基于51单片机的多通道自动巡回检测电路(2)
复位电路:由电阻R1、电容C1和按键K1组成,R1和C1实现开机复位功能,K1为复位按键,当按下K1时可实现复位。
晶振电路:由石英晶体Y1、电容C2、C3组成,为单片机提供统一的时序控制。
2)通道指示电路
由R2~R9和LED七段字形显示器U2组成,指示检测的当前通道。
3)故障报警电路
由R10、R11和三极管V1、扬声器LS1组成,通道状态出现异常时报警。
4)通道状态比较输出
该部分电路在图2电路中没有设计,可由使用者根据实际情况自行设计。如果传感器输出的是模拟量,则可由电压比较器来实现通道状态是否正常的判断和输出;如果传感器输出的是数字量,则可由U1直接完成状态的比较和输出。
2.2电路工作原理
电源一接通,单片机U1通过P3口依次循环检测由通道状态输出电路提供的通道1~通道8的状态信息。
若检测到通道1状态输入为高电平时,表示通道1处于正常的工作状态,单片机P1口输出显示通道1的数据,驱动通道指示电路的LED数码管U2显示数字0,单片机P2口对应I/O口输出高电平,驱动通道控制1控制电路,保持通道1正常工作,同时P0.0口输出高电平,使故障报警电路处于不工作状态,单片机接着检测通道2的状态信息;如若检测到通道1状态输入为低电平时,则表示通道1出现异常状态,单片机P1口输出显示通道1的数据,驱动通道指示电路的LED数码管U2显示数字0,单片机P2口对应I/O口输出低电平,驱动通道控制1控制电路,可控制通道1停止工作,同时P0.0口输出一方波信号,驱动故障报警电路工作,连续发出报警声,此时,单片机一直循环检测通道1的输入状态,不再检测其它通道,LED也一直显示数字0,直到通道1的故障排除为止,才会接着依次检测通道2的状态。
如若所有的通道均工作正常,则单片机依次从通道1检测到通道8再巡回检测到通道1,LED通道指示也跟着从0~7依次循环轮回显示,报警电路停止工作。
当有某一通道工作发生异常时,则当单片机检测到该通道时,就一直巡回检测该通道,LED通道指示一直显示发生异常的通道序号,如5通道异常,则LED数码管一直显示序号“4”,同时报警电路一直工作,连续发出报警声,直到异常情况被排除,报警声停止,同时单片机又重新开始一通道接着一通道地进行巡回检测。
当有多个通道同时出现异常时,则单片机一直巡回在最先接受检测的通道,LED也一直显示该通道的序号,待该通道异常排除后,单片机再接着依次检测,并一直巡回在下一个异常通道。当所有异常通道的故障全部被排除后,单片机又恢复正常循环巡回检测工作状态,LED数码显示器也依次从0~7再次依次循环轮回显示,报警电路也停止工作。
3 系统软件设计
图4 显示子程序流程图
基于51单片机的8通道自动巡回检测电路的主程序流程图如图3所示,它实现8通道的自动巡回检测和异常通道的静止指示、报警和通道控制功能。显示子程序流程图如图4所示,它实现通道序号的正确显示。
4 结束语
文章介绍的多通道自动巡回检测电路软硬件实现容易、制作方便、可靠性和性价比高,可应用于各种需要多个工作区段、多个控制对象、多种参量的电路控制,如履带式自动生产线等等。
参考文献:
[1] 冯建勤.单片机应用开发技术[M].北京:中国电力出版社,2010.
[2] 廖先芸.电子技术实践与训练[M].北京:高等教育出版社,2004.
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