- 基于AT89S51设计的机载数字化发电机控制盒设计

3 软件设计

系统主程序流程如图5(a)所示，上电复位后系统初始化，首先对机载电源电压进行检测得到检测值，该电压值首先与固化到单片机内部的过压故障电压值进行比较，若超过过压故障电压值，则进入故障处理子程序；然后与欠压故障电压值进行比较，若低于欠压故障电压值，则进入故障处理子程序；若电压检测值高于欠压故障电压值而低于过压故障电压值，则表示无电压故障。若无电压故障，则系统对电源频率进行检测，得到的检测值分别与固化到单片机内部的过频故障值、过过频故障值、欠频故障值和欠欠频故障值进行比较，若检测值超过过频故障值和过过频故障值，则进入故障处理子程序；若检测值低于欠频故障值和欠欠频故障值，则进入故障处理子程序；否则，表示电源无频率故障。若无频率故障，则检测差动电流，当差动电流达到故障值时，产生中断，进入故障处理子程序；若仍无差动电流故障，则循环检测电源的电压、频率和差动电流。

频率检测子程序流程图如图5(b)所示，由图2(a)可知，机载交流电源每一个周期，计数器增加一个脉冲；当定时中断时，读取计数器的脉冲数，同时将计数器清零，并将定时器初始化；得到的脉冲数与定时器的定时时间相除，即得到机载电源的频率；单片机系统计算出频率后输出，同时开启定时器和计数器，开始下次频率检测。

故障处理子程序流程图如图5(c)所示，当机载电源发生故障时，系统进入故障处理子程序，单片机开始计时，并切断供电电路保护机载设备、切断发电机激磁电路转由备用电源供电；供电电路和发电机激磁电路切断后，进行计时补偿，补偿由于切断供电电路和发电机激磁电路过程中产生的延时误差，得到真实的从机载电源发生故障到切断电路的延时时间并进行显示；而后发出相应的声音告警，直到故障消失或系统强制复位；退出故障处理子程序。

4 实验结果

采用AT89S51设计的数字化发电机控制盒(编号为060320和080734)实验结果如表1所示。表中第3列为机载电源故障动作点理论值，第4列为故障时机载电源从发生故障到控制盒切断供电回路的延时时间理论值。第5列和第6列为控制盒060320测试时施加的故障电源动作点值和故障电源施加到供电回路被切断的延时时间实测值；第7列和第8列为控制盒080734测试时施加的故障电源动作点值和故障电源施加到供电回路被切断的延时时间实测值。从实验结果看，设计的控制盒完全能满足机载电源保护延时要求。