大容量电机的温度保护——软件设计

摘  要

本文旨在设计一个以单片机为核心的电机温度保护控制器系统，实现对电机温度的控制。

该控制器系统是以AT89S51为核心控制芯片，扩展了必要的外围芯片构建而成。通过下载电缆下载相应的程序，一方面温度保护系统在电机未工作状态下可作为系统的控制核心工作在独立运行模式，即由传感器采集电压的变化信息，经过ADC0809转换后单片机可以独立进行处理，并将最后的处理数据结果送往温度保护系统的执行机构——电机温度加热系统执行。另一方面在电机工作状态下实现电机温度实时显示功能。当不能保证要求时，给出声音、光的报警信号。    

在设计过程中，考虑到可能存在的干扰对系统的影响，在系统中加入了软、硬件方面的抗干扰措施，以增强系统的抗干扰能力。另外，为适应以后可能的控制需要，设计中还留有较大的冗余量。

关键词：单片机；AT89S51；传感器；AD590；电机温度保护

目  录

摘要 I

Abstract II

1 绪论 1

  1.1课题的来源和背景 1     

  1.2大容量电机的温度保护的发展状况 1    

  1.3本课题的意义 2

  1.4本课题的主要内容 2

  1.5 本课题的主要任务 3

2 大容量电机的温度保护的总体设计 4

  2.1系统的功能需求分析 4    

  2.2系统的体系结构设计 4    

  2.3温度传感器的选择 5

  2.4信号采集通道的选择 5

3 大容量电机的温度保护的硬件设计 8

  3.1电路设计使用工具PROTEL99SE简介 8   

    3.1.1 PROTEL99SE组成 8

    3.1.2 PROTEL99SE的主要特性 9

  3.2中央处理电路 9

    3.2.1主要特性 10

    3.2.2内部结构 10

3.2.3外部特性 11

  3.3模数转换电路设计 13

    3.3.1ADC0809主要特性 13

    3.3.2内部结构 13

3.3.3信号引脚 14

        3.3.4 MCS51单片机与ADC0809的连接 15 

3.4温度检测电路设计 17

    3.4.1 AD590的主要特性 18

    3.4.2内部结构 18

3.4.3外部特性 19

    3.4.4 AD590的应用电路 19

      3.5外部数据锁存电路设计 20

    3.5.1 74LS373的主要特性 20

    3.5.2 74LS373功能表 21

    3.5.3 其它参数 21

3.6看门狗和掉电保护电路设计 21

    3.6.1 MAX692A简介 22

    3.6.2 MAX692A主要电气参数 22

3.6.3 MAX692A的应用电路 23

      3.7声音和闪光信号报警电路设计 24

    3.7.1 闪光报警电路 24

    3.7.2 蜂鸣音报警电路 24

3.8开关电路设计 25

3.9接口电路设计 26

    3.9.1 数码管LED简介 26

    3.9.2 LED接口电路设计 26

   4 软件设计 28 

4.1软件开发工具伟福简介 28  

4.2 POD8051仿真 29

4.3软件设计的基本原则 30 

4.4主程序流程图 32   

4.5温度采样子程序流程图 33   

4.6键扫描程序流程图 34

4.7报警子程序流程图 34

4.8显示程序流程图 35

5 抗干扰设计 36

5.1干扰的影响 36  

5.2干扰的来源 36   

5.3抗干扰的措施 37

    5.3.1 抑制电源干扰 37

5.3.2 抑制通道干扰 37

5.3.3 焊盘布线 38

5.4软件抗干扰措施 38

5.4.1 冗余技术 38

5.4.2 软件陷阱技术 39

5.4.3 程序监视器技术 39

5.4.4中断保护 39

5.4.5 输入多次采样及数字滤波 39

致谢 42

参考文献 43

附录A 原理图 44

附录B 程序 45

翻译 50