图4-2电源模块原理图(1)
图4-3电源模块与原理图(2)
4.2温度采集模块
温度采集模块在整个系统中主要是采集电力变压器的三相温度,将温度信号变成电信号传输给的单片机,主要包括温度传感器部分,分压部分和滤波模块。由于温度传感器放在电力变压器里面测温,所以输出的电信号可能存在很大的干扰必须有一个滤波模块。由于三相采集温度的电路相同,以下节选A相模块作简单功能介绍,A相电路原理图如图4-4所示:
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图4-4 温度采集模块原理图
如图4-3所示A相测温电路的温度传感器接在A端口,当温度变变化时,传感器的电阻值会随之变化从VCC流向L2的电流随之变化,所以L2端口的电压会变化。经过L2的滤波之后电压信号经过R2、R14 (10K电阻)分压后相应的从A+端输出的电压会产生变化具体的原理,如图4-5所示:
图4-5 温度采集模块原理框图
关于温度采集部分向PIC16F690单片机传输的电压信号的计算作如下说明:设定A相的温度传感器的电阻为RT,向单片机传输带的电压信号为UI。RT与R14就是两个分压的电阻,具体计算公式为公式4-1:
14?RV)) (4-1) UI?VCC*(RT/(R 整个温度采集模块实际上就是一个简单的分压电路,由公式可以看到,当温度升高RT变大,会致使RT两端的电压变大,输出的UI升高。同样的当温度降低,RT阻值减小,输出电压UI变小。
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A B C三相测温电路的都是向PIC单片机输入模拟信号,与它们接口的单片机管脚分别是9管脚、8管脚、7管脚。这3个管脚都是PIC16F690的模拟信号通道。
4.3黑匣子模块
黑匣子模块是整个系统必不可少的一个模块,其主要功能是在系统断电时,向单片机输入不同的信号,开启中断保存当前高于80℃的信息。此模块对于保护异常数据,分析电力变压器的温度异常具有重大的意义。以下我们对于黑匣子电路原理作简单介绍,其电路原理图如图4-8所示:
图4-8黑匣子模块原理图
当电源正常工作时,电容C8会进行充电,BG4不能导通,所以BG3基极是一个低电平,BG3不能导通,向单片机输入的是VCC的信号(高电平);
当断电时电源不再提供高电平,BG4导通,C8开始放电,R7上会产生短暂的压降,使得BG3基极会接受一个高电平BG3导通,向单片机输入一个短暂低电平,开启中断保
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护高于80℃的温度数据,中断会将这个数据传输到EEPROM中存储起来等下次通电后可以调用出来查看。
黑匣子模块中BG4就相当于BG3导通与闭合的开关,控制着BG3向单片机传输的电压大小为了更清晰的展示模块的的工作我们用原理图进行展示。黑匣子模块原理框图如图4-9、图4-10所示:
图4-9黑匣子原理框图(1)
图4-10 黑匣子原理框图(2)
黑匣子模块中二极管D3可以有效的保护电路,防止断电后电容电流回流到三极管BG4的基极组织三极管BG4的导通。
4.4温度显示模块
温度显示模块是变压器温度控制系统的主要模块,显示A B C三相温度的及时温度,同时也是键盘设定四大阈值温度必不可少的部分。本设计的温度显示模块主要建立在CT1668上面,单片机所有的指令及数据都是通过CT1668来处理传输到数码管的,以下对于CT1668作简单介绍。
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4.4.1 CT1668芯片介绍
4.4.1.1 CT1668管脚介绍
CT1668是一种带键盘扫描接口的LED驱动专用电路,内部集成有MCU数字接口,数据锁存器,LED高压驱动,键盘扫描等电路。性能优良,采用SOP24的封装形式。
CT1668的管脚图如图4-11所示:
图4-11 CT1668管脚图
以下简单介绍下CT1668的管脚功能,其功能表如表4-1所示:
表4-1 CT1668功能表 管脚标号 管脚名称 管脚功能 管脚描述 上升沿从低温开始输入数据;下降1 DIO 数据的输入输出 沿从低位输 出数据。 STB为低电平后,3 STB 片选 DIO口接受的第一个数据作为指令; 15