【導(dǎo)讀】電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備。當(dāng)內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，表現(xiàn)為三個(gè)線包。為了保護(hù)變壓器，保障供電系統(tǒng)的安全，可靠運(yùn)行，需要對(duì)變壓器的。智能變壓器溫度控制器是以。組包，對(duì)三相溫度進(jìn)行測(cè)量和控制，同時(shí)對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)量和控制。相繞組溫度轉(zhuǎn)換成2-20mA變送信號(hào)輸出。當(dāng)風(fēng)機(jī)有故障時(shí)，控制器還可以發(fā)出。MCS-51單片機(jī)的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)的最新型的高性能八位單片機(jī)。能重復(fù)寫(xiě)入/擦除1000萬(wàn)次，數(shù)據(jù)保存時(shí)間為十年。串行通信，采用標(biāo)準(zhǔn)的RS-485接口技術(shù)。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(lái)驅(qū)動(dòng)總線。相對(duì)于RS-232來(lái)講，RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)具有很多優(yōu)點(diǎn)：。支持多節(jié)點(diǎn)，遠(yuǎn)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(shè)計(jì)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(hào)成功函數(shù)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)束NY 圖 37 通信主程序流程 西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 第 4 章 RS485 現(xiàn)場(chǎng)總線 RS485串行接口標(biāo)準(zhǔn) RS48 RS422 與 RS232 不一樣，數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對(duì)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(qū)動(dòng)器 A、 B之間的正電平在 +2～ +6V，是一個(gè)邏輯狀態(tài)，負(fù)電平在 2～6V，是另一個(gè)邏輯狀態(tài)。另有一個(gè)信號(hào)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(qū)動(dòng)器與傳輸線的切斷與連接。當(dāng)“使能”端起作用時(shí)，發(fā)送驅(qū)動(dòng)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(duì)的規(guī)定，收、發(fā)端通過(guò)平衡雙絞線將 AA 與 BB對(duì)應(yīng)相連，當(dāng)在收端 AB之間有大于 +200mV 的電平時(shí)，輸出正邏輯電平，小于 200mV 時(shí)，輸出負(fù)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(qū)動(dòng)器可以用在 RS422 網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)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(zhǎng)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(zhǎng)的電纜長(zhǎng)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(zhǎng)雙絞線最大傳輸速率僅為 1Mb/s。 [12] RS485 總線標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)接口，支持多點(diǎn)連接，允許創(chuàng)建多達(dá) 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)；最大傳輸距離 1200m，支持 1200 m 時(shí)為 100kb/s 的高速度傳輸，抗干擾能力很強(qiáng)，布線僅有兩根線很簡(jiǎn)單。 RS485 通信網(wǎng)絡(luò)接口是一種總線式的結(jié)構(gòu)，上位機(jī)（以個(gè)人電腦為例）和下位機(jī)（以 51 系列 單片機(jī) 為例）都掛在通信總線上， RS485 物理層的通信協(xié)議由RS485 標(biāo)準(zhǔn)和 51 單片機(jī) 的多機(jī)通訊方式。由于 RS485 是從 RS422 基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 實(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)雙。 表 41主要向通信性能指標(biāo) 序號(hào) 項(xiàng)目名稱 性能指標(biāo) 1 額定工作電壓 ACC220V,50/60 Hz 2 功耗（不含負(fù)載） 5w 3 負(fù)載能力 AC240/10A 4 可控溫范圍 080176。 C 5 控濕范圍 599%RH 6 故障報(bào)警 負(fù)載斷路或接觸點(diǎn)粘連，相應(yīng)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(yuǎn)程通訊監(jiān)控功能 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)輻射干擾 271000MHz,10V/m 西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 第 5 章 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)就是一智能變壓器溫度控制器的設(shè)計(jì)，它是一臺(tái)智能化，自動(dòng)化于一體的性能穩(wěn)定的溫度控制器。主要用于變壓器設(shè)備的溫度設(shè)備的溫度及防過(guò)熱保護(hù)，確保電力設(shè)備無(wú)人值守時(shí)完全可靠運(yùn)行。有效的解決了過(guò)熱及故障問(wèn)題，保障設(shè)備安全運(yùn)行，避免以外事故發(fā)生，節(jié)約人工成本，符合自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。 此智能溫度控制器以優(yōu)質(zhì)的 8 位單片機(jī) AT89C51 為核心，對(duì)變 壓器三相溫度和環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)量和控制。