常用電源電路設計

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常用電源電路設計范文第1篇

>> 一種簡易的自動開／關機電路設計 一種自動報靶的電機控制電路設計與實現 一種基TAT89C51單片機閥島控制系統的電路設計 一種智能燈光控制器的設計 一種自動檢測設置死區時間的電路設計 一種用于學生寢室的自動化節能電路設計 一種新型的低紋波DC/DC變換器電路設計 一種46 MHz Gm―C復數濾波器及其自動頻率調諧電路設計 一種232轉紅外的電路設計 智能通電控制器電路設計研究 CAN總線溫度控制器電路設計 一種基于單片機控制的逆變電源電路設計 數字B超中時間增益控制器的硬件電路設計 分室溫控在采暖工程中的應用設計 一種基于TMS320F2812 DSP的傳感器信號采集電路設計 一種新的二步法高速A/D轉換器電路設計 一種壓力傳感器檢測電路設計 一種數字電位器電路設計與軟件實現 基于單片機技術的自動定量水溫控制器的設計 一種應用于溫度控制系統的PID控制電路設計 常見問題解答 當前所在位置：

關鍵詞：室溫控制器；采暖控制器；掉電開閥；MSP430；H橋

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.12.019

整個產品的框圖大體如圖1所示，電源部分支持12～24V交流/直流輸入，MCU采用TI的低功耗單片機MSP430，M-BUS通訊芯片采用TI的TSS721A，并做光電隔離。電機驅動采用分立的H橋方案，測溫則選用市場上常見的NTC熱敏電阻。

電源是基礎，為了能實現交直流兼容，適應不同的工程電壓總線的需要（常見的有DC12V，DC24C，AC12V，AC24V等），則在電源的輸入位置（標識L，N），加入整流橋電路，將輸入的電源全部變成直流；電源的輸入位置也引入保險絲，防止工作時產生過流。

由于本產品輸入電源可以是12～24V的交/直流供電，而單片機實際需要的工作電壓低，則前后壓差大，因此為了讓單片機系統正常工作，本設計先將經過橋路整流過的電源，輸入到DC/DC轉換電路后，再經過一個LDO，轉成單片機所需的3.0V電壓。

D C / D C芯片，這里推薦使用利爾達的DC/DC芯片LSD2DC-6401ADJ，輸出電壓可調，根據VOUT=1.23*（1+R0/R11），這里Vpower輸出大約在6V左右，這個電壓主要給后端閥門工作使用。

LDO選擇：對MSP430而言，工作電壓只需要3.0V ，Vpower有6V，不能直接輸入，故在Vpower后端通過一個LDO降壓成MSP430所需要的電壓，這里選HT7530-1，HT7530-1是盛群的一款低功耗的LDO，性價比也不錯，其特性足以滿足溫控器的需求，具體應用電路如圖3所示。

本方案以MSP430F4152為例（也可以選用其他的MCU），利用其內部的硬件UART與M-BUS電路通訊，軟件通訊協議，市場上在供熱計量領域應用最多的是CJ/T188-2004規約與EN13757規約，可以根據自身的需要添加，復位電路采用普通的RC組合方式即可。

暖通領域里面，為了與熱量表系統能兼容，大多數工程采用M-Bus通訊，所以，本設計里面有線遠傳通訊里面也采用此方案，具體電路如圖6所示，在M-Bus總線輸入端，加入TVS管保護；M-Bus通訊芯片采用TI的TSS721A方案；TSS721A與單片機MSP430之間的通訊用光耦隔離，由于TSS721A通訊時數據有反射，這里硬件沒有做處理，反射的數據會直接進入MSP430，因此在對MSP430進行通訊操作時，需對這些反射數據進行處理，以便保證數據通訊的正確性。

本設計選用的閥門采用的是市場常見的5V電動球閥，球閥驅動采用的是分立器件搭成的H橋驅動，如圖7所示。H橋分為兩個半橋并分開接不同的電源，Q60的E極與Vmotor相接，Q61的E極與Vpower相接；Vmotor與Vpower用一個二極管1N4007相接。C13為1F的超級電容，用于存儲掉電開閥所需的能量。

