采用ADUC841的旋風(fēng)預(yù)熱器教研平臺(tái)的方案設(shè)計(jì)

　　2.2信號(hào)采集放大電路

　　采用恒流源驅(qū)動(dòng)，首先采用儀表放大器AD620放大傳感器來(lái)的信號(hào)。四集成運(yùn)放合一的LM324，組成常規(guī)正向電壓放大和跟隨電路，用于檢測(cè)信號(hào)的放大、整形。由于ADUC841內(nèi)集成有12-bit的ADC缺省與P1端口連接，故將放大整形后的檢測(cè)信號(hào)直接連接到P1口即實(shí)現(xiàn)了模擬量檢測(cè)信號(hào)的讀入。在單片機(jī)內(nèi)將所采集的檢測(cè)信號(hào)變?yōu)閿?shù)字量并做若干量綱變化后，從其TXD/RXD口輸出。

　　其信號(hào)首先通過(guò)MAX232將TTL電平裝換為RS232電平，繼而通過(guò)系統(tǒng)串口與上位計(jì)算機(jī)間的串口相連。實(shí)現(xiàn)將所采集的各個(gè)傳感器的信號(hào)上傳到PC機(jī)，數(shù)字電源與模擬電源分別采用7805穩(wěn)壓并在輸出電容處并有發(fā)光二極管作為電源指示用。

　　2．3可控硅控制電路

　　可控硅控制板由三部分組成：1.計(jì)數(shù)振蕩生成電路；2.同步檢測(cè)電路；3.可控硅控制電路。計(jì)數(shù)振蕩生成電路采用16.384MHz的有源晶振作為計(jì)數(shù)脈沖振蕩源，并用74LS14施密特觸發(fā)器對(duì)其進(jìn)行整形[7]，經(jīng)計(jì)數(shù)器74LS90十分頻和CD4020六十四分頻后，得到頻率為25.6kHz的振蕩脈沖給CD4516的CP端進(jìn)行計(jì)數(shù)[7]。

　　同步檢測(cè)電路采用一個(gè)220V/15V的變壓器得到15V的交流電，然后對(duì)其進(jìn)行全波整流，再通過(guò)光電耦合器TIL113等組成的同步電路，得到與正弦信號(hào)的真實(shí)過(guò)零點(diǎn)同步的脈沖序列，作為可控硅的同步信號(hào)，送可預(yù)置計(jì)數(shù)器CD4516的預(yù)置端PE。

　　系統(tǒng)中采用兩片CD4516級(jí)聯(lián)組成的8位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器對(duì)頻率為25.6kHz的振蕩脈沖計(jì)數(shù)。由于計(jì)數(shù)脈沖頻率為25.6kHz，因此理論上在180度應(yīng)該有25600/(2*500)=256個(gè)計(jì)數(shù)脈沖；相位分辨率為180/256=0.7度。這樣使可控硅全導(dǎo)通的數(shù)值對(duì)應(yīng)為FFH(十進(jìn)制數(shù)255)；使可控硅關(guān)斷的數(shù)值對(duì)應(yīng)為0。顯然若希望可控硅從θ角開(kāi)始導(dǎo)通，則計(jì)數(shù)器需要計(jì)θ*256/180取整個(gè)脈沖。

AT89C2052接收到上位機(jī)從串口傳來(lái)的控制信號(hào)(0-255對(duì)應(yīng)期望導(dǎo)通角),將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)八位二進(jìn)制數(shù)后通過(guò)其P1口分送到兩個(gè)CD4516的預(yù)置數(shù)端。正弦波過(guò)零點(diǎn)時(shí)，同步的脈沖為1輸入到CD4516的預(yù)置端PE，將預(yù)置數(shù)值寫(xiě)入CD4516。正弦波過(guò)零點(diǎn)后，同步的脈沖為0，CD4516開(kāi)始脈沖計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)到達(dá)預(yù)設(shè)值時(shí)它的CO端輸出負(fù)脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器7407后送給光電耦合器MOC3020的腳2，來(lái)觸發(fā)可控硅G極，導(dǎo)通可控硅來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。這樣通過(guò)控制雙向可控硅的導(dǎo)通角對(duì)風(fēng)機(jī)的輸入電壓進(jìn)行了控制，從而得到不同的電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)而得到預(yù)設(shè)的風(fēng)量。