單片機多功能用電故障提示系統(tǒng)設計
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當過載超過額定5％就開始進行安全提示，分五個級別提示(每個級差為lO％)，最高為145％，當過載不是很多，只是語音和文字提示，但沒有切斷電源，如果過載非常嚴重(如145％，此時集成電路TA7666的7腳高電平變?yōu)榈碗娖剑?05l單片機的控制腳為高電平，VD2導通，保護儀器不受損壞。電路圖中的芯片的IO口P26腳獲得低電平輸入)，由用電保護電路原理圖3可見，與門電路U8的輸人為低電平，輸出也為低電平，控制管Q1導通，電磁開關有電流通過而跳閘。
圖3 超壓故障信號傳輸原理圖
當負載短路時，電線電流突然升得很大，磁感線圈的感應電壓也很高，這會燒毀家庭用電故障提示器。為了防止這種情況發(fā)生，儀器上設計有兩個保險絲，同時儀器上還設計有兩個超壓保護電路。短路故障發(fā)生時，TA7666的7腳為低電平，經(jīng)門電路使保護二極管的控制端為高電平．于是二極管短路導通．確保儀器安全。
負載短路時．電線電流變得很大，使磁感線圈上產(chǎn)生的感應電壓升得很高，這時．磁感線圈獲得的電壓遠遠大于0．15V，TA7666的3、4、5、6、7腳同時輸出低電平，控制過程與前述相同，電磁開關立即切斷電源。保證用電戶電器設備的安全。
3．3超壓保護電路工作原理
如果降壓變壓器T2變比為1/50，降壓變壓器T2的次級繞組兩端電JK設定安全值為Ur2=5．5 V。兇此輸入用戶的相電壓也就最高不能大于265V，當干線電壓過高時，獲取的信號電壓超過5．5V．這樣申片機用電故障語音提示器就不僅僅提示，而且會使電路跳閘切斷電源。
開始安全提示的最低電壓為250V，超電壓分為四個級別，每個級差相差5V，最高為265V。電壓在265V以下都只是進行安全提示．沒有跳閘斷電。只有在大于或等于265V時才立即跳閘斷電并安全提爪。工作原理為：
當干線電壓過高時，變壓器T2輸出的電壓超過5V，經(jīng)整流濾波后加至TA7666．使3腳輸出高電平．由PC3輸入8255，8255得劍干線電壓過高信號．從字符存儲器中調(diào)出原來存儲的電壓過高的寧信息．由PA0～PA7輸出到HD44780字符液晶顯示模塊．于是．HD44780字符液晶顯示模塊開始顯示電壓過高．不安全的語句。同時，8255也從存儲器中調(diào)出干線電壓過高的語音信息．由PB0．PB7輸出送到ISD2650語音芯片，此時ISD2650語音芯片驅動揚聲器發(fā)出5句電壓過高．不安全”的報警聲音．提示用戶注意用電的安全。但這只足提示，不切斷電。當干線電壓超過270V時，變壓器次級輸出為5．6V，這時TA7666的5腳。由原來高電乎變?yōu)榈碗娖?。這時除字符和語音提示外。同時．或門電路也輸出切斷電源的控制信號，由電磁開關切斷干線電流。
當干線電壓由220V變?yōu)?80V時．變壓器輸出的5V變?yōu)?.5V。TA7666的3、4、5、6、7全為低電平。電磁開關立即切斷電源以保護用電設備。另外，由于TA7666的7腳是高電平．VD2的控制腳為高電平，VD2導通，保護儀器不受損壞。電路圖中的C1，C2為大電解電容，其作用是當干線被切斷后。由于Cl，C2充有電壓．使儀器七的信號保留一定時間，即延遲作用。
4 主程序設計
主程序設計如圖4表示。
圖4 主程序流程圖
5 結論
根據(jù)實驗室和幾十戶安裝單片機多功能用電故障提示器試驗可知，通過感應線圈與變壓器輸出電壓來獲取超壓、過載和短路故障的檢測電壓。由TA7666電壓比較集成電路把信號電壓分為5個級別，運用8051單片機芯片進行電壓PID控制，使用HD44780字符液品顯示模塊和ISD2650語音芯片進行文字與語音提示用電故障，并H．能適時自動跳閘，證明單片機多功能用電故障控制器具有件能穩(wěn)定、安全、可靠是琿想的用電保護提示器。能適用于各種低壓用電場合。
論文創(chuàng)新點：用8051單片機實現(xiàn)了一個多功能用電故障控制器，具有字符提示和語音提示功能，改變廠目前漏電保護器和過載保護器功能單一，故障出現(xiàn)時沒有任何提示等缺點。
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