數(shù)字遙控高壓靜電場(chǎng)電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電源技術(shù)，更具體地說涉及一種告別高壓靜電場(chǎng)電源模擬時(shí)代的 數(shù)字遙控高壓靜電場(chǎng)電源。
【背景技術(shù)】
[0002] 高壓靜電場(chǎng)技術(shù)目前已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用醫(yī)療、環(huán)境凈化和物理學(xué)科的高壓靜電學(xué) 教學(xué)及科研研究等多個(gè)領(lǐng)域，如市場(chǎng)上目前流行的高壓靜電除塵、高壓靜電理療、高壓靜電 空氣凈化、高壓靜電油煙凈化、物理農(nóng)業(yè)高壓靜電植物種子處理、高壓靜電教學(xué)演示儀等 等。這類設(shè)備雖然品牌眾多，但其工作原理簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)輸出電壓高低僅由旋轉(zhuǎn)電位器角度來 完成，均屬模擬技術(shù)產(chǎn)品，目前國(guó)內(nèi)還沒有本項(xiàng)目要研究的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在當(dāng)今高 科技數(shù)字時(shí)代，為什么沒有數(shù)控的高壓靜電電源呢?究其原因，主要是由于數(shù)字遙控高壓靜 電場(chǎng)電源既要輸出高壓，又要能夠數(shù)控，這就必須要采用微電子控制技術(shù)，但是，要將微電 子控制技術(shù)應(yīng)用于高壓靜電場(chǎng)中難點(diǎn)重重，需要物理學(xué)科的多門技術(shù)交叉研究，才能設(shè)計(jì) 研發(fā)出滿足使用要求的高壓靜電場(chǎng)電源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種數(shù)字遙控高壓靜電場(chǎng)電源，利用單片機(jī)控 制技術(shù)、紅外遙控技術(shù)、光電隔離技術(shù)和靜電屏蔽技術(shù)，將原來高壓靜電場(chǎng)電源的手動(dòng)調(diào)節(jié) 裝置，提升為紅外遙控精確調(diào)節(jié)裝置，讓高壓靜電電源徹底告別模擬時(shí)代，研發(fā)適用于高等 院校、普通高中教學(xué)科研領(lǐng)域的電源更新設(shè)備。
[0004] 本發(fā)明包括機(jī)殼、電路結(jié)構(gòu)，其機(jī)殼包括前面板、后門板，在機(jī)殼兩側(cè)前方裝有手 柄，前面板上設(shè)有LED顯示器、紅外遙控信號(hào)接收窗、工作電源指示燈，系統(tǒng)復(fù)位按鍵。后面 板上設(shè)有AC220V電源插座、電源開關(guān)、高壓陽極輸出連接線、高壓陰極連接座。電路結(jié)構(gòu)包 括:紅外遙控手柄、ATmegal 28單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、數(shù)字接口電路、高壓驅(qū)動(dòng)電路、電源電 路、面板及顯示電路，其特點(diǎn)在于：
[0005] a、ATmegal28單片機(jī)最小系統(tǒng)電路JP04接口與數(shù)字接口電路JPl相連，其中：?jiǎn)纹?機(jī)PCO端口 35腳通過JP04的1腳與數(shù)字接口電路JPl的1腳相連。單片機(jī)PC3端口 38腳通過 JP04的2腳與面板及顯示電路PMl接口的5腳相連。單片機(jī)PC4端口 39腳通過JP04的3腳與面 板及顯示電路PM2接口的1腳相連。單片機(jī)PC5端口 40腳通過JP04接口的4腳與面板及顯示電 路PM2接口的2腳相連。單片機(jī)的PC6端口 41腳通過JP04接口的5腳與面板及顯示電路PM2接 口的3腳相連。單片機(jī)PC7端口 42腳通過JP04接口 6腳是與面板及顯示電路PM2接口的4腳相 連。
