基于單片機(jī)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器設(shè)計(jì)

六選一電路，單片機(jī)一次采樣一路交流電采樣[5]，此電路采用八個(gè)光耦（moc3083，220V光耦），其中六個(gè)接常用電源和備用電源的火線，另兩個(gè)接常用電源和備用電源的零線，每次使連接常用電源或備用電源的火線和零線的光耦選通，對(duì)本相交流電采樣，完成六選一功能，同時(shí)完成電隔離；分壓電路通過電阻分壓實(shí)現(xiàn)0－300V交流電降為0－5V交流電；整流濾波電路實(shí)現(xiàn)交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓；A/D轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，由于控制器對(duì)采樣的精度和速度要求不高，所以選擇八位串行A/D采樣芯片ADC0832；光耦隔離實(shí)現(xiàn)交流電和單片機(jī)控制電路的電隔離，本系統(tǒng)采用中速光耦6N136實(shí)現(xiàn)。
4）選項(xiàng)設(shè)置及位置檢測(cè)電路
選項(xiàng)設(shè)置電路設(shè)置控制器處于電動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)和在電動(dòng)狀態(tài)下手動(dòng)置0位、置Ⅰ位和置Ⅱ位，通過按鈕實(shí)現(xiàn)。ATSE控制器有兩種控制狀態(tài)即電動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)，在電動(dòng)狀態(tài)下，通過按鈕設(shè)置開關(guān)處于0位、Ⅰ位和Ⅱ位，在自動(dòng)狀態(tài)下，控制器根據(jù)常用電源和備用電源的狀態(tài)使開關(guān)處于0位、Ⅰ位和Ⅱ位，當(dāng)常用電源正常，開關(guān)處于Ⅰ位；當(dāng)備用電源正常，常用電源不正常，處于Ⅱ位；兩路都不正常，處于零位。
位置檢測(cè)電路檢測(cè)0位、Ⅰ位和Ⅱ位的位置，當(dāng)開關(guān)處于相應(yīng)的位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的端口為0，單片機(jī)可以停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
5）單片機(jī)電路
單片機(jī)是控制器的核心，完成整個(gè)控制器的控制功能，包括交流電壓選擇、電壓采樣、采樣數(shù)據(jù)處理、選項(xiàng)設(shè)置、電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制以及開關(guān)位置檢測(cè)等功能。
3.ATSE控制器的軟件設(shè)計(jì)（The software design of the ATSE controller）
ATSE控制器的核心控制器是單片機(jī)，應(yīng)用中采用Atmel公司的AT89s52單片機(jī)，采用keil C51編程，軟件完成整個(gè)控制器的功能，包括輸入交流電采樣選擇、A/D轉(zhuǎn)換接口、電壓采樣、采樣數(shù)據(jù)處理、選項(xiàng)設(shè)置、電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制以及開關(guān)位置檢測(cè)等功能。軟件的整體框圖見圖5。以下部分是對(duì)軟件各部分的介紹。

1）上電初始化
上電初始化主要完成定時(shí)器初始化、端口初始化和各標(biāo)志位的初始化功能。在控制器的設(shè)計(jì)中，交流電壓的數(shù)據(jù)采集是300ms采一路電壓，整個(gè)6路電壓需要1.8s完成，數(shù)據(jù)采集的定時(shí)是通過單片機(jī)的定時(shí)器1中斷完成[4]。定時(shí)器初始化完成定時(shí)器初值、工作模式的設(shè)置。