常用電源電路設計范文第2篇

[關鍵詞]消防電源消防電路電路安全

中圖分類號:X9文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110034-01

目前居民住宅已由實用型轉向小康型,人民生活水平不斷提高,大功率電器也逐步普及,但由于在電氣線路設計過程中忽略了安全問題,致使電氣火災時有發生,給居民帶來了極大的損失。根據2008年火災數據統計。住宅電氣火災占全區電氣火災總數的60%,而且在住宅火災起因中居于第一位。電氣線路的主要用途是用來輸送電能,其特點是線路長、分支多,應用范圍廣,易于接觸可燃物,一般故障較為隱蔽,難以發現。往往由于短路、過負荷、接觸電阻過大等原因。產生電火花、電弧或引起電線、電纜過熱,從而造成火災。近年來隨著我國住宅建設和電力事業的飛速發展,住宅電氣火災的數量也在迅速上升。

一、消防電路設計的載流里取值偏大

我國電氣設計中線路載流量和負載電流量值的選用往往失當而偏于不安全,為此常導致線路過載。國際上權威性的線路載流量數值是IEC364-5-523標準,但我國還沒有線路載流量的國家標準,一般電氣設計規范中線路載流量數值偏大,因此選用的線路截面與實用情況相比往往過小,留下線路過載的隱患。例如,在墻上明敷單相線路,采用常用的2.5rnm2銅芯塑料絕緣電線配電,按IEG364-5-523標準,此四路的載流量應為26A,而按我國的設計資料,這一回路的載流量卻為32A,高出25%沒有正確的線路載流量數據,則很難保證線路不發生過載的危險。

二、線路負荷估算偏小

我國長期存在線路負荷估算偏小而導致線路過載短路起火的問題,這一問題尚未得到充分認識。住宅用電的特點之一是負荷難以估算,隨著生活水平的迅速提高,我國住宅用電還將持續增長。根據國外經驗,必須對住宅用電增大給予充分的估計,留有足夠發展余量,否則將給電氣消防安全留下無窮后患。

三、缺乏專門的電路設計規范

國際上電氣安全技術不斷完善和提高,而一些行之有效的電氣安全基本要求在我國新建和改建線路規定中卻未見到,設計與施工只能參考電力設計規范和防火手冊中的有關規定執行,內容零散,不易操作。這些都將會在我國新住宅線路和舊住宅改造線路中留一些不安全因素。

四、電路設計存在的問題

隨著用電水平不斷提高,為用電方便,避免亂拉臨時線或亂接抽座板,住宅內電源插座的設置數量不斷增多,電源插座成了影響用電安全的主要因素。據北京市對住宅插座使用情況的一項調查,居民普遍反映住宅設計的固定插座數最偏少,長期使用插座板的人占85.5%。插座板影響居室美觀,給日常生活帶來了很多不便,而且由于居民缺乏電氣安全知識,多用雙芯單層絕緣線來接抽座板,這種電線沒有護套,易因擠壓損傷而破壞絕緣。又因不注愈加接PE線,使所接家用電器不能接地,而且市場銷售的插座板多為不合格產品。據國家技術監督局公布對插頭插座的抽查結果顯示:有近四成產品不合格,其接觸壓力和接觸面積均不足,負荷電流稍大插座板即因接觸不良而產生異常高溫。因此,住宅內亂拉電線常引起電氣火災事故。線路分支回路過少回路過少致使每個回路所帶的負荷增大,實際上等于減小了線路截面,其結果會造成線路溫度升高,當溫度超過導線的耐熱溫度時導線的壽命就會急劇縮短。根據經驗數字,PVC絕緣工作溫度每超過耐熱溫度8℃,其使用壽命約減少一半。舊住宅改建的電氣線路往往不是由專業人員設計的,施工隊伍更不規范,一些用戶為了舒適、安全、實用而進行的二次電氣裝修相反比第一次更不安全,隱患更多。如,現在次裝修中的布線是穿PVC管,走地板下。裝地板時往往不小心破壞PVC管的保護作用,致使電線短路的現象較普遍。我國頒布了有關建筑室內電氣線路必須安裝漏電保護裝置的強制性規定的,但住宅樓許多都未裝設漏電保護裝置,有些甚至沒有布設專用地線(E)或保護零線(PE),即使有也是虛設的或者不符合規范,特別是在中、小城鎮、這類問題相當普遍。可是這些數量眾多的舊的住宅核門前仍在使用。舊樓房的電氣線躋容量小,線路老化嚴熏,部分地區的住宅中仍然使用鋁導線,許多建筑電氣設計都不符合現行的安全技術規范和標準,存在著許多用電安全隱患,如火災、觸電及損壞用電設備等,已遠不能適應當前社會發展的需要,這些住宅樓電氣線路安全性問題日益突出。

