【正文】 度傳感器特性： ⑴ 適應(yīng)電壓范圍寬，電壓范圍在 , 在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。 ⑸ 測(cè)溫范圍 55℃ ~+125℃ ，在 10℃ ~+85℃ 時(shí)精度為 177。 ⑻ 負(fù)壓特性。液晶顯示器的主要原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點(diǎn)、線、面并配合背部燈管構(gòu)成畫面。 如圖 38 所示， 液晶 LCM12864 的 1 腳為電源地、 2 腳為電源正極。 6 腳 E 為使能信號(hào)，在單片機(jī)向 12864 寫數(shù)據(jù) /指令時(shí)需要將使能信號(hào)從低拉到高再拉低，數(shù)據(jù) /指令才能寫入。 1 20 為 12864 的背光電源。 nrf24L01 是一款工作在 世界通用 ISM 頻段的單片無(wú)線收發(fā)器芯片。 ⑶ 126 頻道，滿足多點(diǎn)通信和跳頻通信需要。 ⑺ 內(nèi)置專門穩(wěn)壓電路，使用各種電源包括 DC/DC 開關(guān)電源均有很好的通信效果 。 如圖 310 所示，電源側(cè)接電壓 范圍為 至 之間，不能再這個(gè)區(qū)間之外，超過(guò) 將會(huì)燒毀模塊。硬件上面沒(méi)有 SPI 的單片機(jī)也可以控制本模塊，用普通單片機(jī) IO 口模擬 SPI 不需要單片機(jī)真正的串口介入， 只需要普通的單片機(jī) IO 口就可以了，當(dāng)然用串口也可以。 MAX232 芯片是美信公司專為 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用 +5V 單電源供電。 RS232 接口是 1970 年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（ EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。 上位機(jī)軟件如圖 312 所示 。 第 4 章 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) 23 第 4章 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) 程序語(yǔ)言的選擇 本系統(tǒng)涉及的計(jì)算、處理工作很多。目前的 C 語(yǔ)言編譯器編譯效率很高，可達(dá)到最優(yōu)匯編程序的 倍 倍，軟件采用模塊化程序設(shè)計(jì)，利于程序的調(diào)試和維護(hù)， C 語(yǔ)言在這些方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn) ，因此選用 C 語(yǔ)言。運(yùn)行 Keil 軟件需要 WIN9 NT、 WIN20xx、 WINXP 等操作系統(tǒng)。目標(biāo)文件可由LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件 （ .ABS） 。 ICCAVR 是 ATMEL 公司推薦的第三方 C 編譯器用于程序開發(fā)的 C 語(yǔ)言工具。 圖 41 Keil μVision2 的界面 如圖 41 所示， Keil μVision2 是以 Windows 為基礎(chǔ)的單片機(jī)程序開發(fā)環(huán)境，具有一般 Windows 應(yīng)用軟件的界面風(fēng)格，用戶可以根據(jù)自己的習(xí)慣和熟悉程度使用。開發(fā)人員可 用 IDE 本身或其它 編輯器 編輯 C 或匯編源文件。 At89S52 單片機(jī)的編譯環(huán)境 At89S52 單片機(jī)的編譯環(huán)境為 Keil 軟件， Keil C51 是 美國(guó) Keil Software公司出品的 51 系列兼容 單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ) 言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。系統(tǒng)軟件編程語(yǔ)言采用 C 語(yǔ)言， C 語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它兼顧了多種高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，并具有匯編語(yǔ)言的功能。 主要介紹了工業(yè)電磁制動(dòng)器控制部分電路和信號(hào)部分電路的原理及設(shè)計(jì)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè) 25 個(gè)腳的 DB25 連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。 