變壓器溫度智能監(jiān)控儀電路模塊設(shè)計(jì)

給出一種以ATMET公司的89C51單片機(jī)為核心的溫度智能監(jiān)控儀，監(jiān)控儀具有自動記錄斷電前的三相溫度、相位、歷史最高溫度等數(shù)據(jù)及黑匣子功能。89C51單片機(jī)是ATMET公司的8位Flash單片機(jī)，最大特點(diǎn)就是在片內(nèi)含有4KB可重復(fù)編程的 Flash存儲器、128×8B內(nèi)部RAM和2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，在開發(fā)過程中易進(jìn)行程序的修改且與MCS-51兼容。對于LED控制驅(qū)動器，選用 PS7219，其接口采用同步串行外設(shè)接口(SPI)，可同時(shí)驅(qū)動8位數(shù)碼管(使用其中的5位)，因PS7219內(nèi)部具有15×8RAM功能控制寄存器，可方便尋址，對每位數(shù)字可單獨(dú)控制刷新，顯示亮度可數(shù)控，每位具有閃爍使能控制及全亮功能測試，這樣可簡化硬件電路的設(shè)計(jì)，節(jié)省CPU的口線和減少占有 CPU的時(shí)間。因?yàn)楣ぷ鳡顟B(tài)設(shè)置、參數(shù)設(shè)置等按鍵采用復(fù)合式鍵盤的方式，因而按鍵較少，鍵盤設(shè)計(jì)為獨(dú)立式按鍵接口，通過檢測輸入線的電平可以很容易地判斷哪個(gè)鍵被按下。與上位計(jì)的通信采用MAX232($1.5790)芯片，此芯片具有雙組驅(qū)動器/接受器，片內(nèi)含有1個(gè)電容性電壓發(fā)生器可在單電源供電時(shí)提供EIA/TIA-232-E電平，每個(gè)接受器將EIA/TIA-232-E電平輸入轉(zhuǎn)換為5V TTL/COMS電平，還有儀器需要保存一些特殊的數(shù)據(jù)，電路設(shè)計(jì)配制EEPROM和電源監(jiān)控電路來實(shí)現(xiàn)上述功能。輸出驅(qū)動電路采用 ULN2003($0.1437)驅(qū)動器，此芯片具有7個(gè)達(dá)林頓管，其集電極可收集最大電流達(dá)500mA，因內(nèi)部接有續(xù)流二極管，可地驅(qū)動感性負(fù)載的繼電器。

前置信號處理電路：CD4052($0.1163)是雙4選1多路模擬開關(guān)，其4組輸入分別是3路3相繞組溫度信號和環(huán)境溫度信號(可選用)，這些信號的切換由程序通過單片機(jī)的口線進(jìn)行控制。因?yàn)樗鶛z測的溫度信號為一緩慢變化的信號。為了有效提高儀器的抗干擾能力，因此進(jìn)行RC低通濾波。為了提高輸入阻抗和高共模抑制比，前置放大器第1級采用差動接法，R4、R5、R6、R7、R8、R9兩對電阻要認(rèn)真選配，且放大器選用微漂移、低失調(diào)、高增益高共模抑制比的斬波式自動調(diào)零運(yùn)放TIL7650。第2級反相放大器的放大倍數(shù)，通過RW2多圈電位器調(diào)整。