單片機(jī)多功能用電故障提示系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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當(dāng)過載超過額定5％就開始進(jìn)行安全提示，分五個(gè)級(jí)別提示(每個(gè)級(jí)差為lO％)，最高為145％，當(dāng)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(yán)重(如145％，此時(shí)集成電路TA7666的7腳高電平變?yōu)榈碗娖剑?05l單片機(jī)的控制腳為高電平，VD2導(dǎo)通，保護(hù)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(hù)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(dǎo)通，電磁開關(guān)有電流通過而跳閘。
圖3 超壓故障信號(hào)傳輸原理圖
當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，電線電流突然升得很大，磁感線圈的感應(yīng)電壓也很高，這會(huì)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(shè)計(jì)有兩個(gè)保險(xiǎn)絲，同時(shí)儀器上還設(shè)計(jì)有兩個(gè)超壓保護(hù)電路。短路故障發(fā)生時(shí)，TA7666的7腳為低電平，經(jīng)門電路使保護(hù)二極管的控制端為高電平．于是二極管短路導(dǎo)通．確保儀器安全。
負(fù)載短路時(shí)．電線電流變得很大，使磁感線圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓升得很高，這時(shí)．磁感線圈獲得的電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0．15V，TA7666的3、4、5、6、7腳同時(shí)輸出低電平，控制過程與前述相同，電磁開關(guān)立即切斷電源。保證用電戶電器設(shè)備的安全。
3．3超壓保護(hù)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(jí)繞組兩端電JK設(shè)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(dāng)干線電壓過高時(shí)，獲取的信號(hào)電壓超過5．5V．這樣申片機(jī)用電故障語音提示器就不僅僅提示，而且會(huì)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(gè)級(jí)別，每個(gè)級(jí)差相差5V，最高為265V。電壓在265V以下都只是進(jìn)行安全提示．沒有跳閘斷電。只有在大于或等于265V時(shí)才立即跳閘斷電并安全提爪。工作原理為：
當(dāng)干線電壓過高時(shí)，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(hào)．從字符存儲(chǔ)器中調(diào)出原來存儲(chǔ)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(shí)，8255也從存儲(chǔ)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(shí)ISD2650語音芯片驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出5句電壓過高．不安全”的報(bào)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(dāng)干線電壓超過270V時(shí)，變壓器次級(jí)輸出為5．6V，這時(shí)TA7666的5腳。由原來高電乎變?yōu)榈碗娖?。這時(shí)除字符和語音提示外。同時(shí)．或門電路也輸出切斷電源的控制信號(hào)，由電磁開關(guān)切斷干線電流。
當(dāng)干線電壓由220V變?yōu)?80V時(shí)．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(guān)立即切斷電源以保護(hù)用電設(shè)備。另外，由于TA7666的7腳是高電平．VD2的控制腳為高電平，VD2導(dǎo)通，保護(hù)儀器不受損壞。電路圖中的C1，C2為大電解電容，其作用是當(dāng)干線被切斷后。由于Cl，C2充有電壓．使儀器七的信號(hào)保留一定時(shí)間，即延遲作用。
4 主程序設(shè)計(jì)
主程序設(shè)計(jì)如圖4表示。
圖4 主程序流程圖
5 結(jié)論
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室和幾十戶安裝單片機(jī)多功能用電故障提示器試驗(yàn)可知，通過感應(yīng)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(cè)電壓。由TA7666電壓比較集成電路把信號(hào)電壓分為5個(gè)級(jí)別，運(yùn)用8051單片機(jī)芯片進(jìn)行電壓PID控制，使用HD44780字符液品顯示模塊和ISD2650語音芯片進(jìn)行文字與語音提示用電故障，并H．能適時(shí)自動(dòng)跳閘，證明單片機(jī)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(hù)提示器。能適用于各種低壓用電場(chǎng)合。
論文創(chuàng)新點(diǎn)：用8051單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)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(hù)器和過載保護(hù)器功能單一，故障出現(xiàn)時(shí)沒有任何提示等缺點(diǎn)。
評(píng)論