基于SPE61A單片機的非接觸式高壓試電筆的設計

3 信號處理模塊

信號處理由信號跟隨電路、濾波電路、倍壓整流電路、減法電路、放大電路、施密特觸發(fā)電路、信號指示和監控信號發(fā)送電路組成，其原理圖如圖2所示。輸入信號來(lái)自傳感器的送出的工頻交流電壓信號，該信號經(jīng)過(guò)信號跟隨電路跟隨并正向偏置后進(jìn)行濾波，然后將交流信號倍壓整流成直流信號，減法器減掉相鄰線(xiàn)路間的干擾信號，放大器將信號進(jìn)行必要的放大后送入施密特觸發(fā)器，觸發(fā)器根據輸入信號的大小送出有電、無(wú)電兩種信號到單片機。

相關(guān)文獻中對本裝置的各模塊功能結構和原理已經(jīng)進(jìn)行過(guò)詳細的論述，本文不再累述。

圖2 信號處理電路功能模塊圖

4 語(yǔ)音模塊

語(yǔ)音提示信息處理由SPE61A自帶的語(yǔ)音模塊完成。本系統中直接在該模塊中外接功放電路和喇叭，語(yǔ)音提示信息通過(guò)外接喇叭發(fā)出。

5 指示模塊

指示模塊由兩只發(fā)光二極管組成，分別為紅色和綠色，紅色表示有電，綠色表示無(wú)電。由于SPE61A端口有足夠的驅動(dòng)能力，因此，本系統中直接將發(fā)光二極管接入到單片機端口中。

圖3 信號傳送

6 信號發(fā)傳送模塊

本驗電器不僅要把高壓線(xiàn)是否帶電狀況在指示模塊中顯示出來(lái)，還要將該信號送往室內監控計算機中進(jìn)行監控。如果將信號通過(guò)驗電器裝置發(fā)送到計算機就遇到一個(gè)共地線(xiàn)問(wèn)題，要讓計算機正確地識別驗電器傳送過(guò)來(lái)的信號就必須使計算機和驗電器共一個(gè)地線(xiàn)，否則，會(huì )因傳送線(xiàn)路過(guò)長(cháng)不共地線(xiàn)而導致計算機識別信號出錯。本裝置的信號傳送方式如圖3所示，由計算機發(fā)送信號，驗電器內部通過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)來(lái)控制有電或無(wú)電線(xiàn)路的導通或斷開(kāi)，計算機接收由自己發(fā)送的經(jīng)過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)送來(lái)的兩路信號，若有電線(xiàn)路送來(lái)高電平信號，則無(wú)電線(xiàn)路送來(lái)低電平，此時(shí)高壓線(xiàn)有電；若無(wú)電線(xiàn)路送來(lái)高電平信號，則有電線(xiàn)路送來(lái)低電平，高壓線(xiàn)無(wú)電，若兩路線(xiàn)路都送來(lái)高電平信號或低電平信號則電路出錯。

語(yǔ)音模塊中的功放電路、指示模塊中發(fā)光二極管和信號發(fā)送模塊中控制電路都以檢測地線(xiàn)作為地線(xiàn)，這樣就可以完成對傳感器傳輸線(xiàn)路的判斷，避免傳感器線(xiàn)路的斷開(kāi)而發(fā)出錯誤的指示信息。
另外，由于硬件都必須在室外工作，因此，整個(gè)硬件設備都被安裝在以各特殊設計的防水金屬外殼中。

系統的軟件設計

圖4 軟件流程圖