基于P89LPC938单片机的低压断路器智能脱扣器

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基于P89LPC938单片机的低压断路器智能脱扣器

摘要:设计一种基于P89LPC938单片机的低压断路器智能脱扣器,实现了集测量、监视、保护、控制、通信功能为一体。阐述了系统硬件设计和软件设计。其精度高、实时性好、三段保护特性整定值容易修改、通信能力强,采用了r'C总线键盘接口芯片,扩展了键盘接口,扩大了脱扣器整定量程。
关键词:低压断路器智能脱扣器; P89LPC938单片机;I'C总线键盘接口芯片;脱扣特性
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8 s! y6 c7 ^# [: R- J: \, j8 T# `/ b1系统功能与硬件设计
  r2 I; q  w5 J% G) t智能脱扣器的主要原理框图如图1所示。主要由电源模块、电流检测调理单元、P89LPC938单片机、脱扣器检测和脱扣控制电路、I°C总线和通讯模块六大部分组成。工作时,电流互感器(空心线圈)采集三相电流和地线电流,送人整流电桥，通过采样电阻将电流信号转换为电压信号,输出两路信号。一路是通过整流电桥对输人的交流信号进行滤波、转换,变成+ 15V直流电压,再通过7805电路和7103电路,对产生的直流电进行电压变换,产生+5V和+3V直流电源,分别给单片机和脱扣器检测电路供电。一路是从直流部分取样,通过LM324电路进行放大,并对放大信号进行取样和计算。从LM324电路放大后的取样信号,又输出两路信号。一路送往P89LPC938单片机的A/D转换器接口,单片机对信号进行数字转换、计算和判断;另一路送往HC00和LM358电路组成的模拟脱扣检测电路,单片机将检测到的电流信号与整定值比较,判断是否脱扣,若脱扣则确定动作时间并发出控制信号及报警信号,将直接驱动脱扣电路发出跳闸信号。通过I'C总线8位远程I/0扩展口芯片PCF8574,扩展了键盘接口,扩大了脱扣器整定量程,可以更大限度地对脱扣器的各种保护特性的参数进行设置和检验。提供标准RS485接口,实现与，上位PC机通讯。


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