五金网--直流电动升降机控制系统硬件电路设计

根据上述的功能介绍，将直流升降机控制系统的硬件部分分为：主控电路、显示电路、掉电保护电路、电机驱动电路、速度采集及其他电路这几个部分来介绍。

1主控电路

直流升降机控制系统需具有一定数量的I／O口，可扩展或具有内部E2pROM。再考虑到系统主要面向普通升降桌的设计，需要一款性价比较高的主控芯片。故选STC89C51RC这一款市场价格的主控芯片。故选用STC89C51RC这一款市场价格很低的单片机作为主控芯片，而且与其他的51单片机不同的是，它具有内部的E2pROM可对E2pROM进行方便的读写操作，本系统主控电路如图2所示。

图2示，pl0、pll、pl2分别连接到按键，按键由用户控制，主要用于输入用户发出的升(up)、停(STOp)、降(DOWN)指令；Tl(定时／计数器1)用于接收按键按下中断离婚起诉律师，这四个端口如何配合使用将在下文中详细介绍。INTl(外部中断1)用于接收速度信号。p20和p21用于输出电机的升、停、降三种信号。pl4用于接收系统复位信号。INTO(外部中断O)用于接收掉电信号。p0输出数码管显示数据。

2显示电路

本系统的显示电路主要用于显示桌而的高度，采用2位1体的共阳LED数码管。电路如图3所示，单位为厘米(设桌子高度不超过l米且

电机每转一圈桌子上升lcm，则数码管的最人显示高度为99cm)。

3掉电检测电路

本系统采用LM339来实现对掉电信号的检测。电路如图4所示。

R14为Zl提供合适的工作电流，21上端作为电压基准，Rl8、Rl9对电压分压，与基准电压做比较。电源电压止常时，VV+时，比较器输出低电甲，使微处理器产生外中断，做掉电处理(将剩余电能存入E2pROM中)。Dl、R15为施密特电路，是为了避免电压在阀值左右波动引起反复的写操作。

4电机驱动电路

本文所用的电机为额定功率为30W的有刷直流电机，其额定电压为24V。而由于单片机的输入电压为5V，为避免他们之间的干扰，要做到“强”、“弱”电的隔离。本系统主要的隔离装置为继电器。同时通过单片机控制继电器的通断来达到控制电机的“升”、“停”、“降”的目的。

5速度采集及其他电路

本系统采用光电传感器STl98A来采集速度信号。其主要原理是：在电机转动轴上贴上一小段黑胶枷。STl98A能够检测到2cm以内的红外反射，并输出高电甲信号。设电机转轴为金属，金属可以反射人部分STl98A发射的红外线，而黑胶机无法反射红外线。转轴转动一圈，STl98A的输出逻辑如图6所示分家析产。

主控芯片STC89C51RC的中断O设置为下降沿触发，即：转轴每转一圈，该中断服务程序运行一次。该部分的电路如图7所示。

U3为LM339运算放人器，凶为STC89C51RC采用的是TTL电甲，如果不使用运算放人器，而直接将STl98A的输出接入单片机，单片机会将低电压上拉，例如：在没有反射时，STl98A输出为OV，而接入单片机后，STl98A的输出就会变为2．5V，此电TSTC89C51RC会认为其为高电甲。这样就算STl98A接收到红外反射信号，输出一个高于2．5V的电压，单片机也不会认为其为电压跳变。而Rl2与Rl3的作用是给运算放人器提供一个基准信号(3V)，即：当LM339的5引脚输入的电压人于该基准电压则输出VCC(+5V)，小于则输出0V。

在用户按键电路中，要具有如下功能：当Up、STOp、DOWN中的任意键按下遗产管理人，则触发中断1产生中断，处理按键中断服务程序。本系统的处理方法是，将三个按键的输出端输入到一个与(74HC09)中，这样只要有任意一个按键按下(即：输出0电压)，则触发INTl(下降沿触发)。