基于单片机控制的电气设备温湿保持器介绍研究.docxVIP

工业自动化仪表网络作业基于单片机控制的电气设备温湿保持器介绍目录第1节主要功能与应用介绍11.1主要功能介绍11.2应用场景举例11.2.1 干式变压器温度控制器11.2.2 高低压开关柜内温湿度监控2第2节主要原理与结构32.1 主要原理32.1.1硬件部分32.1.2软件部分32.2 主体结构3第3节电路主要器件性能53.1 AT89C51内部结构及管脚说明53.1.1 AT89C51内部结构53.1.2 AT89C51部分管脚说明63.2单片机芯片内并行I/O口63.3 74LS245芯片73.4 MOC3020芯片83.5 DHT11芯片9第4节电路硬件分析104.1 电源电路104.1.1 电源电路的工作原理104.2 显示电路114.2.1 数码管显示电路工作原理114.2.2 数码管显示电路134.3功率控制电路144.3.1单片机控制大功率电路工作原理144.3.2 单片机控制大功率电路154.4附属电路164.4.1 键盘电路工作原理及构成164.4.2 讯响电路工作原理及构成174.4.3 工作指示电路工作原理及构成18第5节软件功能介绍195.1 程序流程图195.2 DHT11温湿度传感器原理及驱动程序介绍205.3系统主程序流程及介绍22第6节主要性能指标236.1技术参数说明：23第1节主要功能与应用介绍1.1主要功能介绍随着变电站内电气设备智能化程度的提升，站内设备的精密度也随之提高，同时，设备对于温度的要求也越来越苛刻。本设备就是对此要求而研制。本设备是设备现场安装的重要保护、保温、防尘、防水设备，具有标准化程度高、造型美观、结构合理、形式多样、结实耐用、安装操作方便等特点。一般情况下，本设备的常规组成模式由箱体、仪表安装支架等部件组成。设备内部还装有电器加热器、电伴热带或者蒸汽加热装置，壳体夹装泡沫保温层、耐热海绵保温层或者耐高温石棉保温层。本设备的箱体材料有玻璃钢、不锈钢板等，箱门上可加嵌入式玻璃观察窗。玻璃钢仪表保温箱是变送器及其他仪表现场安装保护或保温设备，它具有标准化程度高、有机械强度高、抗老化性能强、密封性能好，且造型美观、结构合理、形式多样、安装操作方便等特点。保护箱由箱体、仪表托架、滑轨、视窗门等部件组成。特别的，针对变电站内设备多数位于相对较为封闭的开关屏柜内的特点，本设备还针对此环境特别设计一套站内屏柜嵌入系统。其核心组件相同，设备外壳箱体与开关屏柜共用。本温湿度控制器采用微处理技术、传感器技术、计算机等多种高新技术，并使用进口高精度温湿度传感器，对被测环境进行测量及高亮度LED的显示，可根据运行的不同状态进行综合控制，适用于温湿度监测、控制的装置。此外，温湿度控制器主要适用于端子箱、高低压开关柜、变电器、箱式变电站、断路器等设备防潮、低温、高温的在线监测和自动加热与除湿。1.2应用场景举例1.2.1 干式变压器温度控制器在变压器运行中，如果遇到短路、过载、环境温度过高或冷却通风不够等情况时，就会使变压器过热。对于干式变压器，其热平衡性能差，绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因。因此，对变压器绕组的运行温度进行监测、驱动风机实现强迫风冷及报警控制是十分重要的。干式变压器温度控制系统是维护干式变压器运行的重要部件，能有效防止变压器温升过高引发事故，还能促进发电厂（变电站）的科学管理，通过降低温度实现变压器的经济运行。1.2.2 高低压开关柜内温湿度监控高低压开关柜内元器件防护等级为IP30。在设备维护和检修过程中，由于开关柜常常直接接触地面，开关柜内电子元器件易受到潮气的侵蚀。特别是在梅雨季节，潮气侵人使柜内的设备如变频器、母线、断路器、电流互感器、电压互感器、绝缘子、电缆终端等锈蚀，严重时还会引起设备绝缘击穿、相问短路、设备误动和拒动等现象。为此，针对高低压开关柜中温湿度进行自动控制以消除环境干扰是十分重要的。针对以上情况，一般这样解决：在高低压开关柜内必须考虑装设温湿度控制器。温湿度控制器的传感器时刻在监视开关柜内的湿度，当空气湿度尚未达到其凝露点（85%RH）时，即启动开关柜内的加热器进行驱湿，以破坏空气中产生凝露的条件，避免了由于湿度过大而可能引发的电气事故。在开关柜检修期间，由于温度过低会加速开关柜内一次设备绝缘的破坏和老化，装设温湿度控制器可以避免上述问题。第2节主要原理与结构2.1 主要原理本设备主要采用AT89C51、74LS245、DHT11传感器和光耦一起制作温控设备的智能控制系统，主要分为：系统的硬件调试和控制软件的调试。2.1.1硬件部分硬件电路主要包括主控制器、驱动电路、键盘电路、光耦电路、显示电路等，主控制器主要采用单片机AT89C51、驱动电路采用74LS245、显示电路采用4位共阴极的LE