论文部分内容阅读
在科学技术快速发展的今天,电子技术的发展也不例外,从上世纪80年代开始,微型计算机技术的发展尤其突出,向微型化、高集成化和智能发展。
在现实生活、工作中的许多领域都需要备用电源设备,比如广播电台、电信数据中心、计算机中心和医院等都是用电要求极高的场所,如果供电中断的时间越长造成损失就越大。因此在这些供电要求极高的场所,建设开发时都必须具有备用电源设计方案,当主供电源出现故障时,备用电源需要及时可靠启用。以前的方法就是派专人值守,当值班人员发现停电,人工操作启动备用发电机恢复供电。这样的实施方法既浪费人力,又不可靠,还拖延时间。针对此问题,设计一套能自动供电的自动化柴油发电机控制系统,以保证正常的供电,解决上述不足,实现无人值守、及时可靠达到恢复供电的目的,提高发电机机组的智能化水平。
本课题主要从两个方面进行设计,一方面是硬件设计,另一方面是软件设计。
硬件设计的核心器件采用型号为ATmega32L的AVR单片机。首先采用单片机内部的ADC转换器采集低压模拟量,即柴油发电机蓄电池电压、水温、油温和油压;用I/O口检测开关量控制发电机状态、市电状态和发电机的频率;用CS5460A智能电能表芯片实现发电机的高压模拟量,即柴油发电机的输出电流、电压有效值等参数的采集,通过单片机和CS5460A通讯可获得发电机的电压和电流。其次,柴油发电机的控制部分,控制的开关量有柴油发电机蓄电池充电、发电机启动、开关燃油阀和市电/发电转换,这些信号均通过单片机的I/O口来控制继电器,再由继电器控制与之相关的按钮实现控制操作。控制仪表显示部分则采用128x64点阵式LCD。
软件设计主要是单片机控制软件,本控制软件利用c语言在Image Craft ICCAVR软件编译环境下实现AVR单片机的编程,用AVR Studio软件实现AVR单片机进行软件仿真与调试。软件完成如下功能:实现发电机的启动发电功能,发电机运行状态的各种参数的测量,发电机控制参数的设置,发电机与上位机的通讯,发电机停机等。
在设计过程中,硬件设计和软件设计都采用了抗干扰技术,使设计的监控设备性能更加稳定,实用效果更好。