【導讀】電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設備。當內部發(fā)生故障時，表現(xiàn)為三個線包。為了保護變壓器，保障供電系統(tǒng)的安全，可靠運行，需要對變壓器的。智能變壓器溫度控制器是以。組包，對三相溫度進行測量和控制，同時對環(huán)境溫度進行測量和控制。相繞組溫度轉換成2-20mA變送信號輸出。當風機有故障時，控制器還可以發(fā)出。MCS-51單片機的基礎上精心設計的最新型的高性能八位單片機。能重復寫入/擦除1000萬次，數(shù)據(jù)保存時間為十年。串行通信，采用標準的RS-485接口技術。RS-485采用平衡式發(fā)送，差分式接收。的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅動總線。相對于RS-232來講，RS-485總線標準具有很多優(yōu)點：。支持多節(jié)點，遠距離和接收高靈敏度等。本文主要講述此種智能控制器的設計原。理，工作流程，主程序以及RS-485的通信協(xié)議等。

　　

【正文】 執(zhí)行命令 2 處理函數(shù)發(fā)送通信信號成功函數(shù)恢復現(xiàn)場結束NY 圖 37 通信主程序流程 西安工程大學畢業(yè)設計（論文） 32 第 4 章 RS485 現(xiàn)場總線 RS485串行接口標準 RS48 RS422 與 RS232 不一樣，數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對雙絞線，將其中一線定義為 A，另一線定義為 B，通常 情況下，發(fā)送驅動器 A、 B之間的正電平在 +2～ +6V，是一個邏輯狀態(tài)，負電平在 2～6V，是另一個邏輯狀態(tài)。另有一個信號地 C，在 RS485 中還有一“使能”端，而在 RS422 中這是可用可不用的?！笆鼓堋倍耸怯糜诳刂瓢l(fā)送驅動器與傳輸線的切斷與連接。當“使能”端起作用時，發(fā)送驅動器處于高阻狀態(tài)，稱作“第三態(tài)”，即它是有別于邏輯“ 1”與“ 0”的第三態(tài)。接收器也作與發(fā)送端相對的規(guī)定，收、發(fā)端通過平衡雙絞線將 AA 與 BB對應相連，當在收端 AB之間有大于 +200mV 的電平時，輸出正邏輯電平，小于 200mV 時，輸出負邏輯 電平。接收器接收平衡線上的電平范圍通 200mV 至 6V 之間。 RS485 與 RS422 的不同還在于其共模輸出電壓是不同的， RS485是 7V 至 +12V 之間，而 RS422 在 7V 至 +7V之間， RS485接收器最小輸入阻抗為 12k 歐姆，而 RS422 的接受器最小輸入阻抗為 4k 歐姆；所以 RS485 滿足所有 RS422 的規(guī)范，所以 RS485 的驅動器可以用在 RS422 網(wǎng)絡中應用。 而 RS485 與 RS422一樣，其最大傳輸距離約為 1219 米，最大傳輸速率為 10Mb/s。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在 100kb/s 速率以下，才可能使用規(guī)定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般 100 米長雙絞線最大傳輸速率僅為 1Mb/s。 [12] RS485 總線標準是工業(yè)中（考勤，監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）使用非常廣泛的雙向、平衡傳輸標準接口，支持多點連接，允許創(chuàng)建多達 32 個節(jié)點的網(wǎng)絡；最大傳輸距離 1200m，支持 1200 m 時為 100kb/s 的高速度傳輸，抗干擾能力很強，布線僅有兩根線很簡單。 