一種用于工控機(jī)的市電通斷檢測設(shè)備及實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工控機(jī)附屬設(shè)備，特別涉及一種用于工控機(jī)的市電通斷檢測設(shè)備及實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]工控機(jī)廣泛應(yīng)用于基站機(jī)房、監(jiān)控安防、工礦廠房、軍事等一些應(yīng)用領(lǐng)域，其使用交流市電作為供電電源，同時往往還采用蓄電池作為備份電源。由于使用環(huán)境的特殊性，工控機(jī)通常需要長期穩(wěn)定可靠的工作，所以在市電掉電的時候需要保存重要數(shù)據(jù)后再關(guān)機(jī)，在市電來電時又要能夠正常開機(jī)。因此需要研發(fā)一種用于工控機(jī)的市電通斷檢測設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)狀況，本發(fā)明的目的是提供一種用于工控機(jī)的市電通斷檢測設(shè)備及實(shí)現(xiàn)方法。該設(shè)備工作電源采用市電供電和工控機(jī)開關(guān)電源雙電源供電方式，市電正常時采用市電供電，市電停電時則采用工控機(jī)內(nèi)部開關(guān)電源輸出供電。
[0004]本發(fā)明是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種用于工控機(jī)的市電通斷檢測設(shè)備，其特征在于:該設(shè)備包括微處理器MCU、交流市電通斷檢測電路、工控機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)檢測電路、RS232電平轉(zhuǎn)換電路、工控機(jī)開機(jī)控制電路、看門狗電路及晶振；微處理器MCU采用MSP430F2370芯片，微處理器MCU通過GP1接口與交流市電通斷檢測電路連接;微處理器M⑶通過GP1接口與工控機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)檢測電路連接;微處理器MCU通過UART接口與RS232電平轉(zhuǎn)換電路連接;微處理器MCU通過GP1接口與工控機(jī)開機(jī)控制電路連接;看門狗電路和晶振分別連接微處理器MCU;微處理器MCU通過RS232通信接口連接工控機(jī)。
[0005]本發(fā)明所述的交流市電通斷檢測電路采用變壓器T1、LM1117穩(wěn)壓芯片Ul;變壓器Tl的I腳、2腳接電源插座Jl，3腳連接二極管Dl的正極和二極管D3的負(fù)極，4腳連接二極管D2的正極和二極管D4的負(fù)極，二極管Dl的負(fù)極和二極管D2的負(fù)極與電解電容CEl的正極和電容Cl的一端一起連接到穩(wěn)壓芯片Ul的I腳，穩(wěn)壓芯片Ul的3腳輸出3.3V電壓，同時連接電解電容CE2的正極、電容C2和電阻R3的一端，電阻R3的另一端與電阻R4的一端連接后接到微處理器MCU，電阻R4和電容C2的另一端、電解電容CE2的負(fù)極、二極管D3的正極、二極管D4的正極、電解電容CE I的負(fù)極、電容Cl的另一端以及穩(wěn)壓芯片Ul的2腳接地。
[0006]本發(fā)明所述的工控機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)檢測電路采用兩個二極管，二極管D5的正極、二極管D6的負(fù)極和電阻R5的一端一起連接至檢測設(shè)備DB9插座J2的I腳，電阻R5的另一端與電阻R6的一端連接后接到微處理器MCU，電阻R6的另一端與二極管D6的正極連接后同時接地，二極管D5的負(fù)極接電源VCC端。
[0007]本發(fā)明所述的工控機(jī)開機(jī)控制電路采用繼電器Kl和三極管Ql，繼電器Kl的4腳連接二極管D7的負(fù)極后接電源VCC端，繼電器Kl的5腳連接二極管D7的正極后接三極管Ql的發(fā)射極，三極管Ql的基極連接電阻Rl和電阻R2的一端，電阻Rl的另一端連接微處理器MCU的POWER信號端，電阻R2的另一端接電源VCC端，三極管Ql集電極接地。
[0008]本發(fā)明所述的一種用于工控機(jī)市電通斷檢測設(shè)備實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:所述實(shí)現(xiàn)方法有如下步驟:
