采用SPE61A單片機(jī)的非接觸式高壓試電筆的設(shè)計(jì)

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

相關(guān)文獻(xiàn)中對(duì)本裝置的各模塊功能結(jié)構(gòu)和原理已經(jīng)進(jìn)行過(guò)詳細(xì)的論述，本文不再累述。

圖2 信號(hào)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(tǒng)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(qū)動(dòng)能力，因此，本系統(tǒng)中直接將發(fā)光二極管接入到單片機(jī)端口中。

圖3 信號(hào)傳送

6 信號(hào)發(fā)傳送模塊

本驗(yàn)電器不僅要把高壓線是否帶電狀況在指示模塊中顯示出來(lái)，還要將該信號(hào)送往室內(nèi)監(jiān)控計(jì)算機(jī)中進(jìn)行監(jiān)控。如果將信號(hào)通過(guò)驗(yàn)電器裝置發(fā)送到計(jì)算機(jī)就遇到一個(gè)共地線問(wèn)題，要讓計(jì)算機(jī)正確地識(shí)別驗(yàn)電器傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)就必須使計(jì)算機(jī)和驗(yàn)電器共一個(gè)地線，否則，會(huì)因傳送線路過(guò)長(zhǎng)不共地線而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)識(shí)別信號(hào)出錯(cuò)。本裝置的信號(hào)傳送方式如圖3所示，由計(jì)算機(jī)發(fā)送信號(hào)，驗(yàn)電器內(nèi)部通過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)來(lái)控制有電或無(wú)電線路的導(dǎo)通或斷開(kāi)，計(jì)算機(jī)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(hào)，若有電線路送來(lái)高電平信號(hào)，則無(wú)電線路送來(lái)低電平，此時(shí)高壓線有電；若無(wú)電線路送來(lái)高電平信號(hào)，則有電線路送來(lái)低電平，高壓線無(wú)電，若兩路線路都送來(lái)高電平信號(hào)或低電平信號(hào)則電路出錯(cuò)。

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(hào)發(fā)送模塊中控制電路都以檢測(cè)地線作為地線，這樣就可以完成對(duì)傳感器傳輸線路的判斷，避免傳感器線路的斷開(kāi)而發(fā)出錯(cuò)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(shè)備都被安裝在以各特殊設(shè)計(jì)的防水金屬外殼中。

系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

圖4 軟件流程圖