【正文】 本文設(shè)計(jì)的變電站控制母線直流電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有安裝簡(jiǎn)單、使用方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、工作可靠、誤報(bào)率低等特點(diǎn)。如果到了巡檢時(shí)刻，則對(duì)蓄電池組進(jìn)行單節(jié)電池巡檢，單片機(jī)分析數(shù)據(jù)后顯示異常并報(bào)警?？刂聘鱾€(gè)功能模塊實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的各種功能。通過硬件電路和軟件設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)工作完成了系統(tǒng)所要求的所有功能。}delays(uint i){ while(i)。j0。i0。 }}endififndef delaydefine delaydelayl(uint n){ uint i,j。) { send_dat(*p)。}void printstr(uchar *p){ while((*p)!=39。 while(TI==0)。 TI = 0。)。 }void send_dat(uint dat1){ SBUF = (dat1+39。 TR1 = 1。 SCON = 0X40。 TH1 = 0XFA。)。 send_char(39。\r39。)。 send_char(39。 send_dat(i/10%10)。 send_dat(i/1000%10)。)。 send_char(39。 i=frag*500000/4096。 while(1) { Init_MAX197()。 uint j。 MAX197_Write(0x40)。 return premp。 MAX197_CS=1。 delays(1)。 _nop_()。 _nop_()。 delayl(600)。 delayl(600)。 _nop_()。 _nop_()。 MAX197_RD=0。 _nop_()。 delayl(2)。}long int MAX197_Read(){ long int premp。 MAX197_CS=1。 MAX197_WR=1。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 MAX197_WR=0。 _nop_()。 delays(1)。void MAX197_Write(char temp){ MAX197_CS=1。sbit MAX197_HBEN=P0^3。sbit MAX197_WR=P0^1。 //允許寫保護(hù)} A/D轉(zhuǎn)換程序A/D轉(zhuǎn)換測(cè)量子程序用來控制對(duì)MAX197入路模擬輸入電壓的A/D轉(zhuǎn)換，并將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)移入70H~77H內(nèi)存單元。 //分鐘初始化Write1302 (WRITE_HOUR,0x12)。 //禁止寫保護(hù)Write1302 (WRITE_SECOND,0x56)。return (dat1)。 //數(shù)據(jù)進(jìn)制轉(zhuǎn)換dat1=dat1%16。dat1=ACC。SCLK = 0。SCLK = 1。 i0。}CE = 0。dat = 1。DIO = (bit)(tempamp。 i ) //發(fā)送數(shù)據(jù){SCLK = 0。 }for ( i=8。 //每次傳輸?shù)妥止?jié) addr = 1。 DIO = (bit)(tempamp。 i ) //發(fā)送地址 { //循環(huán)8次移位SCLK = 0。 //CE引腳為高，邏輯控制有效 for ( i=8。 //CE //引腳為低，數(shù)據(jù)傳送中止 SCLK=0。 // DS1302片選5腳//地址、數(shù)據(jù)發(fā)送子程序void Write1302 ( unsigned char addr,dat ) //地址、數(shù)據(jù)發(fā)送子程序{ unsigned char i,temp。 // DS1302時(shí)鐘信號(hào)7腳sbit DIO= P3^6。 DS1302時(shí)鐘芯片流程圖： 時(shí)鐘芯片流程圖初始化是否有中斷？記時(shí)YN DS1302初始化程序：define WRITE_SECOND 0x80 //寄存器宏定義define WRITE_MINUTE 0x82 define WRITE_HOUR 0x84 define READ_SECOND 0x81 define READ_MINUTE 0x83 define READ_HOUR 0x85 define WRITE_PROTECT 0x8E //位尋址寄存器定義sbit ACC_7 = ACC^7。DS1302狀態(tài)寄存器的參數(shù)設(shè)置如下：狀態(tài)寄存器A置為20H，禁止引腳SQW輸出；狀態(tài)寄存器B置為22H，它表示允許報(bào)警中斷，禁止其它中斷，為24小時(shí)制模式，時(shí)標(biāo)寄存器內(nèi)容用BCD碼表示，禁止方波輸出和夏時(shí)制服務(wù)。