RS485 通信網(wǎng)絡接口是一種總線式的結構，上位機（以個人電腦為例）和下位機（以 51 系列 單片機 為例）都掛在通信總線上， RS485 物理層的通信協(xié)議由RS485 標準和 51 單片機 的多機通訊方式。由于 RS485 是從 RS422 基礎上發(fā)展而來的，所以 RS485 許多電氣規(guī)定與 RS422 相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳 輸線上接終接電阻等。 RS485 可以采用二線與四線方式，二 zx 線制可 西安工程大學畢業(yè)設計（論文） 33 實現(xiàn)真正的多點雙。 表 41主要向通信性能指標 序號 項目名稱 性能指標 1 額定工作電壓 ACC220V,50/60 Hz 2 功耗（不含負載） 5w 3 負載能力 AC240/10A 4 可控溫范圍 080176。 C 5 控濕范圍 599%RH 6 故障報警 負載斷路或接觸點粘連，相應數(shù)碼管閃爍或發(fā)聲 7 顯示方式 3189。位 LED 顯示，分辨率 176。 C， %RH 8 遠程通訊監(jiān)控功能 通過標準的 RS485接口通訊 9 電源范圍 AC220 177。 20% 10 耐受靜電放電干擾 177。 8KV 11 耐受電磁場輻射干擾 271000MHz,10V/m 西安工程大學畢業(yè)設計（論文） 34 第 5 章 結 論 本設計就是一智能變壓器溫度控制器的設計，它是一臺智能化，自動化于一體的性能穩(wěn)定的溫度控制器。主要用于變壓器設備的溫度設備的溫度及防過熱保護，確保電力設備無人值守時完全可靠運行。有效的解決了過熱及故障問題，保障設備安全運行，避免以外事故發(fā)生，節(jié)約人工成本，符合自動化的發(fā)展趨勢。 此智能溫度控制器以優(yōu)質的 8 位單片機 AT89C51 為核心，對變 壓器三相溫度和環(huán)境溫度進行測量和控制。并具有超溫報警，高溫跳閘以及風機故障顯示等功能。 其中，采用四個溫度傳感器 PT100 測量溫度，把其中三個插入變壓器的三個線包中，對變壓器的三相線包溫度進行測量；另外一個 PT100 用來測量環(huán)境溫度。采用 TLC0834 轉換器把模擬信號轉換為數(shù)字信號，通過 AT89C51 輸出，利用ZLG7289A 驅動顯示，在數(shù)碼顯示中顯示溫度的變化以及各種指示燈的顯示。 其通信采用串行通信，具有 RS485 標準接口。用 MAX1487E 轉化 TTL 電頻信號為 RS485 總線電頻信號 ，實現(xiàn)與上位機 PC 的交換信息。把溫度傳感器的電壓變化值轉化值轉換為 420mA 的標準變送信號，進行遠距離傳輸。 設計中的抗干擾以硬件抗干擾為主。主要有： （ 1） 復位監(jiān)控系統(tǒng) （ 2） 三極管型的光電隔離器 本論文主要論述此智能變壓器溫度控制器的設計背景，設計原理、檢驗標準?？垢蓴_設計以及其通信協(xié)議。 西安工程大學畢業(yè)設計（論文） 35 參 考 文 獻 [1] 孫涵芳等 .MCS51/96 單片機原理及應用 [M].北京：北京航空航天大學出版社， :136156 [2] 徐愛鈞 .智能化測量控制儀表原理與設計 (2)[M].北京：北京航空航天大學出版社 ， :157189 [3] 周航慈等 .單片機程序設計基礎 [M].北京：北京航空航天大學出版社，： 187206 [4] 鄔寬明 .單片機外圍器件使用手冊 [M].北京：北京航空航天大學出版社， [5] 何立明 .MCS51 系列單片機應用系統(tǒng)設計 — 系統(tǒng)配置與接口技術 [M].北京：北京航空航天大學出版社， [6] 李莉 .可 編 程 看 門 狗 監(jiān) 控 EEPROM 芯片 X25043/45 原 理 及 應 用[J].1999,5:6769. [7] 侯建 華 .基于 TLC2543 L的 A/D轉換模板的設計 [J].