并具有超溫報(bào)警，高溫跳閘以及風(fēng)機(jī)故障顯示等功能。 其中，采用四個(gè)溫度傳感器 PT100 測(cè)量溫度，把其中三個(gè)插入變壓器的三個(gè)線包中，對(duì)變壓器的三相線包溫度進(jìn)行測(cè)量；另外一個(gè) PT100 用來(lái)測(cè)量環(huán)境溫度。采用 TLC0834 轉(zhuǎn)換器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò) AT89C51 輸出，利用ZLG7289A 驅(qū)動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)接口。用 MAX1487E 轉(zhuǎn)化 TTL 電頻信號(hào)為 RS485 總線電頻信號(hào) ，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī) PC 的交換信息。把溫度傳感器的電壓變化值轉(zhuǎn)化值轉(zhuǎn)換為 420mA 的標(biāo)準(zhǔn)變送信號(hào)，進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。 設(shè)計(jì)中的抗干擾以硬件抗干擾為主。主要有： （ 1） 復(fù)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(shè)計(jì)背景，設(shè)計(jì)原理、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。抗干擾設(shè)計(jì)以及其通信協(xié)議。 西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 參 考 文 獻(xiàn) [1] 孫涵芳等 .MCS51/96 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， :136156 [2] 徐愛(ài)鈞 .智能化測(cè)量控制儀表原理與設(shè)計(jì) (2)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社 ， :157189 [3] 周航慈等 .單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，： 187206 [4] 鄔寬明 .單片機(jī)外圍器件使用手冊(cè) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [5] 何立明 .MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) — 系統(tǒng)配置與接口技術(shù) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [6] 李莉 .可 編 程 看 門(mén) 狗 監(jiān) 控 EEPROM 芯片 X25043/45 原 理 及 應(yīng) 用[J].1999,5:6769. [7] 侯建 華 .基于 TLC2543 L的 A/D轉(zhuǎn)換模板的設(shè)計(jì) [J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新 ,2020,1(1): 164165. [8] 中國(guó)電子元器件產(chǎn)業(yè)網(wǎng) [EB/OL]. [9] 濃縮論文精華 [EB/OL]. [10] 陳建鐸 .Intel單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)（下冊(cè)） [M].陜西：陜西電子編輯部 ,1998. [11] 湯黎明 ,吳敏 ,凌剛等 .基于鍵盤(pán)與數(shù)碼管控制芯片 ZLG7189A人機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [J].醫(yī)療設(shè)備信息 .2020,5:1214. [12] 中國(guó)電子市場(chǎng)網(wǎng) [EB/OL]. [13] 陳鴻 .環(huán) 境 溫 度 檢 測(cè) 與 控 制 系 統(tǒng) 的 研 發(fā) [J]. 福 建 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué)報(bào) ,1998,7:237240. [14] 段立穎 ,王榮 ,徐偉等 .LM118J8和 OP07運(yùn)算放大器電路抗γ輻射實(shí)時(shí)模擬核技術(shù)研究 [J].期刊 2020,30(1):3436. [15] [美 ]James , SuSon .張民改編 .Introductory 西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 致 謝 再回首時(shí)才覺(jué)得時(shí)光飛逝，美 好而又令人留戀的大學(xué)生活就這樣接近尾聲了。現(xiàn)在回憶起剛進(jìn)大學(xué)校門(mén)的時(shí)候就像在昨天一樣，不免有些感傷和失落。不過(guò)四年的時(shí)光里我也學(xué)到了很多東西，我的四年沒(méi)有浪費(fèi)，一直過(guò)的都很充實(shí)，在接下來(lái)的工作中相信我還會(huì)繼續(xù)努力的。在這將要離別的時(shí)刻令我記憶深刻的可能就是做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間了。 首先要感謝 的是 我的指導(dǎo)教師 劉曙光 老師 。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)和撰寫(xiě)畢業(yè)論文的過(guò)程中， 他給了我莫大的指導(dǎo)和支持， 無(wú)論從畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)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(dǎo)及各方面所給予我的關(guān) 心，以及從言傳身教中學(xué)到的為人品質(zhì)和道德情操。劉 老師廣博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)、誨人不倦的教育情懷和對(duì)事業(yè)的忠誠(chéng)，必將使我終身受益，并激勵(lì)我勇往直前。在此，謹(jǐn)向 劉 老師致以誠(chéng)摯的謝意。 其次衷心感謝同組實(shí)驗(yàn)同學(xué)對(duì)我的幫助和鼓勵(lì)。最后，向關(guān)心、支持和幫助我的所有師長(zhǎng)、親人和朋友再一次表示我最衷心的感謝。 西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 附錄 原理圖 西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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