基于SPE61A單片機的非接觸式高壓試電筆的設(shè)計

3 信號處理模塊

信號處理由信號跟隨電路、濾波電路、倍壓整流電路、減法電路、放大電路、施密特觸發(fā)電路、信號指示和監(jiān)控信號發(fā)送電路組成，其原理圖如圖2所示。輸入信號來自傳感器的送出的工頻交流電壓信號，該信號經(jīng)過信號跟隨電路跟隨并正向偏置后進行濾波，然后將交流信號倍壓整流成直流信號，減法器減掉相鄰線路間的干擾信號，放大器將信號進行必要的放大后送入施密特觸發(fā)器，觸發(fā)器根據(jù)輸入信號的大小送出有電、無電兩種信號到單片機。

相關(guān)文獻中對本裝置的各模塊功能結(jié)構(gòu)和原理已經(jīng)進行過詳細的論述，本文不再累述。

圖2 信號處理電路功能模塊圖

4 語音模塊

語音提示信息處理由SPE61A自帶的語音模塊完成。本系統(tǒng)中直接在該模塊中外接功放電路和喇叭，語音提示信息通過外接喇叭發(fā)出。

5 指示模塊

指示模塊由兩只發(fā)光二極管組成，分別為紅色和綠色，紅色表示有電，綠色表示無電。由于SPE61A端口有足夠的驅(qū)動能力，因此，本系統(tǒng)中直接將發(fā)光二極管接入到單片機端口中。

圖3 信號傳送

6 信號發(fā)傳送模塊

本驗電器不僅要把高壓線是否帶電狀況在指示模塊中顯示出來，還要將該信號送往室內(nèi)監(jiān)控計算機中進行監(jiān)控。如果將信號通過驗電器裝置發(fā)送到計算機就遇到一個共地線問題，要讓計算機正確地識別驗電器傳送過來的信號就必須使計算機和驗電器共一個地線，否則，會因傳送線路過長不共地線而導(dǎo)致計算機識別信號出錯。本裝置的信號傳送方式如圖3所示，由計算機發(fā)送信號，驗電器內(nèi)部通過繼電器開關(guān)來控制有電或無電線路的導(dǎo)通或斷開，計算機接收由自己發(fā)送的經(jīng)過繼電器開關(guān)送來的兩路信號，若有電線路送來高電平信號，則無電線路送來低電平，此時高壓線有電；若無電線路送來高電平信號，則有電線路送來低電平，高壓線無電，若兩路線路都送來高電平信號或低電平信號則電路出錯。

語音模塊中的功放電路、指示模塊中發(fā)光二極管和信號發(fā)送模塊中控制電路都以檢測地線作為地線，這樣就可以完成對傳感器傳輸線路的判斷，避免傳感器線路的斷開而發(fā)出錯誤的指示信息。
另外，由于硬件都必須在室外工作，因此，整個硬件設(shè)備都被安裝在以各特殊設(shè)計的防水金屬外殼中。

系統(tǒng)的軟件設(shè)計

圖4 軟件流程圖