五、消防泵故障電路

我國《火災自動報警系統設計規范》規定,消防控制設備應具有顯示消防水泵工作、故障狀態的功能。為了顯示各消防泵的開、停工作狀態,通常的做法是將各消防泵交流接觸器的輔助觸點作為工作狀態(開或停)信息輸出(輔助常開觸點閉合為開泵,斷開為停泵)。考慮到消防泵故障,可能是機械方面的,也可能是電氣方面的;目前,國內外尚沒有能給出各種故障信息的傳感器;因此,準確給出水泵故障信息的技術,目前尚不能解決。從流體力學來說,消防水泵故障當消防水壓不足,用PLC輪流切換各臺主消防泵進行查找。應當指出,如果消防泵故障多于一臺或消防水壓不足是由于實際用水流量人于設計值引起,則用上述方法也查找不出有故障的水泵。實用上,通常把某此水泵動力供應電路上空開跳閘作為消防泵故障的信息。空開跳閘信息可由空開上的輔助觸點方便地給出。

六、火災事故時切除非消防電源的措施

在火災情況下,為防止可能發生的線路短路故障,防止由電氣線路造成火勢蔓延擴大,以及消防員撲救之前應切斷起火部位的非消防用電。但如何正確實施,還有一些問題值得研究探討。

(一)按防火分區切除非消防電源。很明顯,火災時需要切除的,僅僅是“起火部位”的非消防用電,所以切除非消防用電應按防火分區實施分區控制,盡可能地縮小強切電源的范圍,盡可能地減少因強切電源造成的意外損失。工程中曾見過不少強切非消防電源不進行分區設計,如二十幾層的高層住宅,當發生火災時若毫無區別和毫無選擇地一次切除電源,造成全樓人為斷電。為防止上述情況的發生,火災時切除非消防用電應按防火分區實施分區控制,對高層住宅宜按樓層分組,以二十四住宅為例,筆者認為每3-4層為一組為好。

(二)組合電源。即由以上任意兩種或兩種以上電源的組合的供電方式,由于上述幾種電源的結構、可靠程度都不同,對系統的要求和應用范圍也不同。所以在實際當中選擇某一種應急照明電源有時是很難滿足要求的,這時就有必要選擇兩種或兩種以上的應急照明電源。當應急照明電源是取自電網的獨立電源時,要求由外部引用兩路、獨立電源供電,確保一路故障時,另一路仍繼續工作。應急照明配電系統自成體系,保證在火災情況下,切除非消防負荷后,系統仍可供電。此種方式供電容量和供電時間不受限制,轉換時間容易滿足要求。

參考文獻:

常用電源電路設計范文第3篇

【關鍵詞】推挽電路 全橋逆變 正弦脈寬調制

1 前言

汽車已經是普遍交通工具，方便汽車生活的電器設備需要可靠的電源供電，車載儲能設備電壓一般為12V或24V，而用電設備一般需要220V/50HZ交流電源供電。因此，需要將12V低壓直流電變換為220V交流電。現有產品大多為方波或準正弦波輸出，效率低，諧波含量高。因此，研究效率高、可靠性高的正弦波車載逆變器具有重要意義。

2 正弦波逆變器的結構

根據車載逆變器輸入和輸出的要求，逆變器的整體結構由兩部分組成，第一部分實現直流升壓功能，第二部分實現逆變功能。實現升壓和逆變功能的方案很多，但各有優缺點。

（1）DC-DC變換部分：Boost電路可以實現升壓，但升壓能力有限，輸入輸出沒有隔離，效率低；半橋變換器的等效輸入電壓為實際輸入電壓的一半，電壓利用率很低；全橋變換器所用器件多、控制復雜、成本高；推挽逆變加全橋整流電路升壓能力比boost電路強，輸入電壓利用率比半橋電路高，所用元器件比全橋電路少且控制電路相對簡單，同時實現了輸入輸出隔離。因此，本次設計采用推挽升壓加全橋整流的設計方案實現直流升壓。

