專利名稱：基于單片機(jī)的靜電消除器變壓器保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器保護(hù)電路，尤其涉及基于單片機(jī)的靜電消除器變壓器 保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
在紡織、塑料、印染等各種卷繞式機(jī)器上，由于材料與滾筒之摩擦而產(chǎn)生大量靜 電，從而對機(jī)械、電子和人身都會造成損害。采用靜電消除器，可產(chǎn)生大量的正負(fù)電荷氣團(tuán)， 可以中和物體表面的靜電，從而避免影響產(chǎn)品的質(zhì)量，避免人體受到電擊或因放電而引起 的火爆等現(xiàn)象。靜電消除器長時間使用，當(dāng)發(fā)生電路短路、漏電等故障時，由于不能及時的 中斷變壓器的輸入，造成變壓器加速老化或損壞，無法有效的對產(chǎn)品的靜電進(jìn)行消除，進(jìn)步 影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。通常靜電消除器變壓器電路不采用單片機(jī) 技術(shù)，隨著單片機(jī)技術(shù)的開發(fā)與深入研究，采用單片機(jī)技術(shù)具有精確度高，集成模塊化程度 高，能夠靈活控制等優(yōu)點(diǎn)。因此，需要提供一種新的技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種精確度高、靈敏度高的基于單片機(jī)的靜電消除器變 壓器保護(hù)電路。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案基于單片機(jī)的靜電消除器變壓器保護(hù)電路，保護(hù)電路包括電源、信號采集電 路、基于單片機(jī)主控電路、控制電路和看門狗電路，所述信號采集電路和控制電路與基于單 片機(jī)主控電路一側(cè)連接，所述基于單片機(jī)主控電路另一側(cè)與看門狗電路連接。所述信號采集電路由三極管Q3、三極管Q4和電阻組成，外圍電路對保護(hù)電路采樣 并對采樣信號處理轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷盒盘?，所述直流電壓信號輸入電阻R8的一端，所述電阻 R8的另一端與三極管Q3的發(fā)射極連接，所述三極管Q3的基極與電位器RWl的2腳連接， 所述電位器RWl的1腳與供電電壓VCC連接，所述電位器RWl的3腳接地，三極管Q3的集 電極與電阻RlO和電阻R9的一端連接，所述電阻R9的另一端接地，所述電阻RlO的另一端 與三極管Q4的基極連接，所述三極管Q4的集電極分別與上拉電阻Rll的一端和芯片Ul的 IO端口 Pl. 5連接，所述三極管Q4的發(fā)射極接地，所述上拉電阻Rll的另一端通過電容C4 與芯片Ul的IO端口 Pl. 7連接，所述上拉電阻Rll的另一端還與供電電壓VCC和芯片Ul 的端口 VCC連接。所述看門狗電路由芯片U2和振蕩電路組成，所述振蕩電路由電容C8、電阻R13和 電阻R12組成，所述芯片U2的9、10、11腳分別與電容08、電阻1 13、電阻1 12連接，所述芯片 U2的12腳分別與芯片Ul的IO端口 Pl. 7和電容C4連接，所述芯片U2的3腳通過限流電 阻R2連接到三極管Q2的基極，所述三極管Q2的集電極連接到電阻R5和電容C3的一端， 所述電阻R5的另一端接地，所述電容C3的另一端接電阻R7和二極管D9的一端，所述電阻 R7另一端接地，所述二極管D9的另一端接到芯片Ul的1腳。[0008]所述基于單片機(jī)主控電路包括芯片Ul和振蕩電路，所述振蕩電路包括晶振Y1、電 容Cl和電容C2，所述晶振Yl兩端連接電容Cl和電容C2，所述電容Cl和電容C2串聯(lián)，所 述芯片Ul的4、5兩腳連接晶振Yl的兩端，所述芯片Ul的10腳接地。所述控制電路與芯片Ul的IO端口 Pl. 3連接。所述三極管Q3為PNP三極管Q3。所述三極管Q4為NPN三極管Q4。所述電源為供電電壓VCC。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)采用基于單片機(jī)主控電路具有保護(hù)變壓器的作用，看門狗電 路電路可防止單片機(jī)死機(jī)和程序跑飛的異常情況，及時予以復(fù)位，使單片機(jī)始終處于正常 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。其中，1、信號采集電路，2、基于單片機(jī)主控電路，3、控制電路，4、看門狗電路，5、保 護(hù)電路，6、電源。
具體實(shí)施方式
