采用ADUC841的旋風(fēng)預熱器教研平臺的方案設計

　　2.2信號采集放大電路

　　采用恒流源驅動(dòng)，首先采用儀表放大器AD620放大傳感器來(lái)的信號。四集成運放合一的LM324，組成常規正向電壓放大和跟隨電路，用于檢測信號的放大、整形。由于ADUC841內集成有12-bit的ADC缺省與P1端口連接，故將放大整形后的檢測信號直接連接到P1口即實(shí)現了模擬量檢測信號的讀入。在單片機內將所采集的檢測信號變?yōu)閿底至坎⒆鋈舾闪烤V變化后，從其TXD/RXD口輸出。

　　其信號首先通過(guò)MAX232將TTL電平裝換為RS232電平，繼而通過(guò)系統串口與上位計算機間的串口相連。實(shí)現將所采集的各個(gè)傳感器的信號上傳到PC機，數字電源與模擬電源分別采用7805穩壓并在輸出電容處并有發(fā)光二極管作為電源指示用。

　　2．3可控硅控制電路

　　可控硅控制板由三部分組成：1.計數振蕩生成電路；2.同步檢測電路；3.可控硅控制電路。計數振蕩生成電路采用16.384MHz的有源晶振作為計數脈沖振蕩源，并用74LS14施密特觸發(fā)器對其進(jìn)行整形[7]，經(jīng)計數器74LS90十分頻和CD4020六十四分頻后，得到頻率為25.6kHz的振蕩脈沖給CD4516的CP端進(jìn)行計數[7]。

　　同步檢測電路采用一個(gè)220V/15V的變壓器得到15V的交流電，然后對其進(jìn)行全波整流，再通過(guò)光電耦合器TIL113等組成的同步電路，得到與正弦信號的真實(shí)過(guò)零點(diǎn)同步的脈沖序列，作為可控硅的同步信號，送可預置計數器CD4516的預置端PE。

　　系統中采用兩片CD4516級聯(lián)組成的8位二進(jìn)制加法計數器對頻率為25.6kHz的振蕩脈沖計數。由于計數脈沖頻率為25.6kHz，因此理論上在180度應該有25600/(2*500)=256個(gè)計數脈沖；相位分辨率為180/256=0.7度。這樣使可控硅全導通的數值對應為FFH(十進(jìn)制數255)；使可控硅關(guān)斷的數值對應為0。顯然若希望可控硅從θ角開(kāi)始導通，則計數器需要計θ*256/180取整個(gè)脈沖。

AT89C2052接收到上位機從串口傳來(lái)的控制信號(0-255對應期望導通角),將其轉化為一個(gè)八位二進(jìn)制數后通過(guò)其P1口分送到兩個(gè)CD4516的預置數端。正弦波過(guò)零點(diǎn)時(shí)，同步的脈沖為1輸入到CD4516的預置端PE，將預置數值寫(xiě)入CD4516。正弦波過(guò)零點(diǎn)后，同步的脈沖為0，CD4516開(kāi)始脈沖計數。當計數到達預設值時(shí)它的CO端輸出負脈沖，經(jīng)驅動(dòng)器7407后送給光電耦合器MOC3020的腳2，來(lái)觸發(fā)可控硅G極，導通可控硅來(lái)驅動(dòng)電機。這樣通過(guò)控制雙向可控硅的導通角對風(fēng)機的輸入電壓進(jìn)行了控制，從而得到不同的電機轉數進(jìn)而得到預設的風(fēng)量。