電子技能在監(jiān)控機(jī)制中的運(yùn)用范文

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PLC技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC分為固定式和組合式兩種不同的類(lèi)型,但是其基本結(jié)構(gòu)式相同的,一般是由CPU、存儲(chǔ)器和I/O輸出設(shè)備等組成。采用PLC技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)可以用于隧道交通信號(hào)燈的控制,以及檢測(cè)電流模擬信號(hào)。一般風(fēng)機(jī)控制柜上的軟啟動(dòng)器也是采用PLC進(jìn)行控制的,通過(guò)配置開(kāi)關(guān)量來(lái)控制風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)。

監(jiān)控系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)

監(jiān)控系統(tǒng)中需要采集的數(shù)據(jù)量非常大,要求設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有較高的數(shù)據(jù)處理能力,所以我們選用DSP處理器。為了簡(jiǎn)化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)的額結(jié)構(gòu),提高其運(yùn)行可靠性,設(shè)計(jì)中決定采用集成的視頻處理芯片,該類(lèi)型的芯片將信號(hào)的預(yù)處理、濾波以及A/D轉(zhuǎn)換和時(shí)鐘發(fā)生器都功能集中在一起,在將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程中避免了系統(tǒng)對(duì)分立元件的要求,也節(jié)省了設(shè)計(jì)成本。另外,采用集成視頻處理信號(hào)只需要在新器件中加載新的寄存器初值就可以方便的改變?cè)须娐返奶匦?避免了元件更換和調(diào)節(jié)過(guò)程中的不便,也減少了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的時(shí)間。這次設(shè)計(jì)我們采用的是飛利浦公司生產(chǎn)的SAA7113視頻處理芯片。

1系統(tǒng)主控芯片的設(shè)計(jì)

這次設(shè)計(jì)中系統(tǒng)采用了DSP處理器,它采用改進(jìn)的哈佛機(jī)構(gòu),能夠同時(shí)訪問(wèn)指令和數(shù)據(jù);并且具有獨(dú)立的DMA控制器,能夠在不影響DSP處理速度的情況下完成數(shù)據(jù)的高速傳輸。目前,國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是T1公司生產(chǎn)的TMS320C54x系列,其價(jià)格低,功耗小。這次設(shè)計(jì)中我們也采用該系列的產(chǎn)品其型號(hào)為T(mén)MS320VC5402。它具有40個(gè)邏輯運(yùn)算單位,內(nèi)含兩個(gè)累加器和一個(gè)40位的桶形移位器。C5402內(nèi)部還有ROM單元,可以用來(lái)存儲(chǔ)程序或者數(shù)據(jù),另外還有一個(gè)緩沖串行口和8位的HPI接口,兩個(gè)16位定時(shí)器、一個(gè)六通道DMA控制器和一個(gè)PLL時(shí)鐘發(fā)生器。

2電源設(shè)計(jì)

監(jiān)控系統(tǒng)中TMS320VC5402芯片要求輸入輸出的電壓為3.2V,但是內(nèi)核電壓只有1.5V,所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)中其他芯片的接口電壓要能夠兼容3.3V,電源的設(shè)計(jì)要特別考慮功率的影響。本次設(shè)計(jì)中電源采用雙電壓供電,這時(shí)只需要考慮上電順序的問(wèn)題。主控芯片對(duì)上電順序的要求是電源的核電壓應(yīng)比I/O口先供電,斷開(kāi)時(shí)要晚于I/O口,且要Vd先上電,上電時(shí)要保證整個(gè)系統(tǒng)的上電過(guò)程必須在25ms內(nèi)完成。這時(shí)因?yàn)閂c先于Vd上電時(shí)對(duì)芯片本身沒(méi)有損害,只是芯片周邊的輸入和輸出變?yōu)闊o(wú)效,反之會(huì)對(duì)芯片的驅(qū)動(dòng)和緩沖造成沖擊,從而損壞芯片。所以在這次設(shè)計(jì)中我們選擇的是T1公司生產(chǎn)的TPS767D318,該電源的輸出為3.3V和1.8V的雙路輸出,保證了系統(tǒng)對(duì)功率和上電次序的要求。

3復(fù)位電路設(shè)計(jì)

DSP系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)時(shí)鐘頻率較高,在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生干擾和被干擾的現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成死機(jī)。所以在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中我們還加入了復(fù)位電路,以確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。其原理是給監(jiān)視線提供一個(gè)高低電平發(fā)生變化的信號(hào),在規(guī)定時(shí)間內(nèi)如果沒(méi)有出現(xiàn)信號(hào)的變化,復(fù)位電路就會(huì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位操作,反之,則繼續(xù)運(yùn)行。這次設(shè)計(jì)中我們采用的是MAXIM公司的MAX706T監(jiān)控電路,能夠滿足3V電源系統(tǒng)和5V電源系統(tǒng)的供電需要。

結(jié)語(yǔ)

監(jiān)控器在日常工作和生活中具有非常重要的作用,在這次論文的寫(xiě)作過(guò)程中我們介紹了電子技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。并且對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì),分別采用了T1公司生產(chǎn)的TMS320VC5402芯片和TPS767D318以及MAXIM公司生產(chǎn)的MAX706T復(fù)位電路,確保了監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確運(yùn)行。

作者：陳海單位：兵團(tuán)工貿(mào)學(xué)校新疆烏魯木齊