本實(shí)用新型涉及智能用電監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種斷電控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著用電量的增加,用電安全的問題已經(jīng)逐漸凸顯出來。近幾年,由于各種原因,由用電引起的火災(zāi)層出不窮,根據(jù)用電量的增加而及時自動斷電的設(shè)備研究已經(jīng)成為一項重要課題。根據(jù)之前的檢測和斷電系統(tǒng),往往僅僅是根據(jù)熔斷器或者一些保險絲來保護(hù)電路的,但是這種保護(hù)電路的方法安全性不高,還會遇到一些因電壓暫升的狀況而出現(xiàn)誤動作的情況,這樣做不僅會影響電能的使用,還會引起一些對電壓敏感的用電設(shè)備的損壞,所以,怎樣實(shí)現(xiàn)自動檢測電壓、并且根據(jù)電壓的升高而引起的電路非正常運(yùn)行情況而自動斷電,進(jìn)而對電路的保護(hù)成為了現(xiàn)在的一項重要問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題,是針對上述存在的技術(shù)不足,提供了一種斷電控制系統(tǒng),采用單片機(jī)控制技術(shù)方法,解決了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)功能單一等技術(shù)問題,達(dá)到了智能化自動化監(jiān)測,遇到電壓升高達(dá)到預(yù)設(shè)值并及時斷電的技術(shù)效果;采用了電壓互感器采集電壓的檢測電壓技術(shù)方法,解決了高壓信號無法直接進(jìn)入到單片機(jī)的技術(shù)問題,達(dá)到了先由電壓互感器讓高壓信號變成低壓信號再進(jìn)入到單片機(jī)進(jìn)行控制的技術(shù)效果;采用了繼電器模塊按鍵部分的手動斷電的技術(shù)方法,解決了當(dāng)用電設(shè)備對一些比預(yù)設(shè)電壓值低的情況也敏感時,可能使這些用電設(shè)備損壞的技術(shù)問題,達(dá)到了手動斷電保護(hù)電路的技術(shù)效果。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:包括單片機(jī)單元、電壓檢測單元、繼電器模塊和顯示模塊;電壓檢測單元的輸出口與單片機(jī)單元的A/D轉(zhuǎn)換I/O口連接,顯示模塊與單片機(jī)單元的I/O口連接,繼電器模塊與單片機(jī)單元的I/O口連接,電源模塊與單片機(jī)單元的電源I/O口連接。
電壓檢測單元的主要是電壓互感器來采集電壓信號從整流橋D1出來之后分別與電容值為100uF的電容器C5和電容值為1000uF的電解電容C6連接,從C6正端出來之后連接運(yùn)算比較器U1的負(fù)向輸入端,C6的負(fù)端與U1的正相輸入端和電源模塊的負(fù)極連接;同時C6的正端經(jīng)電阻值為10K的電阻R4和電容值為100uF的電容C7與運(yùn)算比較器的輸出端連接,C6經(jīng)電阻值為100K的電阻R5與運(yùn)算比較器的輸出連接,U1的輸出端與單片機(jī)單元的P34口連接,運(yùn)算比較器U1與電源模塊連接;運(yùn)算比較器使用的型號為LM2904,電壓互感器為DL-PT202D的電壓互感器。
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,所述的單片機(jī)單元為STC12C5201AD的單片機(jī),電源模塊為5V-3A的開關(guān)電源。
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,所述的繼電器模塊是單片機(jī)單元P14口輸入,經(jīng)電阻值為10K的電阻R2與電源模塊VCC連接,單片機(jī)單元的輸入口P14經(jīng)電阻值為10K的電阻R1與三極管Q1的基極連接,單片機(jī)單元的輸入口P14經(jīng)按鍵S1與電源模塊GND連接;同時Q1的集電極經(jīng)繼電器的低壓線圈側(cè)與電源模塊的VCC連接,Q1的發(fā)射極與電源模塊的負(fù)極連接,繼電器為SRD-5VDC-SL-C的繼電器。
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,所述的顯示模塊為LCD12864的液晶顯示屏;LCD12864的接口電路的20引腳和2引腳與電源模塊的VCC連接,LCD12864的19引腳和VSS引腳與電源模塊的GND連接,LCD12864的RST引腳與單片機(jī)單元的P2.1引腳連接,LCD12864的PSB引腳與電源模塊的GND連接,LCD12864的E引腳與單片機(jī)單元的P2.0引腳連接,LCD12864的RW引腳與單片機(jī)單元的P1.7引腳連接,LCD12864的RS(CS)引腳與單片機(jī)單元的P1.6引腳連接,LCD12864的V0引腳與10K變位器R3的滑動側(cè)連接,R3的另外兩側(cè)分別與電源模塊的VCC和GND連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、使用STC12C5201AD單片機(jī)作為主控單元,集成了較大容量的存儲器和豐富強(qiáng)大的硬件接口電路,具有極高性能價格比,并且這款單片機(jī)自帶A/D轉(zhuǎn)換口,可以將采集到的電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,然后再由單片機(jī)進(jìn)行處理;