（2）DC-AC變換部分：逆變部分一般采用全橋逆變電路，控制電路設計多種多樣，輸出電壓波形各不相同，采用模擬芯片如SG3524等可以得到方波輸出電壓，采用移相控制、多重結構等可實現準正弦波輸出，實現正弦波輸出常用方法是單片機控制，但電路復雜、成本高、可靠性差。此次設計采用集成控制芯片TDS2285，該芯片是一款專門用來制造高純正弦波逆變電源的控制芯片，它是用程序來產生SPWM波的，所以不需要基準源，也不需要調制電路，穩壓電路簡單，不用考慮相移補償。

3 具體電路設計

按上述設計方案，完成電路設計、參數計算及器件選型、變壓器制作等工作。

（1）推挽升壓電路設計。推挽升壓電路由推挽電路，升壓變壓器，高頻整流電路及TL494構成的控制電路組成。TL494控制電路如圖1所示。

推挽電路在每次電流回路中只有一個開關管，通態損耗較小，適于低電壓輸入場合。開關管根據功率及工作頻率要求選用功率MOSFET，通過參數計算選擇NEC4145。

變壓器設計是升壓電路的難點，首先根據電路參數要求選擇磁芯材料確定B，然后計算core的AP值，再查閱TDK數據手冊選用core。通過計算查表選擇ER35，材質選PC40；根據輸入輸出電壓值及占空比計算變壓器初級和次級的繞組匝數，根據功率要求計算電流大小，依據電流選擇導線直徑，初級6T加6T，導線用銅箔，次級選0.71線一根繞180T，變壓器制作過程中應注意絕緣設計。

高頻整流電路選用全橋結構，根據頻率要求整流器件選用超快恢復二極管SF28。

（2）全橋逆變電路設計。逆變電路采用全橋形式，根據電壓及電流要求，開關管選用IRPF460。其控制信號由逆變控制芯片TDS2285產生。為了防止逆變器發生“直通”現象，必須設置一段死區時間。用非門MM74HC04、與非門74HC00、RC微分電路構成死區電路設計。由于控制芯片輸出的SPWM脈沖波電壓值有限，不能直接驅動MOS開關管，同時為了防止主電路對控制電路的影響，它們之間必須進行隔離。

4 焊接和調試

PCB版圖制作焊接完成無誤后進行測試，測試分兩步進行，分別對前級DC-DC變換器和后級DC-AC變換器進行測試。

前級調試：在輸入端接一個15A的保險絲，后級功率電路的高壓保險絲不要安裝。把萬用表直流電壓檔接在高壓電解電容兩端，接電源，調試驅動電路的電位器，使高壓輸出在340-380V之間。

后級調試：調好前級后，在后級功率電路的高壓保險絲座上，裝上一個1A的保險絲，在高壓電解電容兩端接上一個60V左右的電壓，作為母線電壓，在AC輸出端加上適當電阻做負載，可以測到正弦波電壓大約在40V左右。

聯機：在前后級都正常的情況下，可以把前后級聯起來，完成整機調試。AC輸出端的負載去掉，接上示波器，調整SPWM驅動電路電位器，把它調在220V左右停下。

5 結論

通過以上分析、設計、制作和測試說明：前級采用TL494控制推挽升壓電路，后級采用TDS2285輸出SPWM信號控制全橋逆變電路，可以實現輸入直流12V到輸出交流220V正弦波的變換，輸出電壓基本穩定，效率基本達到要求。經實驗論證，該逆變電源穩定，性能可靠。

參考文獻

[1]劉鳳君.實用電源技術叢書-正弦波逆變器（第一版）[M].北京：科學出版社，2002.

[2]楊成明.車載逆變電源的研究與設計[D].大連：大連海事大學，2005.

[3]丁成偉，高鶴，趙一忠等.一種實用車載逆變器的設計[J].電子產品世界，2008.

