变压器温度智能监控仪电路模块设计

给出一种以ATMET公司的89C51单片机为核心的温度智能监控仪，监控仪具有自动记录断电前的三相温度、相位、历史最高温度等数据及黑匣子功能。89C51单片机是ATMET公司的8位Flash单片机，最大特点就是在片内含有4KB可重复编程的Flash存储器、128×8B内部RAM和2个16位定时器/计数器，在开发过程中易进行程序的修改且与MCS-51兼容。对于LED控制驱动器，选用PS7219，其接口采用同步串行外设接口（SPI），可同时驱动8位数码管（使用其中的5位），因PS7219内部具有15×8RAM功能控制寄存器，可方便寻址，对每位数字可单独控制刷新，显示亮度可数控，每位具有闪烁使能控制及全亮功能测试，这样可简化硬件电路的设计，节省CPU的口线和减少占有CPU的时间。因为工作状态设置、参数设置等按键采用复合式键盘的方式，因而按键较少，键盘设计为独立式按键接口，通过检测输入线的电平可以很容易地判断哪个键被按下。与上位计的通信采用MAX232芯片，此芯片具有双组驱动器/接受器，片内含有1个电容性电压发生器可在单电源供电时提供EIA/TIA-232-E电平，每个接受器将EIA/TIA-232-E电平输入转换为5V TTL/COMS电平，还有仪器需要保存一些特殊的数据，电路设计配制EEPROM和电源监控电路来实现上述功能。输出驱动电路采用ULN2003驱动器，此芯片具有7个达林顿管，其集电极可收集最大电流达500mA，因内部接有续流二极管，可地驱动感性负载的继电器。

前置信号处理电路：CD4052是双4选1多路模拟开关，其4组输入分别是3路3相绕组温度信号和环境温度信号（可选用），这些信号的切换由程序通过单片机的口线进行控制。因为所检测的温度信号为一缓慢变化的信号。为了有效提高仪器的抗干扰能力，因此进行RC低通滤波。为了提高输入阻抗和高共模抑制比，前置放大器第1级采用差动接法，R4、R5、R6、R7、R8、R9两对电阻要认真选配，且放大器选用微漂移、低失调、高增益高共模抑制比的斩波式自动调零运放TIL7650。第2级反相放大器的放大倍数，通过RW2多圈电位器调整。