2、使用LCD12864液晶顯示屏,可以隨時顯示測量的電壓 ,隨時檢測線路電壓的情況,真正做到了當(dāng)電壓達(dá)到可能會使電路損壞的情況就及時采取情況,提升了穩(wěn)定性、可靠性和安全性;
3、使用LM2904電壓運(yùn)算比較去器,具有很好的共模抑制比,抗干擾能力強(qiáng),轉(zhuǎn)換速率強(qiáng),抗干擾能力強(qiáng),穩(wěn)定性強(qiáng)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖;
圖2是單片機(jī)單元電路圖;
圖3是電壓檢測單元電路圖;
圖4是繼電器模塊電路圖;
圖5是顯示模塊引腳圖。
圖中,1、單片機(jī)單元;2、電源模塊;3、電壓檢測單元;4、繼電器模塊;5、顯示模塊;6、電壓互感器;7、繼電器;8、按鍵。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了,下面結(jié)合具體實(shí)施方式并參照附圖,對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解,這些描述只是示例性的,而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外,在以下說明中,省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述,以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
具體實(shí)施方式一:如圖1-5所示,包括單片機(jī)單元1、電壓檢測單元3、繼電器模塊4和顯示模塊5;電壓檢測單元3的輸出口與單片機(jī)單元1的A/D轉(zhuǎn)換I/O口連接,顯示模塊5與單片機(jī)單元1的I/O口連接,繼電器模塊4與單片機(jī)單元1的I/O口連接,電源模塊2與單片機(jī)單元1的電源I/O口連接。
電壓檢測單元3通過電壓互感器6來采集電壓信號,從整流橋D1出來之后分別與電容值為100uF的電容器C5和電容值為1000uF的電解電容C6連接,從C6正端出來之后連接運(yùn)算比較器U1的負(fù)向輸入端,C6的負(fù)端與U1的正相輸入端和電源模塊的負(fù)極連接;同時C6的正端經(jīng)電阻值為10K的電阻R4和電容值為100uF的電容C7與運(yùn)算比較器的輸出端連接,C6經(jīng)電阻值為100K的電阻R5與運(yùn)算比較器的輸出端連接,U1的輸出端與單片機(jī)單元1的P34口連接,運(yùn)算比較器U1與電源模塊2連接;運(yùn)算比較器使用的型號為LM2904,電壓互感器6為DL-PT202D的電壓互感器。
所述的單片機(jī)單元1為STC12C5201AD的單片機(jī),電源模塊2為5V-3A的開關(guān)電源;所述的繼電器模塊4是單片機(jī)單元1P14口輸入,經(jīng)電阻值為10K的電阻R2與電源模塊2VCC連接,單片機(jī)單元1的輸入口P14經(jīng)電阻值為10K的電阻R1與三極管Q1的基極連接,單片機(jī)單元1的輸入口P14經(jīng)按鍵8S1與電源模塊2GND連接;同時Q1的集電極經(jīng)繼電器7的低壓線圈側(cè)與電源模塊2的VCC連接,Q1的發(fā)射極與電源模塊2的負(fù)極連接,繼電器7為SRD-5VDC-SL-C的繼電器;所述的顯示模塊5為LCD12864的液晶顯示屏;LCD12864的接口電路的20引腳和2引腳與電源模塊2的VCC連接,LCD12864的19引腳和VSS引腳與電源模塊2的GND連接,LCD12864的RST引腳與單片機(jī)單元1的P2.1引腳連接,LCD12864的PSB引腳與電源模塊2的GND連接,LCD12864的E引腳與單片機(jī)單元1的P2.0引腳連接,LCD12864的RW引腳與單片機(jī)單元1的P1.7引腳連接,LCD12864的RS(CS)引腳與單片機(jī)單元1的P1.6引腳連接,LCD12864的V0引腳與10K變位器R3的滑動側(cè)連接,R3的另外兩側(cè)分別與電源模塊2的VCC和GND連接。
圖1中,電壓檢測單元3會通過電壓互感器6從高壓上采集電壓信號,然后再通過單片機(jī)單元1的A/D轉(zhuǎn)換口進(jìn)入到單片機(jī)中,單片機(jī)單元1會隨時對電壓信號進(jìn)行監(jiān)測,如電壓值高于設(shè)定的電壓值,則單片機(jī)單元1會給繼電器模塊的三極管基極低電平信號,三極管導(dǎo)通,繼電器斷開,電路就會斷電,則實(shí)現(xiàn)了對電路的保護(hù),同時顯示模塊5會隨時顯示所測電壓,當(dāng)電壓不滿足正常運(yùn)行的電壓值時,則可以手動斷開電路,實(shí)現(xiàn)了自動斷電和人工斷電的雙重保險。
圖2為MCU單元1的電路結(jié)構(gòu)圖,使用STC12C5204AD單片機(jī)作為主控單元,集成了較大容量的存儲器和豐富強(qiáng)大的硬件接口電路,具有極高性能價格比,并且自帶A/D轉(zhuǎn)換口,無須再額外使用A/D轉(zhuǎn)換芯片。
應(yīng)當(dāng)理解的是,本實(shí)用新型的上述具體實(shí)施方式僅僅用于示例性說明或解釋本實(shí)用新型的原理,而不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。因此,在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外,本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。