常用電源電路設計范文第4篇

北京工商大學計算機與信息工程學院 付 揚

【摘要】設計一種多路輸出的直流穩壓電源。通過對220V電網電壓進行降壓、整流、濾波，并以三端可調和固定輸出的集成穩壓器穩壓，得到多路電壓輸出。設計中依據Multisim仿真，通過不斷調試修改電路參數，取得了理想的設計效果。該電源可以滿足多種工作電壓系統的需求，并在實際中得到很好地使用，具有很強的實用價值。

【關鍵詞】Multisim仿真;穩壓電源;多路輸出

1.引言

在電子電路和電子設備中常常需要各種不同電壓的直流電源，但有些電源只有某一固定電壓輸出，或有些電源體積偏大，給一些便攜式電子產品及小型的電子系統使用帶來不變，基于此本設計研究一種多輸出便于攜帶的直流穩壓電源，它將電網交流電變為各種需要的直流穩壓電源。

為保證設計實現，電路基于Multisim仿真進行設計。Multisim是美國國家儀器公司推出的原理電路設計、電路功能測試的虛擬仿真軟件，它具有較為詳細的電路分析功能，可以設計、測試和演示各種電子電路。

2.設計任務及方案

設計多路輸出直流穩壓電源，即輸出±（1.25V～20V）任意可調電壓;輸出±12V電壓;輸出±5V電壓。

設計的直流穩壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩壓電路四部分組成，如圖1所示。其各部分主要完成的作用是：電源變壓器將交流電網電壓u1變為合適的交流電壓u2;整流電路將交流電壓u2變為脈動的直流電壓u3;濾波電路將脈動直流電壓u3轉變為平滑的直流電壓u4;穩壓電路清除電網波動及負載變化的影響，保持輸出電壓uo的穩定。

圖1 直流穩壓電源框圖

3.單元電路設計

3.1 變壓器降壓和整流電路

220V交流電首先要降壓，以得到合適的電壓值，其降壓和整流電路如圖2所示。根據設計任務，需要降壓電路具有2路輸出，電源變壓器可選一次輸入220VAC，二次輸出2個繞組均為20V，其A點仿真波形如圖3所示，圖中兩條曲線分別為輸入交流電壓波形和降壓后的波形，A點相位與輸入相同，B點相位與輸入相反。

圖2 降壓和橋式全波整流電路

圖3 輸入波形和A點降壓波形

利用整流二極管的單向導電性，將降壓后雙向變化的交流電變成單向脈動的直流電，常用的整流電路有單相半波整流電路與單相橋式整流電路兩種，本設計采用單相橋式整流電路，其仿真結果如圖4所示，圖中上面曲線為C點整流波形，下面曲線為D點整流波形。

圖4 整流電路仿真波形

設變壓器副邊電壓為：

（1）

整流輸出電壓平均值Uo：

（2）

由于每個周期內，D1、D4串聯與D2、D3串聯各輪流導通半周，所以每個二極管中流過的平均電流只有負載電流的一半，二極管截止時，每個二極管承受的最高反向電壓就是變壓器次級交流電壓u2的最大值。

3.2 濾波

整流輸出的直流電壓脈動分量比較大，為減小脈動，在整流電路之后加上濾波電路。本設計采用電容濾波，電容在高頻時容抗小，和負載并聯，從而達到減小紋波的目的，電容濾波電路如圖5所示。

圖5 整流濾波電路

若濾波電路負載開路，則輸出電壓為。接入負載后，其輸出電壓取決于時間常數RLC，RLC 越大，Uo越高，脈動越小，同時負載電流的平均值越大，整流管導電時間越短，二極管 iD的峰值電流越大，當時，工程上常取：

（3）

仿真波形如圖6所示，濾波后輸出電壓的脈動程度大大減少，而且輸出電壓平均值U0提高了，上面曲線是C點波形，此時C為10μF電容，下面近乎直線是D點波形，C為4700μF電容濾波波形。

圖6 10μF和4700μF電容濾波波形

3.3 穩壓電路

穩壓電路采用三端集成穩壓器，三端集成穩壓器只有三個引腳，即輸入端、輸出端、公共端。輸出電壓固定的三端集成穩壓器有正輸出（LM78××）和負輸出（LM79××）兩個系列，以上各型號中的××表示輸出固定電壓值，一般有5V、6V、8V、12V、15V、18V、20V、24V等8種。輸出電壓可調的三端集成穩壓器有LM317、LM117（輸出正電壓），LM337、LM137（輸出負電壓），其最大輸入電壓40V，輸出電壓范圍為⒈25～37V。

