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基于AVR型单片机智能双电源开关的研制

发布时间:2020-06-30 17:17:58 阅读: 来源:水泥仓除尘器滤芯厂家

[摘要]:为了提高重要负荷的供电连续性,一般采用两路电源热备用方式供电。两路电源的投切通过一套专用的控制器进行,其功能是实时监测两路电源的状态,保证负荷电源的可靠性。本文就控制器的原理与实现方法做出了分析,对双电源供电系统切换装置进行研究并加以改进,采用高性能单片机ATMEGA16对电源状况进行实时的判断,并在常用电源出现故障时自动将电路切换到备用电源,或使用发电机组发电保证对用户的供电。

本文引用地址:[关键词]:ATMEGA16; 智能开关; 电力系统

1 引言在大型企业工厂车间和一些特殊单位,为了提高重要负荷的供电连续性,一般采用两路电源热备用方式供电。当电力系统供电电源出现故障时,一般的做法是通过人工切换到备用电源供电。为节省人力,提高切换工作的准确性、快速性和可靠性,需要一种自动切换装置,在常用电源发生故障时,能及时地自动将用户电路切换到备用电源供电,以保证正常、持续的供电。当常用电源恢复正常时,该自动切换装置能够将用户电路切换回常用电路。

该装置的硬件电路由电压采集电路、单片机及其外围电路、LED显示电路、按钮电路和常用备用切换控制这些功能单元组成。由于考虑到设备的性能、可靠性和经济性等因素,本文选择单片机及软件来进行对信号的采样和判断。工作原理为:利用整流电路和线性的光耦电路对电源电压信号进行变换,使该电路的输出电压和电源电压成比例变化,并将信号送到单片机的ADC口进行采样。单片机把ADC口采集到的电压信号与电压信号正常状态的标准值进行比较,依据得到的结果进行相应的开关切换控制。

2 硬件的设计2.1 单片机与外围电路工作原理为了提高智能双电源开关控制器的快速性和可靠性,本文选用AVR型单片机ATMEGA16作为控制器的控制芯片,该芯片是一款基于AVR RISC 的低功耗8位单片机。它具有下列特点:通过在一个时钟周期内执行一条指令,ATMEGA16可以取得接近1MIPS/MHz的性能。内含硬件乘法器,支持JTAG端口仿真和编程,仿真效果比传统仿真同更真实有效。8通道10位AD转换器,2个8位定时/计数器,1个16位定时/计数器,带捕捉、比较功能,有四个通道的PWM。硬件USART、SPI和基于字节处理的I2C接口,杰出的电气性能,超强的抗干扰能力。每个IO口可负载40mA的电流,总电流不超过200mA。带独立振荡器的看门狗,看门狗溢出时间分8级可调。内置上电复位电路和可编程低电压检测(BOD)复位电路。

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