提出了一种新的潜水泵远程控制设计方案,该方案以ATmega128L芯片为主要控制器,并采用AD转换电路将采集到的潜水泵的电压和当前的模拟信号转换为数字信号,然后将其转换为数字信号。水源的数字信号传输到主机。制器,主控制器可以实时监控,避免由于欠压,过压,缺相,恒温阀芯过流或缺水等故障而损坏潜水泵;同时,该控制器具有GSM远程通讯功能,可以实现报警和远程控制。高经理的工作效率。
水泵已广泛用于农业灌溉和家庭供水。
于潜水泵长期恶劣的工作环境,以及缺乏对潜水泵运行状况的监控和管理,因此不时发生电机烧毁事故,甚至威胁着人们的安全。何更好地预防和减少潜水泵的故障可能性,延长潜水泵的使用寿命以及降低潜水泵的日常维护成本是科学家探索的主题。文充分利用了AVR单片机的特点,设计了基于ATmega128L单片机的潜水泵遥控器。
可以对潜水泵进行实时监控,达到防止报警和远程控制的目的。水泵遥控器的总体设计如图1所示。

CU模块使用基于AVR RISC结构的8位Atmel ATmega128L微处理器[1],具有高性能和低功耗。具有128 KB的系统可编程闪存,4 KB的EEPROM [2],4 KB的片上SRAM,53个可编程的I / O端口,2个计数器/计时器8位和2 16位,2个UASRT端口,1个I2C端口,1个SPI接口,8个10位A / D,JTAG芯片上的1个调试和编程接口,8个外部中断接口,6种节能模式通过软件选择,工作范围从2.7至5.5 V该电压最高运行速度可以达到8 MHz [3]。ATmega128L芯片在系统中集成了具有AVR RISC结构和可编程闪存的8位处理器。
可以为许多嵌入式控制应用提供易于学习,灵活,易于使用且低成本的解决方案[4]。ATmega128L使用两个中断信号检测潜水泵的水位,使用中断信号检测外部电源故障警报,使用I2C端口收集时间信息,使用模拟I2C端口接收键盘命令和SPI端口。

据存储,模拟开关和A / D通道形成8个时分复用的A / D转换通道,收集实时的三相电压和电流数据,并控制LCD屏幕,由串行时间分配并读取计数器数据信息,一个串行端口专用于GSM模块的通信,一个A / C通道收集电池供电信息,作为控制点火和充电的基础电池。

种节能操作模式用于延长设备的工作时间并节省能源。源模块为整个设备供电,并通过两种方式进行设计:交流电源和锂电池电源。由一个AC-DC降压电路,一个主备用电源开关和一个电池充电电源电路组成。AC-DC降压电路将AC 220V转换为DC 5V作为控制器的主要电源,并为潜水泵的整个遥控器供电;然后回落至3.3 V DC,为系统电路供电并提高系统的抗干扰能力。电源和备用电源开关电路由电压感测电路,MOS管和外围组件组成。外部电源被切断时,电压检测电路会产生电源故障警报中断,并通知MCU的主控制模块。

出命令以打开电池电源为系统供电。
部电源打开后,它将通过主备用电源切换电路自动切换到外部电源,并断开电池电源。池充电电路由一个MOS管,一个电池充电管理芯片和一个通道A / D转换电路组成。MCU主控制模块的A / D转换检测到电池容量不足时,将检查MOS管和电池充电管理芯片以完成电池充电。于抽水不足,由于井中缺水,经常烧毁泵电机的绕组。统计,水冷水泵的电动机绕组中约有80%被烧毁。
为这个原因。[5]保护泵是非常重要的保护措施。
制器水位检测电路由两个微型水位开关和周围的组件组成,它们分别连接到MCU模块的外部中断引脚,以检测控制器的工作水位。水泵。
水位低于较高水位的设定点时,会发出警告信号,指示水位降低。定低水位时,会产生缺水警报中断信号.MCU模块结束潜水泵的控制以停止运行,以防止缺水导致烧坏泵电机绕组的数量。相电压和电流检测电路由六个4-20 mA模拟通道电路组成。

压和电流传感器将不同的电压和电流转换为4-20 mA的电流信号,并将其传输到模拟通道电路。MCU模块循环选择每个通道,执行A / D转换并收集各种电压和电流信号。后,MCU模块执行计算和分析,以确定潜水泵的电压和电流状态,以防止发生事故。2是A / C通道多路复用电路的电路图,R11将4-20mA电流信号转换成电压信号,并将其传输到具有8个输入通道和1个通道的多通道多路复用电路U10。过电压跟随器U1输出。号被传输到MCU模块的A / D转换通道的输入端,以供MCU模块采集数据。C11是4-20mA电流信号的干扰滤波电容器,U1保证电压信号的稳定性,U10通过控制其9-11引脚来控制8个输入通道。
系统的软件设计包括一个主操作程序模块,一个AD到AD转换程序模块,一个时间和同步读写程序模块,一个用于数据存储,键盘显示程序模块,抄表程序模块和GSM模块通讯程序。程序设计流程如图3所示。统启动后,首先初始化每个模块,然后进入主循环处理程序。动控制处理优先于远程控制处理。系统首先处理关键判断,然后检测远程通信并处理命令,然后判断和控制潜水泵的处理,收集并分析潜水泵的工作环境。果存储了警报信息,则将其首先存储,然后将远程警报信息通知管理员。于非常危险的警报(例如缺相电压,严重的过流和缺水等),系统将直接控制潜水泵停止运行。
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