步驟一.設(shè)備上電后開始工作，微處理器MCU通過市電通斷檢測電路檢測市電狀態(tài)；步驟二.微處理器MCU通過工控機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)檢測電路檢測工控機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)；步驟三.判斷市電和工控機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)，如果市電正常而且工控機(jī)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，微處理器MCU通過工控機(jī)開機(jī)控制電路控制工控機(jī)開機(jī)，然后返回步驟一;否則進(jìn)行下一步；步驟四.判斷設(shè)備是否接收到工控機(jī)輪詢指令，如果未接收到工控機(jī)輪詢指令，直接返回步驟一；如果接收到工控機(jī)輪詢指令，設(shè)備通過RS232總線向工控機(jī)發(fā)送市電狀態(tài)，然后跳轉(zhuǎn)到步驟一。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明基于市電通斷檢測電路及工控機(jī)開機(jī)控制電路實(shí)現(xiàn)，技術(shù)成熟可靠，簡單合理，市電檢測電路通過變壓器實(shí)現(xiàn)高壓、低壓隔離，設(shè)備安全性高。微處理器外圍電路簡單，硬件成本較低，不增加系統(tǒng)額外成本負(fù)擔(dān)。
[0010]采用本發(fā)明的檢測設(shè)備，可實(shí)時檢測交流市電的供電狀態(tài)以及工控機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)。設(shè)備可將市電停電狀態(tài)發(fā)送給工控機(jī)，工控機(jī)可以在保存重要數(shù)據(jù)后再關(guān)機(jī)，避免造成經(jīng)濟(jì)損失；同時在市電恢復(fù)正常后，本設(shè)備又可自動控制工控機(jī)開機(jī)，使設(shè)備恢復(fù)正常工作。因此本設(shè)備具有較重要的使用價值。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明硬件連接框圖；
圖2為圖1中交流市電通斷檢測電路圖；
圖3為圖1中工控機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)檢測電路圖；
圖4為圖1中工控機(jī)開機(jī)控制電路圖；
圖5為本發(fā)明設(shè)備DB9接口與工控機(jī)接線示意圖；
圖6為本發(fā)明設(shè)備工作步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了更清楚的理解本發(fā)明，以下結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)描述:
如圖1所示，本發(fā)明硬件電路采用TI公司的MSP430F2370微處理器MCU，外圍電路還包括晶振、看門狗電路，以及RS232電路電平轉(zhuǎn)換電路、交流市電通斷檢測電路、工控機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)檢測電路和工控機(jī)開機(jī)控制電路。
[0013]本系統(tǒng)硬件工作原理:MSP430F2370微處理器是一款完全集成的混合信號片上系統(tǒng)型MCU，是整個電路控制核心。該微處理器M⑶是TI公司開發(fā)的一款基于16bit RISC的混合信號處理器，具有高集成度和超低功耗特性，最高主頻可達(dá)16MHz，片內(nèi)集成32K容量的FLASH和2KB容量的RAM。此外，該微處理器MCU還具有豐富的定時器、比較器、乘法器、溫度傳感器、ADC、DMA等片內(nèi)資源，以及UART、SP1、I2C接口。微處理器M⑶負(fù)責(zé)通過市電通斷檢測電路檢測市電狀態(tài)，并將市電狀態(tài)通過RS232串口發(fā)送給工控機(jī);通過工控機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)檢測電路檢測工控機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)；通過工控機(jī)開機(jī)控制電路產(chǎn)生控制信號控制工控機(jī)開機(jī)。RS232電平轉(zhuǎn)換電路采用美信公司的MAX232接口芯片實(shí)現(xiàn)。
[0014]如圖2所示，其中電源插座Jl用于連接220交流市電，變壓器Tl用于將220V交流電壓轉(zhuǎn)換為5V交流電壓。二極管Dl、二極管D2、二極管D3、二極管D4組成全波整流電路，將5V交流電壓轉(zhuǎn)換為單向脈沖電壓。大容量電解電容CEl和陶瓷電容Cl組成濾波電