在控制字指令輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位（0位）開始。位6：如果為0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù)；位5至位1（A4～A0）：指示操作單元的地址； 位0（最低有效位）：如為0，表示要進(jìn)行寫操作，為1表示進(jìn)行讀操作。它不僅要向寄存器寫入控制字，還需要讀取相應(yīng)寄存器的數(shù)據(jù)。//按下的不是上述按鍵，就當(dāng)是沒有按鍵 switch(temL) {//按下的不是上述按鍵，就當(dāng)是沒有按鍵 case 0x70: key = 3。 break。 case 0xd0: key = 1。 break。 switch(temH) {temL=P1。//低四位先輸出0；讀入高四位含有按鍵信息 P1 = 0xf0。 uchar temH, temL, key。 //沒有查到，返回按鍵松開的代碼} return 16。 } return i * 4 + j。 j++) //就掃描高四位 for(j = 0。 if((temp2 amp。 temp2 = P1。 P1 = temp1。 i++) { for(i = 0。 uchar temp1 = 0xfe, temp2, i, j。 0xeb, 0xdb, 0xbb, 0x7b, 0xe7, 0xd7, 0xb7, 0x77}。 uchar code K_Tab[4][4] = {這包括了0～9十個(gè)數(shù)字輸入鍵、一個(gè)確認(rèn)鍵、一個(gè)刪除鍵、一個(gè)繼續(xù)采集鍵和一個(gè)啟動(dòng)單節(jié)電池巡檢鍵，還有另外兩個(gè)按鍵可以作為系統(tǒng)功能拓展的冗余。 //最后程序停留在while語(yǔ)句中 } 鍵盤輸入程序?yàn)闈M足設(shè)計(jì)要求以及實(shí)際產(chǎn)品的情況，本設(shè)計(jì)采用的是4*4的矩陣鍵盤。 //整屏左移一個(gè)字節(jié) delay(400)。i14。 delay(20)。i10。 } write_(0x80+0x51)。i++) { write_data(table1[i])。 for(i=0。H39。 //write_(0x80)。 //清屏 write_(0x80+0X10)。 //設(shè)置光標(biāo)的顯示和閃爍 write_(0x06)。 write_(0x38)。}void init() //初始化{ lcdrw=0。 delay(5)。 delay(5)。}void write_data(uchar date) //寫數(shù)據(jù){ lcdrs=1。 delay(5)。 delay(5)。}void write_(uchar ) //寫指令{ lcdrs=0。y0。x0。void delay(uint z){ uint x,y。sbit lcdrs=P3^7。sbit lcden=P3^5。includedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intuchar code table1[]=hello world!!!。因此，最好在系統(tǒng)初始化時(shí)通過指令設(shè)置對(duì)模塊進(jìn)行手動(dòng)初始化。 S=0：顯示不移位。 B=0：光標(biāo)不閃爍。顯示開/關(guān)控制 D=0：關(guān)顯示。 N=0：顯示一行。初始化大約持續(xù)10ms左右。F=0，顯示5*7點(diǎn)陣字符；F=1，顯示5*10點(diǎn)陣字符。N=0，顯示一行；N=1，顯示兩行。DL=1，8位數(shù)據(jù)總線DB7~DB0；DL=0，4位數(shù)據(jù)總線DB7~DB4，DB3~DB0不使用，此方式傳送數(shù)據(jù)需分兩次進(jìn)行。指令碼見表44。B=1，光標(biāo)所在位置會(huì)交替顯示全黑點(diǎn)陣和顯示字符，產(chǎn)生閃爍效果；B=0，光標(biāo)不閃爍。顯示5*8點(diǎn)陣字體時(shí)，光標(biāo)在第八行顯示；顯示5*10點(diǎn)陣字符時(shí)，光標(biāo)在第11行顯示。C=1，光標(biāo)顯示；C=0，光標(biāo)不顯示。關(guān)顯示后，顯示數(shù)據(jù)仍保持在DDRAM中，開顯示即可再現(xiàn)。表43 顯示開關(guān)控制指令碼RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000001DCB D：顯示開/關(guān)標(biāo)志。S=0，完成一個(gè)字符碼傳送后顯示屏不移動(dòng)。S：顯示移位標(biāo)志。I/D=1，完成一個(gè)字符碼傳送后，AC自動(dòng)加1。表41 清屏指令碼RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000000001 進(jìn)入模式設(shè)置指令見表42，進(jìn)入模式設(shè)置指令用于設(shè)定光標(biāo)移動(dòng)方向和整體顯示是否移動(dòng)。顯示歸位，光標(biāo)閃爍回到原點(diǎn)(顯示屏左上角)，但不改變移位設(shè)置模式。下面僅簡(jiǎn)要介紹本次設(shè)計(jì)中需要用到的一些指令設(shè)置。因此，需要反復(fù)接收主控機(jī)發(fā)送的通信協(xié)議來進(jìn)行定時(shí)或者隨時(shí)顯示。 