發布時間：2010年03月18 摘　要：介紹了單片（piàn）機應用於空氣幹燥器中的一種設計方法。該（gāi）幹燥器具有自動化程度高、安全性好、可靠性高、使（shǐ）用方便、再生工藝先進等特點（diǎn）。
關鍵詞：單片（piàn）機（jī）；幹（gàn）燥器；自動化（huà）；再（zài）生
　　隨著現代社會生活水平的提高，人們對衛生狀況更（gèng）為關注，市場上出現了大量利用空氣（qì）電（diàn）離產生臭氧進行消毒的家用消毒器械。但幾乎所有的產品都存在著臭氧產量不均、連續工作性能較差的缺陷（xiàn）。究其原因，主要（yào）還是對進入臭（chòu）氧發生器的空氣前期處理不夠。要保證臭氧發生器高效、長期穩定工作，必須對空氣（qì）進行淨化和（hé）幹燥處理。現在所用的空氣幹燥方式主要（yào）是冷凍幹燥或（huò）變壓吸附幹燥。但由於幹燥設（shè）備體積大、成本高，還僅應用於工業產品中，在民用產品上，有部分采用變色矽（guī）膠進行幹燥，但也存在（zài）著幹燥度較（jiào）低，需（xū）頻繁更換等缺陷。鑒（jiàn）於上述（shù）情況羞羞影视采用高效氧化鋁顆粒幹燥，利用單片機控製雙管切換加（jiā）熱再（zài）生，獲得了滿意的效果。

 

1　空氣幹燥器的控製要求
　　 裝置由2個幹燥（zào）加熱管組成。通（tōng）常情況下，A管處（chù）於工作狀態，即對外部進入的空氣進行淨化幹燥處理，B管（guǎn）處於等待（dài）或加熱再生（shēng）狀態。當A管失效後進行切換，B管轉為工作，A管轉為再生，如此循環工作。因此幹（gàn）燥器的控製係統應達到如下要求：
　　 （1）加熱管的溫度能自動恒溫控製。
　　 （2）能自動記錄和保存幹燥器（qì）的使用壽命。
　　 （3）工作管和再生管能按幹燥器的工藝要求進行自動切換。
　　 （4）當加熱管加熱失控時，應有過熱保護功能。
　　 （5）幹（gàn）燥器失效（壽命終結）或加熱失（shī）控時應能發出 聲光報警。
2　電路組成
　　 為確保幹燥器（qì）控（kòng）製（zhì）係統的可靠實現，選用AT89C2051單（dān）片機為主控部件，他（tā）是一（yī）個有2 kBFlash可編程、可擦除隻讀存儲器（E2PROM）的低壓、高性（xìng）能8位CMOS微型計算機，有15條I／O引線；128 BRAM；2個16 b定時器（qì）／計（jì）數器；1個5向量二級（jí）中斷結構；1個全雙工串行口；1個精密模擬比較器以及片內振（zhèn）蕩（dàng）器及時鍾電（diàn）路等（děng）。為充分利用單片機的內部資源，將AT89C2051用於非總線方式，並采用（yòng）了虛擬I2 C總線技術，現將各部分電路加以簡（jiǎn）介。電氣原理圖如（rú）圖1所示。
2．1　溫度控製電路
　　 兩加熱管的溫度控製電路是由溫度傳感器的輸出電阻RT、雙比較器LM393溫度設定電位（wèi）器W以及相應的電阻（zǔ）元件組成（chéng），比較器（qì）的輸出分別連接到AT89C2051的P3．0和P3．7口線。當溫度的（de）測量值（zhí）低於（yú）設（shè）定值時，單片（piàn）機驅（qū）動繼電器（qì）械J1或J2吸（xī）合，加熱管通電加（jiā）熱，反之，停止加熱。在程序設計時做了回差設計，避（bì）免加熱管頻繁（fán）開關。
2．2　輸出驅動電路
　　 幹燥器的4個交流負載：加熱管A、加熱管B、冷卻風扇電機D、換向電磁閥T（接通工作管（guǎn），切斷再生（shēng）管（guǎn））由驅動（dòng）電路驅動，4個驅（qū）動電路由光偶TIL113，繼電器J1～J4，二極管和電阻組成（chéng）。光偶的輸入端通過限流（liú）電阻連接到AT89C2051的P1．6～P1．3口線上，四個交流負載的工作（zuò）狀態由單片機P1．6～P1．3的高低電平決定。電路不但（dàn）可以實現強弱電的隔（gé）離，也提高了係統的抗幹擾能力。
2．3　掉電保護和計時電路
　　 為使係統可靠工作，並保存幹燥器工作時間、再生時間以及係統停（tíng）電時間（jiān）等，設計了掉電保（bǎo）護和計時電路，選用（yòng）HT7044作為電源監視器，掉電時，HT7044輸（shū）出低電平送至單片機的（de）P3．2，CPU立即響應中斷，將各種時間數據保存。裝置中的數據保存選用串（chuàn）行接口的E2PROMAT24C01A，計時電路采用串行接口芯片PCF8563，他們均（jun1）連接到AT89C2051的（de）P1．0，P1．1構成的虛擬I2C總（zǒng）線（xiàn）上，這樣可簡化係統結構，節省I／O線。
2．4　超（chāo）溫保（bǎo）護電路
　　 為防止加熱管失控而燒壞幹燥器，設（shè）計了（le）超溫保護電路。保（bǎo）護（hù）用（yòng）溫度傳（chuán）感器的常閉（bì）接點K1（A管）、K2（B管）、加（jiā）熱繼電器J1或J2的常開（kāi）接點（diǎn）與加熱管A或B串接在220 V電源上，當加熱失控時，K1或K2斷開，切斷（duàn）加熱管（guǎn）的供電回（huí）路，超溫報警信號由TIL117的（de）輸（shū）出接於P1．7口線上。
2．5　顯示報（bào）警電路
　　 蜂（fēng）鳴器YD、發光管VD1（報警指（zhǐ）示）、VD2（A管再生指示）、VD3（B管再生指示），分別（bié）與單片機的P3．1， P3．3，P3．4，P3．5相連接，通過向這些端口線送出低電平，可以實現聲（shēng）音、燈光提示，完成（chéng）A、B管再生顯示或故障報警。
3　係統軟件設計
　　 控製係統的軟件（jiàn）采用模（mó）塊化結（jié）構，由（yóu）主程序、再生（shēng）子（zǐ）程序、掉（diào）電保護子程序和顯示報警子程序組成。這裏給出主（zhǔ）程序流程圖（tú）如（rú）圖2所示，再生子（zǐ）程序流程圖如圖3所示。
4結語
　　 該裝置安全可靠，使用方便，幹燥空氣露點低，連續工作性（xìng）好，再生工藝修正極（jí）其方便，隻需調整幾個參數，就可修正再生工藝，適用於不同要求的空（kōng）氣幹燥器。現已成功地用於某出口產品（pǐn）上，具有明顯的經（jīng）濟效益。
參考文獻
［1］餘（yú）永權．Flash單片機原理及應用［M］．北京：電子工業出版社，1997．
［2］何立民.單片機高級教程-應（yīng）用與設計（jì）[M].北 京：北京航空航天大（dà）學出版社，2000．
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