如圖1和2所示，本實(shí)用新型的基于單片機(jī)的靜電消除器變壓器保護(hù)電路，保護(hù)電 路5包括電源6、信號采集電路1、基于單片機(jī)主控電路2、控制電路3和看門狗電路4，信號 采集電路1和控制電路3與基于單片機(jī)主控電路2 —側(cè)連接，基于單片機(jī)主控電路2另一 側(cè)與看門狗電路4連接，電源6為供電電壓VCC。信號采集電路1由PNP三極管Q3、NPN三極管Q4和電阻組成，PNP三極管Q3作為 電壓比較器，NPN三極管Q4組成非門電路，外圍電路對保護(hù)電路采樣并對采樣信號處理轉(zhuǎn) 變?yōu)橹绷麟妷盒盘?，直流電壓信號輸入電阻R8的一端，電阻R8的另一端與PNP三極管Q3 的發(fā)射極連接，PNP三極管Q3的基極與電位器RWl的2腳連接，電位器RWl的1腳與供電 電壓VCC連接，電位器RWl的3腳接地，可通過調(diào)整電位器RWl來調(diào)整加在PNP三極管Q3 基極的基準(zhǔn)電壓值，PNP三極管Q3的集電極與電阻RlO和電阻R9的一端連接，電阻R9的 另一端接地，此時電阻R9作為PNP三極管Q3的負(fù)載電阻和NPN三極管Q4的偏置電阻，電 阻RlO的另一端與NPN三極管Q4的基極連接，三極管Q4的集電極分別與上拉電阻Rll的 一端和芯片Ul的IO端口 Pl. 5連接，NPN三極管Q4的發(fā)射極接地，上拉電阻Rll的另一端 通過電容C4與芯片Ul的IO端口 Pl. 7連接，上拉電阻Rll的另一端還與供電電壓VCC和 芯片Ul的端口 VCC連接。當(dāng)采樣電壓大于基準(zhǔn)電壓0. 7V時，PNP三極管Q3導(dǎo)通，電壓通過 電阻RlO加至NPN三極管Q4的基極上，NPN三極管Q4導(dǎo)通，此時芯片Ul的Pl. 5端口為低 電平，反之PNP三極管Q3截止，加至電阻RlO的電壓為低，三極管Q4截止，此時芯片Ul的 Pl. 5端口為高電平，將高或低電平信號送給單片機(jī)，由單片機(jī)來判斷是否達(dá)到保護(hù)條件?？撮T狗電路4由芯片U2和振蕩電路組成，所述振蕩電路由電容C8、電阻R13和電 阻Rl2組成，芯片U2的9、10、11腳分別與電容C8、電阻R13、電阻R12連接，芯片U2的12腳 分別與芯片Ul的IO端口 Pl. 7和電容C4連接，芯片U2的3腳通過限流電阻R2連接到三極
4管Q2的基極，三極管Q2的集電極連接到電阻R5和電容C3的一端，電阻R5的另一端接地， 電容C3的另一端接電阻R7和二極管D9的一端，電阻R7另一端接地，二極管D9的另一端 接到芯片Ul的1腳。芯片Ul上電復(fù)位信號為連續(xù)兩個周期的高電平，當(dāng)保護(hù)電路上電時， 電容C3會瞬間充電通過二極管D9對芯片Ul的1腳產(chǎn)生一個高電平的上電復(fù)位信號，此時 芯片U2的3腳為低電平，三極管Q2導(dǎo)通；在保護(hù)電路正常工作期間，芯片Ul會通過Pl. 7 在特定的時間段內(nèi)對芯片U2進(jìn)行復(fù)位，使芯片U2的端口 Q14始終處于低電平狀態(tài)；當(dāng)發(fā)生 芯片Ul死機(jī)或程序跑飛的狀態(tài)時，程序停止對芯片U2復(fù)位，在一段時間后芯片U2的3腳 會輸出高電平通過電阻R2加至三級管Q2的基極，三級管Q2截止，電容C3開始充電，此時 會有一段高電平信號給芯片Ul的1腳，單片機(jī)得以復(fù)位。 基于單片機(jī)主控電路2包括芯片Ul和振蕩電路，振蕩電路包括晶振Y1、電容Cl 和電容C2，晶振Yl兩端連接電容Cl和電容C2，電容Cl和電容C2串聯(lián)，芯片Ul的4、5兩 腳連接晶振Yl的兩端，芯片Ul的10腳接地。在上電初始化時芯片Ul的端口 Pl. 7為低電 平，會對芯片U2有個復(fù)位信號；Ul的17腳是端口 Pl. 5連接NPN三極管Q4的集電極，程序 執(zhí)行期間通過對一段時間內(nèi)的取樣信號分析和靜電消除器變壓器本身特性結(jié)合，決定是否 采取保護(hù)措施，芯片Ul的IO端口 Pl. 3與控制電路3連接，端口 Pl. 3為低電平時電路停止 工作，為高電平時電路正常工作，電路通過對芯片Ul的端口 Pl. 5的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來決定端 口 Pl. 3是輸出高電平還是低電平，達(dá)到控制電路開關(guān)的作用。