總體流程圖開啟充電顯示編號(hào)并更換系統(tǒng)電源檢測(cè)初始化參數(shù)結(jié)構(gòu)鍵盤掃描報(bào)警并調(diào)整直流電源檢測(cè)單節(jié)電池巡檢讀入當(dāng)前時(shí)間顯示數(shù)據(jù)過壓過流？是否異常？電壓過低？巡檢時(shí)間？YNYYNNNY開始 總體流程圖 顯示部分程序設(shè)計(jì)顯示電路采用液晶顯示器，可為用戶提供直觀的視覺信息。如果沒有規(guī)約就判斷下一通道；如果有規(guī)約就根據(jù)相應(yīng)的規(guī)約組幀，自該通道發(fā)送給相應(yīng)裝置，或?qū)邮盏臄?shù)據(jù)進(jìn)行解幀處理。采樣中斷服務(wù)程序首先判斷是否達(dá)到45點(diǎn)采樣，如果沒有達(dá)到就進(jìn)行多路開關(guān)切換，并讀取采樣值；如果達(dá)到45點(diǎn)采樣，就禁止采樣中斷，啟動(dòng)計(jì)算任務(wù)。計(jì)算任務(wù)首先將自己掛起，然后對(duì)各模擬量的采樣值進(jìn)行處理及標(biāo)度變換，并將其送數(shù)據(jù)區(qū)供上送顯示等使用，最后開放采樣中斷。鍵盤任務(wù)對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，判斷按鍵是否被按下。定時(shí)啟動(dòng)采樣中斷任務(wù)首先完成各模擬量采樣間隔時(shí)間設(shè)置、刷新RTC時(shí)間、相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)初始化，然后啟動(dòng)采樣中斷服務(wù)程序，進(jìn)行AD采樣。 總體分析主程序main()函數(shù)完成系統(tǒng)RAM的上電自檢、硬件及系統(tǒng)初始化工作，然后創(chuàng)建并執(zhí)行啟動(dòng)任務(wù)，啟動(dòng)RTOS。下圖為蓄電池組充電電路與單片機(jī)的連接電路，HTIBCE充電器的輸入與系統(tǒng)電源連接，輸出口接端子排DJDY的DC1和DC19。具有操作簡(jiǎn)便，充電速度快，充電還原效率高，超過充電無過充危險(xiǎn)，電壓/電流數(shù)據(jù)顯示、具有過壓、欠壓、過流、輸出短路、防反接保護(hù)和過熱保護(hù)等功能。優(yōu)質(zhì)元器件的選用保證了產(chǎn)品本身的可靠性和穩(wěn)定性，并且能顯著延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。本系統(tǒng)采用了HTIBCE2235充電機(jī)對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電。當(dāng)P17口輸出高電平時(shí)（），三極管9013導(dǎo)通，MOS管柵極的電壓0V，MOS不導(dǎo)通；當(dāng)P17口輸入低電平時(shí)（），三極管9013不導(dǎo)通，MOS管柵極的電壓為12V，大于其開啟電壓10V，MOS管導(dǎo)通，開啟對(duì)蓄電池組的充電。三極管9013的集電極通過一個(gè)2KΩ接12V電源，基極通過一個(gè)2KΩ電阻接AT89C51的P17口，發(fā)射極接地。 充電開關(guān)電路本文系統(tǒng)采用的MOS管開關(guān)是IRFS254 ，是一種N溝道功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管，漏源電壓250V，漏電流16A，開啟電壓10V。 MOS管開關(guān)電源綜合監(jiān)控裝置作為變電站中直流系統(tǒng)的控制、管理核心，也是數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理中心。DC/DC電路如下圖所示，J1是連接24V標(biāo)準(zhǔn)直流電源正負(fù)極的端子排，D5為保護(hù)電路的二極管。 每一模塊的設(shè)計(jì)及測(cè)試都按照標(biāo)準(zhǔn)性能的規(guī)定進(jìn)行，有助減少采用新技術(shù)所承受的風(fēng)險(xiǎn)。相較之下，集成式的解決方案便較難測(cè)試，因?yàn)檎麄€(gè)供電系統(tǒng)與電路上的其他功能系統(tǒng)緊密聯(lián)系一起。采用電源模塊可以節(jié)省開發(fā)時(shí)間，使產(chǎn)品可以更快推出市場(chǎng)，因此電源模塊比集成式的解決方案優(yōu)勝。其中導(dǎo)通由振蕩器控制，而截止時(shí)間取決于負(fù)載。振蕩電路輸出一個(gè)固定時(shí)間的脈沖，用于控制MOS管的導(dǎo)通。輸出電壓通過分壓電阻與基準(zhǔn)電壓作比較，從而形成一個(gè)反饋。目前DCDC轉(zhuǎn)換器廣泛應(yīng)用于手機(jī)、MP數(shù)碼相機(jī)、便攜式媒體播放器等產(chǎn)品中。PFM控制型即使長(zhǎng)時(shí)間使用，尤其小負(fù)載時(shí)具有耗電小的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)需求可采用三類控制。 報(bào)警及顯示電路與單片機(jī)的連接電路圖 DC/DC電源電路DC/DC轉(zhuǎn)換器