基于單片機的三相電源相序控制設(shè)計

一、引言

在工業(yè)快速發(fā)展的今天，三相電源作為工控系統(tǒng)的最直接能源來源其突出作用是顯而易見的，因此，對其進行合理的邏輯指示控制顯得尤為重要。在傳統(tǒng)工業(yè)控制中，我們強調(diào)的是確保外部電源相序接線的準(zhǔn)確性，否則將會出現(xiàn)生產(chǎn)事故，這無疑對我們的操作增添了較高要求。而本設(shè)計通過單片機編程用直觀的邏輯狀態(tài)較清楚地顯示了對三相電源的指示，電源相序控制選擇，實際被測電源相序指示，電源斷相等功能。它適用于在額定電源電壓為380V的三相四線系統(tǒng)中。在控制過程中，它對于電機反向運轉(zhuǎn)造成的機械故障和人生傷害以及電源缺相運行等危險操作具有快速檢測和保護功能。另外，該控制器可廣泛用于配電柜、動力箱、開關(guān)箱、和電器控制箱。由于其還具有體積小的特點，因此，特別適用于移動式電源箱。

二、顯示面框邏輯功能示意圖

控制指示燈狀態(tài)說明：
1、  綠燈常亮：正序控制，輸出繼電器J吸合；
2、  橙燈常亮：負序控制，輸出繼電器J吸合；
3、  綠燈閃亮：正序控制，輸出繼電器J釋放；
4、  橙燈閃亮：負序控制，輸出繼電器J釋放；
5、  紅燈閃亮：電源斷相保護，輸出繼電器J釋放；
6、  指示燈暗：L1電源斷相

三、主要芯片及主要驅(qū)動電路圖介紹

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上圖是該設(shè)計的主要芯片及驅(qū)動部分電路圖，其工作過程為：

首先，利用220V的三相交流電源經(jīng)過變壓、全波整流、濾波之后得到5V 的芯片及各接口的供電電源，利用此5V電源作為光電耦合器中三極管的集電極上拉電壓以此獲得對三相電源Ua、Ub、Uc的相序指示，并以此電壓作為輸出繼電器J2的驅(qū)動電壓從而控制其吸合和釋放。

其次，在控制過程中我們把三相電源的三相輸出RA0、RA1、RA2直接與單片機2051的三個輸入口RA0、RA1、RA2相連，并賦予其芯片適當(dāng)?shù)臅r鐘脈沖，將輸出口通過原先繼電器驅(qū)動電路及發(fā)光二極管顯示電路相連便可完成對三相電源的相序指示控制。

四、程序框圖      

五、程序初始化設(shè)置
ORG   000H
GOTO  BO
BO  CLRF   19H        ；清標(biāo)志
 MOVLW    OF          ；設(shè)A口為輸入口“00001111”
NOP
TRIS      05H         ；
MOVLW   00H         ；設(shè)B口為輸出口“00000000”
TRIS      06H         ；
BSF  06H,  7            ；輸出為1關(guān)J繼電器
BSF  06H,  1            ；關(guān)故障顯示
           BSF  06H,  2           ；關(guān)故障顯示
           BSF  05H,  0           ；置輸入口線為高電平
           BSF  05H,  1           ；
           BSF  05H,  2           ；
           BSF  05H,  3           ；
BSF  06H,  7        ；輸出為1關(guān)J繼電器
           MOVLW  064H  ；延時100MS
      CALL  LAY1MS
           NOP
           NOP
           NOP
           MOVLW  0FH   ；設(shè)A口為輸入口
           TRIS     05H
           BSF  05H,  0   ；置輸入口線為高電平
           BSF  05H,  1
           BSF  05H,  2
           BSF  05H,  3
           CLRF     12H  ；輸入狀態(tài)寄存器清零
           MOVLW   14H ；檢測次數(shù)20次
           MOVLW   07H
           ANDWF 05H, 0  ；取三相電源輸入狀態(tài)
           IORWF  12H, 1  ；保存輸入狀態(tài)
           MOVLW  01H
           CALL  LAY1MS
           DECFSZ  11H, 1
         GOTO    B2

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部分相序控制程序
GOTO    B00
BSF  19H,  0        置負相序標(biāo)志
BCF  06H,  2        開負相序顯示（LED4紅燈常亮）
BCH  06H,  1       關(guān)正相序顯示（LED4綠燈常亮）
BTFSC 05H,  3       取控制狀態(tài)
GOTO    B10
BCF  19H,   2       置控制無效標(biāo)志
BSF  06H,   7       關(guān)控制輸出J
MOVLW  0FFH      延時250ms

結(jié)束語：

依靠此項設(shè)計我們很方便也很直觀的實現(xiàn)了單片計對三相電源的相序控制指示設(shè)計，

隨著此相設(shè)計的生產(chǎn)投入，如今，已取得了突破性進展，不但提高生產(chǎn)效率，減少損失，同時也使得操作人員的人身安全得到了進一步保障。

參考文獻：張友德、趙志英、涂時亮。單片機原理及應(yīng)用。2000。7