4.整體電路設計實現

整體電路設計如圖7所示，輸出±可調電壓由LM317和LM337的E、F輸出，其通過調節滑動變阻器RW，輸出電壓可調，其輸出電壓計算公式：

（4）

LM7812和LM7912輸出G、H分別為±12V，LM7805和LM7905輸出M、N分別為±5V，其正電壓E、G、M點輸出仿真如圖8所示，負正電壓F、H、N點輸出仿真如圖9所示，由仿真可見，實現了預期的設計。

圖7 多路輸出穩壓電源電路

圖8 分別為E、G、M點輸出電壓

圖9 分別為F、H、N點輸出電壓

5.結論

基于multisim的實現了直流穩壓電源的降壓、整流、濾波和穩壓設計，實現了多種穩壓輸出，其設計調試方便，達到理想設計。該設計已經使用到我們電子技能實訓的各種電子系統中，使用方便，效果很好。

參考文獻

[1]卞文獻，何秋陽.Multisim10仿真軟件在《模擬電子技術》理論課教學中的應用[J].電子世界，2012.13：162-163.

[2]雷躍，譚永紅.用Multisim10提升電子技術實驗教學水平[J].實驗室研究與探索，2009（4）：24-27.

常用電源電路設計范文第5篇

【關鍵詞】遠程；自動抄表；系統設計；分析；研究

1 系統功能描述

在遠程自動抄表系統中，最值得研究的就是其系統內的三部分。一般而言，主站端的作用就在于能夠有效地收集好多種計算機數據，并采納有效數據，而客戶端則是在單片機的抄表模塊的和依據有效的串行數據通信接口的基礎上構建的一種電能計量儀表。而其運作模式就是通過RS-485串行通信接口來不斷滿足客戶端的各類需求，從而促使客戶端的超標模塊能夠真正地做到與數據采集計算機系統連接在一起，最終實現了數據的有效傳輸。眾所周知，數據進行相互的交換，這一過程實際就是使用人終端的智能電表在RS-232協議的作用下，實現將具體的數據和信息實現傳達和輸送，最終到達抄表終端模塊，而抄表終端在接受到具體的信息指令以后，就會執行相關的操作，將已經保存好的數據以及相關信息，及時發送給 上一級的計算機數據采納和處理系統，這就是遠程抄表系統工作的普遍或基本的規律。

通過以上這些分析，給這個終端單片機抄表模塊明確肯定了下面的功能。

第一，在具體的運行過程中，首先要選用220V的交流電作為主要的供電方式，而這樣也可以促使終端模塊的各類數據運行等工作正常進行。為了在沒有外部電力得情況下正常供電，要配備一塊備用電池。

第二，斷電系統關閉以后，并不是將信息鎖定或者刪除，而是能偶針對用戶的用電量，將信息進行全面的存儲與儲存。

第三，事實上，對于抄表終端以及智能電表在利用RS-232開展相應的通訊工作的時候，RS-485才是真正的能夠將遠方的數據進行相應的信息采集和整理的比給工具。

第四，實現了終端模具的時時鐘功能得以實現，而這一功能的實現，無疑就是對于使用人的用電數據的檢測提供了更為便利的條件。

2 系統分析

對于遠程自動抄表系統而言，最為主要的就是兩個種類的電能表，主要是沖脈電能表以及智能電能表，針對這兩種電能表，筆者進行以下幾個方面的說明：

脈沖電能表：輸出的脈沖串與轉盤數目是成正比的。 智能電能表：按照智能表的輸接口，將通信方式分成了兩大種類，而智能電表之所以能夠實現通訊，實際是因為串行口轉換成了具體的編碼樣式。

3 系統硬件電路設計

3.1 系統供電方式設計

本設計的輸入電源和輸出電壓分別是220V以及+5V，220～5V的電壓轉換是供電模塊具有的功能。設計計劃如同下面所敘述的：準備220V的電壓同時要確保交流電能夠抗干擾、能夠防雷，隨后，利用220/18V變壓器降壓，在降壓完成后要利用過橋式整流電路實現18V左右的直流電壓，最后經過一列的隔離濾波等實現系統正常運作應有的5V電壓。

3.1.1 正常條件下供電電路

主要采用交流電源供電方式，實現+5V電源。在取得了18V直流電壓后要注意轉換穩壓器件，從而獲得+5V電壓。

3.1.2 備用電池充電電路

事實上，系統的外部電源對于系統的正常供電以及對備用電池進行充電是同步的，充電管理芯片可以完成充電電路的主要功能，1-16節的鎳氫電池或者鎳鎘電池均可以適用。在失去了外部供電后，依然可以實現主動切換備用電池供電。

