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弱电控制强电策略(2)

北极星电力网技术频道    作者:陈西林 印东泰   2013/8/5 11:05:40   

 关键词:  电气自动化 单片机 弱电

一块单片机、一个光电耦合器和一个可控硅就可以实现5伏的弱电控制220伏的强电,由此可以实现各种电器的控制,为我们生活提供服务,如可以制成在日常生活中应用很广泛的水温恒温控制系统。

工作原理:单片机部分:采用HT46R47单片机,其主要任务是将传感器测得的温度处理判断。复位电路和时钟电路保证单片机正常工作。温度测量电路:由NTC热敏电阻构成,主要任务是将测得液体的温度并传给单片机进行数字处理。PTC控制电路:主要由MOC3023光电耦合器、BTA16可控硅和PTC加热片组成,其任务的是控制温度在限定温度范围内。酸奶最佳发酵温度是28度,控制系统使容器中液体保持在28度。控制原理为,由温度传感器对温度进行采样,将测量结果送给单片机;单片机将测得的温度值与内部设定的温度值进行比较,根据比较结果,通过执行机构——可控硅对PTC加热器是否工作进行控制。

电路介绍:

电源。电源部分由一个由稳压管7805、电容、整流桥和变压器组成的+5V的稳压电源。变压器得到市电220V电压,将交流的220V电压转化为12V的交流电压,9V的交流电压经过整流桥后变为直流9V电压,经过电容滤波以后,在稳压管7805的作用下,将9V直流电压变为5V直流,为单片机提供稳定的低压电。

单片机控制部分。利用HT46R47来实现温度的控制,通过温度传感器将采集的温度送给单片机,单片机对此进行工作,并用程序来控制加热器件。控制电路的介绍:单片机HT46R47的12脚VCC脚1连接上面电路的+5V电压。单片机HT46R47的11脚RES脚与电阻R2,电容C3组成一个复位电路。单片机HT46R47的13,14脚与12M晶振组成时钟电路。

HT46R47的介绍:HT46R47是 8位高性能、高效益的 RISC 结构单片机,用于直接处理模拟信号,例如直接连接传感器。该系列单片机包含一个集成的多通道模数转换器,以及一个或多个脉冲宽度调制输出。同时也增强了单片机的其它内部特性,如暂停、唤醒功能、振荡器选择和可编程分频器等,增加了单片机的使用灵活度,而这些特性也同时保证实际应用时只需要最少的外部器件,进而降低了整个产品的成本。有了集成的 A/D 和 PWM 功能的优势,再加上低功耗、高性能、灵活控制的输入/输出和低成本等特性,此系列单片机广泛被应用在传感器信号处理、马达驱动、工业控制、消费性产品和子系统控制器等场合。

测温。单片机的8脚与R2,R3组成一个简单的分压电路,R2是定值电阻11K,R3是温度传感器的电阻,它会随着水温的变化而变化,8脚得到5V电压的分压,单片机得到电压的信号,然后判断是否继续加热

加热部分。单片机的1脚接控制加热部分的三极管的基极,编写程序控制PTC加热。光电耦合器MOC3023与可控硅BTA16组成一个加热系统,光电耦合器moc3023相当于一个开关,控制可控硅导通。

加热电路介绍:三极管的发射极接+5V电源,基极接单片机的1脚,集电极接发光二极管,当控制脚低电平时,三极管导通,二极管发光。光电耦合器MOC3023的1脚得到信号,二脚接地,使光电耦合器MOC3023内部工作。光电耦合器MOC3023的内部工作,使6脚输出信号到可控硅BTA16栅极(控制极)G,控制可控硅工作。可控硅BT A16的阳极,阴极,控制加热元器件P TC的加热。当温度达到一定温度后,温度传感器将信号传给单片机,单片机1脚输出低电平,使加热部分停止工作。

弱电系统作为宜控制,方便操作,安全可靠的系统,在广泛应用于强电网络与强电系统中,将极大改善原有强电网络的高危险,难操作的难点。同时,作为弱电系统的单片机,软件技术室支撑弱电发展的重要保障。

(作者单位:南通建工集团股份有限公司)

来源:环球市场信息导报
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