LED LED2 為信號(hào)指示燈， R4 R47 為限流電 阻。 單片機(jī)與 PC機(jī)通信 電路 圖 311 單片機(jī)與 PC 機(jī)通信電路 單片機(jī)通信使用的電平為 TTL 電平即高電平 1 為 3V～ 5V，低電平 0為 0V 而與計(jì)算機(jī)通信時(shí)的電平為 232 電平即高電平 1 為 3V～ 25V,低電平0 為 3V～ 25V。除電源 VCC 和接地端，其余腳都可以直接和普通的 5V 單片機(jī) IO 口直接相連，無(wú)需電平轉(zhuǎn)換。 ⑼ 工作于 Enhanced ShockBurst 具有 Automatic packet handling, Auto packet transaction handling 具有可選的內(nèi)置包應(yīng)答機(jī)制，極大的降低丟包率。 ⑸ 內(nèi)置 天線，體積小巧 34mm X 17mm。其主要特點(diǎn)如下： ⑴ 全球開放 ISM 頻段免許可證使用 。 START1SWPBSTOP1SWPBVCC10KR6Res110KR7 Res1 圖 39 按鍵部分電路的設(shè)計(jì) 如圖 39 所示，按鍵部分采用 獨(dú)立 按鍵 的形式 ，上拉電阻 R6 和 R7 保證了按鍵在未按下時(shí)使單片機(jī)的 與 口保持高電平狀態(tài)，當(dāng)按鍵按下時(shí)將 I/O 口狀態(tài)變?yōu)榈碗娖健?15腳 PSB 為并口串口選擇端，當(dāng)輸入高點(diǎn)平時(shí)為并口操作方式，輸入低電平時(shí)為串口操作方式，在本次設(shè)計(jì)中應(yīng)使用并口操作故直接將 15 腳解電源。 4 腳 R/S（ CS）為數(shù)據(jù) /指令選擇端或串行操作的片選端，高電平為寫數(shù)據(jù)，低電平為寫指令。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)用到的是 12864 液晶， 12864 的意思是由 128 列、 32 行組成，即共有 128*32 個(gè)點(diǎn)來(lái)顯示各種圖形，可以通過(guò)程序控制這些點(diǎn)中的任一個(gè)點(diǎn)顯示或不顯示。 如圖 37 所示， DS18B20 的電路非常簡(jiǎn)單， 1 腳接地， 3 腳接 VCC， 2腳接一個(gè) 的上拉電阻，然后接到單片機(jī)的 I/O 口 。 ⑹ 可編程分辨率為 9~12 位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃ ， ℃ ，℃ 可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。 ⑶ 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。 晶閘管溫度 監(jiān)測(cè) 電路的設(shè)計(jì) 晶閘管屬于功率器件 ， 當(dāng)有較 大的電流流過(guò)的時(shí)候，芯片會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，當(dāng)流過(guò)的電流過(guò)大時(shí)芯片會(huì)發(fā)熱嚴(yán)重，這時(shí)候就需要采取一定的措施， 防止 芯片因溫度過(guò)高 而燒毀。在軟件的編制中，每次程序的循環(huán)通過(guò)對(duì) At89S52 單片機(jī)的 引腳進(jìn)行 位操作第 3 章 系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì) 17 向 MAX813L 的看門狗輸入端輸入一個(gè)負(fù)脈沖。當(dāng)微處理器經(jīng)過(guò) 秒仍然沒(méi)有二次觸發(fā)看門狗輸入端 WDI，那么， WDO 就會(huì)輸出一個(gè)負(fù)脈沖，這個(gè)負(fù)脈沖作用于 MR 端，通過(guò)復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生器強(qiáng)制產(chǎn)生 RESET 信號(hào)。 將 WDO 接到微處理器的非屏蔽中斷輸入端 NMI，當(dāng)電源電壓 Vcc 低于復(fù)位的門限電平時(shí)，無(wú)論看門狗計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值是否到， WDO 端都將被拉至低電平，產(chǎn)生非屏蔽中斷，同時(shí) RESET 信號(hào)也同時(shí)產(chǎn)生，因此，非屏蔽中斷將會(huì)被 RESET 信號(hào)所覆蓋。其原理與 At89S52 類似，因此這里就不在詳細(xì)敘述。 ⑻ 低功耗空閑和掉電模式 。 ⑷ 32 個(gè)通用工作寄存器三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 。通過(guò)將 8 位 RISC CPU 與系統(tǒng)內(nèi)可編程的 Flash 集成在一個(gè)芯片內(nèi)使ATmega8 成為一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低成本的解決方案。因此，在MOC3041 的輸出回路中加入 2R 和 1C 組成的 RC 回路，降低電壓上升率dtdv ，使 dtdv 在允許的范圍內(nèi)。 TF29V1234D2BRIDGE1IN13OUT2GNDU3 LM7805CTC2104C3104C12200uFGNDC4220uF5V~220VTF29VU4KPC357NT1234D5BRIDGE1GND100KR5Res1510R4Res1~220VVCC單片機(jī)外部中斷 0燕山大學(xué)本科生畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 如圖 34 所示， 當(dāng)單片機(jī)的 IO 口輸出低電平時(shí)， MOC3041 的輸入端有電流輸入，輸出端的雙向晶閘管導(dǎo)通，觸發(fā)外部的雙向晶閘管 VR 導(dǎo)通；當(dāng)單片機(jī)的 IO 口輸出高電平時(shí) ， MOC3041 輸出端的雙向晶閘管關(guān)斷，外部雙向晶閘管 VR 也關(guān)斷。 變壓器 TF2 的作用 是將 220V 交流電變?yōu)?9V 交流電，目的是方便信號(hào)的提取 。 C C3 為陶瓷 電容，容值較小， 作用在于旁路頻率較高的波動(dòng)電壓。如果能夠提供足夠的散熱片，它就能夠提供大于 的輸出電流。另一種為開關(guān)電源，其優(yōu)點(diǎn)為壓差小，損耗??；缺點(diǎn)為穩(wěn)壓后的諧波比較多，容易產(chǎn)生噪聲。通常情況濾波電容都是一個(gè)瓷片電容和一個(gè)電解質(zhì)電容，瓷片電容是過(guò)濾低頻雜波，電解質(zhì)電容是過(guò)濾高頻雜波。 ⑾ 低功耗空閑和掉電模式 。 ⑺ 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 。 ⑶ 采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn) 。確定晶閘管的觸發(fā)方案，并分析了晶閘管的諧波公害，及其抑制方法。 合理設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償裝置中 的 電感 L 和電容 C，使其能在某次頻率產(chǎn)生諧振，從而濾除該頻率的諧波。將諧振點(diǎn)調(diào)整至某特征諧波頻率，即可濾去某一高次諧波。其諧波產(chǎn)生第 2 章 系統(tǒng)方案的選擇與論證 9 原因與帶電感性負(fù)載的單相橋式整流電路相似。電網(wǎng)接變流裝置之后 ，功率因數(shù)必然降低，導(dǎo)致網(wǎng)側(cè)輸入電流有效值增大，使得熔斷器、斷路器及傳輸線的規(guī)格及電源濾波器的容量增大。 電力 公害的分類： 1 諧波公害：會(huì)使電網(wǎng)供電電壓波形畸變，供電質(zhì)量降低，產(chǎn)生網(wǎng)側(cè)過(guò)電壓和過(guò)電流，使供用電系統(tǒng)的能量損耗增加，供用電設(shè)備的壽命縮短。 由于脈沖變壓器的體積較大，價(jià)格較貴，控制復(fù)雜，從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的角度考慮決定采用光耦器件 MOC3041 作為晶閘管的觸發(fā)元件。 觸發(fā)脈沖的寬度 由單片機(jī)設(shè)定。這也是確定脈沖變壓器鐵心截面積的基本條件。脈沖變壓器在結(jié)構(gòu)上與普通變壓器相似，但其工作情況卻有很大區(qū)別。在實(shí)際應(yīng)用中 ，太大的電壓上升率，對(duì)于雙向晶閘管是不允許的，所以在控制功率較大的使用場(chǎng)合，雙向晶閘管需要加電阻電容串聯(lián)的 RC 回路。當(dāng)電壓上升率 dtdv 較大時(shí)，就會(huì)造成MOC3041 的輸出晶閘管誤導(dǎo)通。 MOC3041 是雙向晶閘管輸出型的光耦合器，輸出端的額定電壓為 400V，最大輸出電流為 1A，最大隔離電壓 7500V，輸入端控制電流小于 15mA。 晶閘管的 觸發(fā) 方案 通常有兩種，一種是 經(jīng)脈沖變壓器 觸發(fā)，一種是用光耦合器隔離觸發(fā)。 晶閘管型號(hào)的選擇 根據(jù)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)得到工業(yè)電磁制動(dòng)器的阻抗約為 ，其供電電源采用 220V 交流電，因此器件大約要經(jīng)受住 40A 電流。 