[0006] b、ATmegal28單片機(jī)最小系統(tǒng)電路JP05接口與面板及顯示電路PMl接口相連，控制 移位寄存器UMl (74HC595)，其中：JP05的1腳為+5V接地;JP05的2腳為+5V電源;JP05的3腳為 系統(tǒng)復(fù)位，由單片機(jī)的瓦_(dá)端口 20腳與面板及顯示電路PMl接口的3腳相連，通過前面板 系統(tǒng)復(fù)位按鍵6實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。JP05的4腳為紅外遙控信號(hào)輸入端，送至單片機(jī)TO3端口 28腳 與面板及顯示電路PMl接口的4腳相連，PMl接口 4腳的紅外遙控信號(hào)由紅外信號(hào)接收窗產(chǎn) 生。單片機(jī)PBO端口 10腳通過JP05接口的5腳與面板及顯示電路PMl接口的6腳相連。單片機(jī) 的端口 13腳通過JP05接口 6腳與面板及顯示電路PMl接口的7腳相連。單片機(jī)I3Bl端口 11 腳通過JP05接口 7腳與面板及顯示電路PMl接口的8腳相連。單片機(jī)端口 12腳通過JP05接 口 8腳與面板及顯示電路PMl接口的9腳相連。
[0007] c、ATmegal28單片機(jī)最小系統(tǒng)電路JP03接口與數(shù)字接口電路JPl相連，實(shí)現(xiàn)P麗信 號(hào)控制功能，其中：?jiǎn)纹瑱C(jī)PE4端口6腳通過JP03的1腳與JPl的2腳相連，將輸出的激勵(lì)PffM信 號(hào)通過該接口輸入斯密特觸發(fā)器U4的3腳，由U4的4腳輸出，控制光電隔離器Ul。單片機(jī) 端口 15腳通過JP03的2腳與JP1的3腳相連，將輸出的調(diào)節(jié)PffM信號(hào)通過該接口輸入斯密特觸 發(fā)器U4的5腳，由U4的6腳輸出，控制光電隔離器U3。
[0008] d、ATmegal28單片機(jī)最小系統(tǒng)電路JP06接口與數(shù)字接口電路JP2接口相連，為顯示 電路輸入取樣信號(hào)，其中單片機(jī)PFO端口61腳通過JP06的1腳與JP2的1腳相連。JP06的2腳接 地，JP2的2腳為+5V輸入，JP2的3腳接地，JP2的5腳和4腳分別為± 15V電源。
[0009] 本發(fā)明有益效果是:利用單片機(jī)技術(shù)、紅外遙控技術(shù)、光電隔離技術(shù)和靜電屏蔽技 術(shù)，將原來高壓靜電場(chǎng)電源的手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，提升為紅外遙控精確調(diào)節(jié)裝置，讓高壓靜電電 源徹底告別模擬時(shí)代，可以作為高等院校、普通高中靜電學(xué)教學(xué)科研領(lǐng)域的電源使用。數(shù)字 遙控高壓靜電場(chǎng)電源的研發(fā)、應(yīng)用還有很大的發(fā)展空間，除了重點(diǎn)應(yīng)用于物理學(xué)科教學(xué)、科 研領(lǐng)域以外，還可以在醫(yī)療領(lǐng)域和環(huán)境凈化領(lǐng)域中得到推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0011] 圖1為本發(fā)明數(shù)字遙控高壓靜電場(chǎng)電源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2為圖1中后面板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖3為紅外遙控手柄17結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)連接框圖。
[0015] 圖5為本發(fā)明ATmegal28單片機(jī)最小系統(tǒng)18的電路原理圖。
[0016] 圖6為本發(fā)明數(shù)字接口電路19的原理圖。
[0017]圖7為本發(fā)明高壓驅(qū)動(dòng)電路20的原理圖。