3.2 系統基本電路設計

實現最終的數據收集和通訊，依靠的是抄表終端的兩個必備的串口，這樣才促使RS-232、電表以及RS-485相互連通。實際上，有兩種方案可以選擇，下面對這兩種計劃方案進行對照比較。

方案一，選用增強型單片機（兩個串口驅動器的W77E58）在雙串口功能的基礎上，比單串口單片機花費少的同時穩定性也增強了。

方案二，選用單串口驅動器，但是單片機要外加拓展芯片16C550，這一方案的硬件的成本要高同時，穩定性也差一些。

3.2.1 控制核心W77E58單片機

在上文中，筆者提到，單片機的功能以及具體的要求，在于際的計劃進行對比時，我們可以看到，在本設計中，采用雙串口的單片機的優勢還是很大的。這種雙串口的單片機實際是華邦公司生產的，是W77E58，其比較顯著的特點是指令集和51系列的單片機實現了多方位的兼容，而這就意味著，在智能化的監督控制系統中，使用該系列的單片機配合整體而言還是比較成功的，事實上，單片機共有兩個加強型串口以及具有32KB的大存儲容量的存儲器，是Flash的專門存儲器。而對于始終振蕩電路而言，必要的就是控制時間的定時控制信號單元，而單片機的時鐘脈沖序列Y主要是時鐘震蕩的電路給予提供支持的。對于復位電路而言，電阻（1K）、電容（22UF）以及IN4149二極管是主要的三部分。其優勢在于不僅可以滿足可靠復位，而且能夠降低相應的對地阻抗，抗干擾能力得以提升，值得說明的是，二極管能夠快速釋放電容電量，為短時間內實現復位提供了有利條件。

3.2.2 W77E58單片機核心電路

之所以在使用中一般情況下選擇地址鎖存器為單片機系統總線進行擴展，是因為單片機的I/O引腳受到了限制。在本設計中，采用了鎖存器74LS373作為單片機擴展的系統總線，實際是為了實現單片機以及機存儲器SRAM6264，這一存儲器實際是有8KB的存儲容量的。同時，在5V的單電源的狀態下，它的輸出端以及輸入端和TTL的電路能夠實現全方位的兼容。

3.3 掉電數據保護功能的實現

在單片機控制系統中，為了當系統再次上電后能夠正確地讀取一些關鍵數據，一般情況下要確保這些關鍵的數據在系統掉電后不會消失，。所以，對通訊數據進行斷電系統關閉之后的保護，要在本設計中體現出來。對于掉電數據保護，主要是用系統擴展易失性的RAM并配合電池的方法，當然，采用系統擴展非易失性的ROM也可以實現。而EEPROM為能夠擦除能夠編寫程序ROM ，技術的發展，會推動EEPROM擦寫速度的加快和容量的提高，將來可以把它當作非易失性的RAM使用。

3.4 基于RS-232、RS-485串行通信接口電路設計

在實際使用中，單片機要與另外的單元進行通訊，一般不當作獨立的控制單元存在。

對于單片機而言，主要的通訊接口就是串行接口，而在人們的日常生活中，對于單片機系統通訊而言，TTL電平實際是使用比較普遍的電平，盡管，在單片機中，串口的輸出信號并沒有比較明顯的差異，但是，對于RS-485而言，串行通訊是行業內常用的協議，而最大的不同就在于電平不同，電平必須要外接口進行相應的電平匹配。

RS-232既是電氣和物理的雙重標準，但RS-485只是電氣標準，沒有限定現實其電氣特性所必需的物理環境，所以可以選用RS-232的物理標準。所以這很顯然使得單片機系統中實現RS-485通信變得方便。為了使其能夠完成較長距離的傳輸，使用時依然使用單片機的串口，但是信號傳遞過程中要使用RS-485協議。

4 結語

總而言之，在遠程自動抄表系統設計的過程中，想要體現出智能化的效果，就需要在設計的時候必須要掌握相關的核心技術，并且按照實際的情況進設計，唯有如此，才能將完整的遠程自動抄表系統設計出來。

【參考文獻】