機電產品開發(fā)與創(chuàng)新 ,2020,1(1): 164165. [8] 中國電子元器件產業(yè)網(wǎng) [EB/OL]. [9] 濃縮論文精華 [EB/OL]. [10] 陳建鐸 .Intel單片機應用技術（下冊） [M].陜西：陜西電子編輯部 ,1998. [11] 湯黎明 ,吳敏 ,凌剛等 .基于鍵盤與數(shù)碼管控制芯片 ZLG7189A人機接口電路的設計與應用 [J].醫(yī)療設備信息 .2020,5:1214. [12] 中國電子市場網(wǎng) [EB/OL]. [13] 陳鴻 .環(huán) 境 溫 度 檢 測 與 控 制 系 統(tǒng) 的 研 發(fā) [J]. 福 建 農 業(yè) 大 學 學報 ,1998,7:237240. [14] 段立穎 ,王榮 ,徐偉等 .LM118J8和 OP07運算放大器電路抗γ輻射實時模擬核技術研究 [J].期刊 2020,30(1):3436. [15] [美 ]James , SuSon .張民改編 .Introductory 西安工程大學畢業(yè)設計（論文） 36 致 謝 再回首時才覺得時光飛逝，美 好而又令人留戀的大學生活就這樣接近尾聲了。現(xiàn)在回憶起剛進大學校門的時候就像在昨天一樣，不免有些感傷和失落。不過四年的時光里我也學到了很多東西，我的四年沒有浪費，一直過的都很充實，在接下來的工作中相信我還會繼續(xù)努力的。在這將要離別的時刻令我記憶深刻的可能就是做畢業(yè)設計的這段時間了。 首先要感謝 的是 我的指導教師 劉曙光 老師 。 在畢業(yè)設計和撰寫畢業(yè)論文的過程中， 他給了我莫大的指導和支持， 無論從畢業(yè)設計的實施、論文選題，還是到收集資料、論文成稿，都傾注了 劉曙光 老師的心血。由衷感謝 劉曙光 老師在畢業(yè)指導及各方面所給予我的關 心，以及從言傳身教中學到的為人品質和道德情操。劉 老師廣博的學識、嚴謹?shù)闹螌W作風、誨人不倦的教育情懷和對事業(yè)的忠誠，必將使我終身受益，并激勵我勇往直前。在此，謹向 劉 老師致以誠摯的謝意。 其次衷心感謝同組實驗同學對我的幫助和鼓勵。最后，向關心、支持和幫助我的所有師長、親人和朋友再一次表示我最衷心的感謝。 西安工程大學畢業(yè)設計（論文） 37 附錄 原理圖 西安工程大學畢業(yè)設計（論文） 38 1234ABCD4321D C B ATitleNumberRevisionSizeA4Date:16Jun2009Sheet of File:F:\新建文件夾 (2)\智能變壓器溫度控制器\Zbwk3200.DDBDrawn By:W6100KIC8BLM358+121212+1212+12+12C2847uF/16V W850KRT3C270.1uFR66IC8ALM358R6510KC260.1uFR6420KR6320KR6820KR71125R6720KR6910KT3TL431R6250KR6150KR58240KR6051KW9100KR59220KR573.9KR563.9KR55560R542KIC7 OP07R522.2K R53100.0W7500 N10S8050R70330N11S8050+12R72250 W10500R74100.0 R732.2KIC9 OP07R752KR76560R773.9KR783.9KR80220KR79240KT4TL431C290.1uFC300.1uFRT4W1150K +1212+12+12+12IC6BLM35812+1212+12+12C2547uF/16V W550KRT2C240.1uFR44IC6ALM358R4310KC230.1uFR4220KR4120KR4520KR49125R4620KR4710KT2TL431R4050KR3950KR51240KR3851KR37220KR343.9KR353.9KR36560R332KIC5 OP07R312.2K R32100.0W4500 N8S8050R48330N9 S8050+12R50250R3