[0018]圖8為本發(fā)明面板及顯示電路22的原理圖。
[0019]圖9為本發(fā)明程序控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 在圖1、2中：機(jī)殼1兩側(cè)前方裝有手柄2,機(jī)殼前面板設(shè)有LED顯示器3、紅外遙控信 息接收窗4、工作電源指示燈5、系統(tǒng)復(fù)位按鍵6,后門板上設(shè)有AC220V電源插座8、電源開關(guān) 7、高壓陽極輸出連接線10、高壓陰極連接座9。
[0021] 在圖3中：紅外遙控手柄17,由紅外指令發(fā)射電路、紅外發(fā)射二極管及按鍵組成。紅 外遙控手柄17上有紅外發(fā)射窗口 11、Sl-復(fù)位按鍵12、S2-高壓0N/0FF按鍵13、S3-調(diào)節(jié)PffM減 小按鍵14、S4-調(diào)節(jié)PffM增加按鍵15、電池盒16。紅外遙控手柄17采用目前較為流行的CARMP3 遙控器，輸出32位脈沖碼信號(hào);8位用戶碼οχΟΟ和8位用戶反碼oxFF;8位數(shù)據(jù)碼和8位數(shù)據(jù)反 碼。紅外遙控手柄17的功能按鍵數(shù)據(jù)為：
[0022] Sl-系統(tǒng)復(fù)位按鍵12,數(shù)據(jù)碼為〇X68,數(shù)據(jù)反碼為〇X97;
[0023] S2-高壓開/關(guān)按鍵13,數(shù)據(jù)碼為oxC2,數(shù)據(jù)反碼為ox3D;
[0024] S3-調(diào)節(jié)P麗減小按鍵14,數(shù)據(jù)碼為oxCO,數(shù)據(jù)反碼為ox3F;
[0025] S4-調(diào)節(jié)P麗增加按鍵15,數(shù)據(jù)碼為oxA8,數(shù)據(jù)反碼為ox57。
[0026] 在圖4、圖9中：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)電路18由TAmegal28單片機(jī)UOl及接口插座組成，其 中：遙控器手柄輸出脈沖碼信號(hào)由紅外遙控信息接收窗4接收，經(jīng)面板及顯示電路上的遙控 接收頭HX1838整形放大后，輸出IRl脈沖碼信號(hào)，由PMl接口 4腳連接到單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 JP05接口4腳，送至UOl的28腳PD3端口，經(jīng)軟件編程技術(shù)，由UOl分別輸出高壓0N/0FF指令、 調(diào)節(jié)PWM信號(hào)和激勵(lì)PffM信號(hào)，其中：高壓0N/0FF電平由PCO端口 35腳輸出，經(jīng)JP04的1腳連接 到數(shù)字接口電路JPl的1腳，經(jīng)施密特觸發(fā)器U4整形，光電耦合器U2隔離，實(shí)現(xiàn)高壓0N/0FF控 制；調(diào)節(jié)P麗信號(hào)由端口 15腳輸出，經(jīng)JP03的2腳連接到JPl的3腳，經(jīng)施密特觸發(fā)器U4整 形，光電耦合器U3隔離，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)PffM信號(hào)控制;激勵(lì)WM信號(hào)由PE4端口 6腳輸出，經(jīng)JP03的1 腳連接到JPl的2腳，經(jīng)施密特觸發(fā)器U4整形，光電耦合器Ul隔離，實(shí)現(xiàn)激勵(lì)PffM信號(hào)控制。電 源采用+5V專用電源，系統(tǒng)上電后，先初始化I/O端口、配置PWM工作模式，然后初始化LED顯 示模塊、等待接收紅外指令，最后判斷是否接收到紅外指令，并按指令執(zhí)行相應(yīng)功能（見圖 9) 〇
[0027] a、ATmegal28單片機(jī)最小系統(tǒng)電路JP04接口與數(shù)字接口電路JPl相連，其中：?jiǎn)纹?機(jī)PCO端口 35腳通過JP04的1腳與數(shù)字接口電路JPl的1腳相連。單片機(jī)PC3端