2 采用可編程數(shù)字器件組成控制電路 數(shù)字式觸發(fā)電路是通過(guò)脈沖定時(shí)計(jì)數(shù)的方式實(shí)現(xiàn)觸發(fā)角的延遲計(jì)算。根據(jù)實(shí)際參數(shù)得出工業(yè)電磁制動(dòng)器在啟動(dòng)時(shí)需要一個(gè)大約持續(xù) 的高電壓或大電流，之后只需要一個(gè)小的電流維持其運(yùn)行即可。為了方便用戶管理和操作，系統(tǒng)的人機(jī)交互界面要求簡(jiǎn)潔實(shí)用，可以實(shí)時(shí)顯示控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。 介紹了 PCB制作軟件 Altium Designer，用 Altium Designer 軟件繪制出控制電路和信號(hào)電路的原理圖、 PCB 圖，并用熱轉(zhuǎn)印的方法制作出了實(shí)物硬件電 路，經(jīng)過(guò)測(cè)試，電路運(yùn)行狀態(tài)良好。 3 提出了控制系統(tǒng)保護(hù)電路的設(shè)計(jì)方案、單片機(jī)抗電磁干擾的電路設(shè)計(jì)方案、自動(dòng)復(fù)位及報(bào)警電路的設(shè)計(jì)方案，目的是最大限度的保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在某些方面，比如溫度監(jiān)測(cè)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字化控制 自動(dòng)化技術(shù) 是必不可少的。其優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性高，能夠適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境，執(zhí)行速度快；其缺點(diǎn)是電路復(fù)雜，設(shè)計(jì)開發(fā)周期長(zhǎng) [1618]。讓用戶用交流接觸器的輔助觸點(diǎn)是很難勝任的，其后果是燒壞觸點(diǎn)等線路故障經(jīng)常發(fā)生，同時(shí)開合時(shí)的過(guò)電壓也容易擊穿整流元器件和勵(lì)磁線圈。這樣在保持吸合狀態(tài)的工作時(shí)段，一直持續(xù)大電流，為了避免勵(lì)磁線圈發(fā)熱，只能是增加線圈匝數(shù)或鋼材，既浪第 1 章 緒 論 3 費(fèi)原材料又浪費(fèi)電能。目前，國(guó)內(nèi)外制動(dòng)器處于新老交替的時(shí)代，老式制動(dòng)電磁鐵存在起動(dòng)及維持電流較大、功率因數(shù)低、體積大、故障率高、高能耗、高噪聲等缺點(diǎn)；而液壓制動(dòng)器存在漏油的風(fēng)險(xiǎn)，輕則污染環(huán)境，造成潤(rùn)滑油的浪費(fèi)，重則引起液壓設(shè)備缺油拉缸，造成設(shè)備損壞。因此，研究并設(shè)計(jì)先進(jìn)的電磁制動(dòng)器控制系統(tǒng)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。為了確保電磁制動(dòng)器迅速打開，吸合階段的大電流持續(xù)的時(shí)間一定要足夠長(zhǎng)；但時(shí)間也不能過(guò)長(zhǎng)，因?yàn)樵谕ㄟ^(guò)大電流的時(shí)候電磁線圈的溫度會(huì)很快的升高，如果時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，電磁線圈很容易燒毀，所以這個(gè)時(shí)間要精確控制；在吸持階段，電磁線圈只 需要一個(gè)比較小的電流就可以維持吸合的狀態(tài)，如果維持電流過(guò)大，不僅浪費(fèi)電能，而且電磁鐵的溫度會(huì)一直比較高，影響設(shè)備的使用壽命。針對(duì) 液壓制動(dòng)器的缺點(diǎn)，目前一些港口的翻車機(jī)系統(tǒng)中采用的是電磁制動(dòng)器來(lái)取代液壓制動(dòng)器。 翻車機(jī)系統(tǒng)是一種非常專業(yè)化的散狀物料卸料系統(tǒng)，是一種翻卸敞車效率最高的專用卸車機(jī)械， 用于火車裝載的散狀物料的翻卸。 能夠適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程的平穩(wěn)性、 安全 性、 可靠性等方面提出的要求，廣泛應(yīng)用 于 定位及要求急停的場(chǎng)合。 thyristors。 Handling: Cranes, feed machines, conveyors, rollon, winches, etc.. Therefore, the electromag