带你领略单片机在电动机保护中的应用

2014-08-18 09:26 来源:电子信息网 作者:娣雾儿

二、显示部分

在工控仪表中常常使用LED数码管作为用户界面,其优点是亮度高、驱动电路简单,但只能显示有限的几个字符,要想表达比较丰富的信息十分困难。目前,一些高档仪表中开始采用字符型液晶显示器或图形液晶显示器,有的还含有中文字库模块,直接用中文显示,从而使界面十分直观,易于理解和操作。但同时增加了线路的成本,特别是图形液晶显示模块价格太高,一般低价位的仪表无法接受。

单片机与LED数码管接口一般采用串行通讯方式,配接移位寄存器来驱动数码管工作,设计不同的驱动程序可实现不同的显示方式。例如:数码管闪烁、小数点位数自动变换,特殊字符显示等。为了减小数码管的功耗,一般采用动态驱动方式,也就是在一个周期(T)内只在(1/3—1/2)T的时间内显示,通过调节占空比可改变数码管的亮度。另外需注意数码管的驱动电压不能太高,如果用+5V电源驱动就需加限流电阻或降压二极管。其中用降压二极管较好,可防止因数码管点亮的笔数发生变化而造成的电压波动,从而保证数码管亮度稳定。

单片机与字符型LCD模块接口的数据线仍可采用串行接口方式,而控制信号可直接由单片机I/O口控制。如果数据线采用并行方式,将占用单片机大量的资源,因而不宜使用。在编制驱动程序时,在性能许可的情况下应注意尽量减小数据线和时钟线的信号频率,这样可减小电磁干扰。

三、控制输出

控制输出部分可采用机电式继电器或固体继电器。前者价格便宜,市场产品丰富,驱动线路也比较简单,但可靠性和使用寿命有限,且在触点动作时会产生“火花”,严重时可影响系统的正常工作。因此,在PCB板布局时应将继电器尽量远离单片机并靠近仪表的输出端口。另外,在继电器线圈两端应并联续流二极管,否则在继电器线圈断电瞬间会产生较高的感应电压,从而破坏电路。固态继电器具有寿命长、性能稳定,无火花等特点,随着其价格的逐渐降低和性能的完善已开始被广泛使用,但小功率的固态继电器价格仍比普通继电器高很多倍,因此,在电机保护器中绝大部分均采用普通继电器。在很多应用场合,人们希望有两个独立的控制输出,一个作为主回路控制输出,另一个为辅助输出,作为报警或其它功能的控制。

单片机系统中,软件设计更是不可忽视的,这部分充分体现设计者对系统的整体布局,通过程序实现电机保护器的智能化控制以及远程通讯功能。

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