權(quán)利要求1.基于單片機(jī)的靜電消除器變壓器保護(hù)電路，其特征在于保護(hù)電路(5)包括電源 (6)、信號采集電路(1)、基于單片機(jī)主控電路(2)、控制電路(3)和看門狗電路(4)，所述信 號采集電路(1)和控制電路(3 )與基于單片機(jī)主控電路(2 ) —側(cè)連接，所述基于單片機(jī)主控 電路(2)另一側(cè)與看門狗電路(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的靜電消除器變壓器保護(hù)電路，其特征在于所 述信號采集電路(1)由三極管(Q3)、三極管(Q4)和電阻組成，外圍電路對保護(hù)電路采樣并 對采樣信號處理轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷盒盘?，所述直流電壓信號輸入電?R8)的一端，所述電阻 (R8)的另一端與三極管(Q3)的發(fā)射極連接，所述三極管(Q3)的基極與電位器(RWl)的2腳 連接，所述電位器(RWl)的1腳與供電電壓(VCC)連接，所述電位器(RWl)的3腳接地，三極 管(Q3)的集電極與電阻(RlO)和電阻(R9)的一端連接，所述電阻(R9)的另一端接地，所述 電阻(RlO)的另一端與三極管(Q4)的基極連接，所述三極管(Q4)的集電極分別與上拉電阻 (Rll)的一端和芯片(Ul)的IO端口 Pl. 5連接，所述三極管(Q4)的發(fā)射極接地，所述上拉 電阻(Rll)的另一端通過電容(C4)與芯片(Ul)的IO端口 Pl. 7連接，所述上拉電阻(Rll) 的另一端還與供電電壓(VCC)和芯片(Ul)的端口 VCC連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的靜電消除器變壓器保護(hù)電路，其特征在于所 述看門狗電路(4 )由芯片(U2 )和振蕩電路組成，所述振蕩電路由電容(C8 )、電阻(Rl3 )和電 阻(R12)組成，所述芯片(U2)的9、10、11腳分別與電容(C8)、電阻(R13)、電阻(R12)連接， 所述芯片(U2)的12腳分別與芯片(Ul)的IO端口 Pl. 7和電容(C4)連接，所述芯片(U2) 的3腳通過限流電阻(R2)連接到三極管(Q2)的基極，所述三極管(Q2)的集電極連接到電 阻(R5)和電容(C3)的一端，所述電阻(R5)的另一端接地，所述電容(C3)的另一端接電阻 (R7)和二極管(D9)的一端，所述電阻(R7)另一端接地，所述二極管(D9)的另一端接到芯 片(Ul)的1腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的靜電消除器變壓器保護(hù)電路，其特征在于所 述基于單片機(jī)主控電路(2)包括芯片(Ul)和振蕩電路，所述振蕩電路包括晶振(Y1)、電容 (Cl)和電容(C2)，所述晶振(Yl)兩端連接電容(Cl)和電容(C2)，所述電容(Cl)和電容 (C2)串聯(lián)，所述芯片(Ul)的4、5兩腳連接晶振(Yl)的兩端，所述芯片(Ul)的10腳接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的靜電消除器變壓器保護(hù)電路，其特征在于所 述控制電路⑶與芯片(Ul)的IO端口 Pl. 3連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于單片機(jī)的靜電消除器變壓器保護(hù)電路，其特征在于所 述三極管為PNP三極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于單片機(jī)的靜電消除器變壓器保護(hù)電路，其特征在于所 述三極管0)4)為NPN三極管^!4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的靜電消除器變壓器保護(hù)電路，其特征在于所 述電源(6)為供電電壓(VCC)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及基于單片機(jī)的靜電消除器變壓器保護(hù)電路，其特征在于保護(hù)電路(5)包括電源(6)、信號采集電路(1)、基于單片機(jī)主控電路(2)、控制電路(3)和看門狗電路(4)，所述信號采集電路(1)和控制電路(3)與基于單片機(jī)主控電路(2)一側(cè)連接，所述基于單片機(jī)主控電路(2)另一側(cè)與看門狗電路(4)連接。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)采用基于單片機(jī)主控電路(2)具有更智能保護(hù)變壓器的作用，看門狗電路(4)可防止單片機(jī)死機(jī)和程序跑飛的異常情況，及時予以復(fù)位，使單片機(jī)始終處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
文檔編號H02H7/04GK201928004SQ20112001272
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者張平剛, 蔣欣 申請人:南通三信塑膠裝備科技有限公司