一、单片机的节能断电维护电路规划
电能为人类带来了经济效益,且便利环保,但应节省用电,留意安全,避免火灾发生。节能是降低成本,进步经济效益的严重课题,用电留意安全,避免火灾是咱们时间需求留意的问题。依据一些引起火灾的社会现象,规划了一种依据单片机的节能断电维护电路。
1、硬件结构规划
硬件电路如图1所示。
S1为手动电源开关;S2按下闭合,甩手断开;按下S2,单片机发动运转,经过2s左右,KM闭合,沟通220V可为电器设备继续供电,供电 5min后,单片机依据传感器检测到的信息操控电源的供电;当某一路传感器检测到信息使P1.1为高电平时,P1.0输出5V高电平至U4的3脚,而U4 的2脚只要1.5V,这样U4的1脚输出高电平使VT1导通,VT2导通,使12V的直流电源可认为继电器JZC-36F的线圈供电,KM闭合,使沟通 220V可为电器设备正常供电。当传感器检测到信息使P1.1为低电平时,延时1min后,再次检测P1.1,若接连5minP1.1为低电平,使 P1.0输出低电平至U4的3脚,使U4的1脚输出低电平至VT1的基极,VT1截止,VT2截止,继电器JZC-36F线圈断电,KM断开,堵截沟通 220V供电。
VD3,VD4为完结线或而接的阻隔二极管,VD2为维护二极管,VD1是为了举高VT1的发射极电位,VT2有必要选用功率较大的三极管,如JE9051硅中功率晶体管。为了使继电器可靠地动作,电路中规划了+5V和+12V两种电源,%&&&&&%的类型或参数见表1。
2、传感器信号处理电路
传感器信号处理电路如图2所示。人体红外传感器用于检测人体宣布的特定波长的红外线,进行非触摸式间隔较远的检测,其作业电压为3~15V;当人体进入传感器感测区域时,传感器接收到频率为0.1~8Hz的人体红外信号,2脚即输出弱小的沟通信号。
传感器2 脚的输出信号经两级扩大后,从U6的1脚输出,信号起伏为0.5~5V,直流重量为3V。U7,D5,D6,R14,R15,R16,R17,组成双门电压比较器,若U6的1脚无信号输出,则U7的2脚为3.3V,U7的3脚为2.7V,U7的1脚输出低电平;当U6的1脚输出大于4V或小于2V时,U7 的1脚输出高电平至CPU。
二、用于信息发布体系的断电维护电路规划
1、断电维护模块规划
断电维护模块输入为直流12 V(12VIN)电压,输出为可控的12 V(12VOUT)电压。它主要由断电检测模块、锂电池模块、电源切换操控模块和主操控器MCU 四个部分组成,功用框图如图2所示。因为锂电池具有体积小、能量密度高、无回忆效应、循环寿命长等长处,挑选锂电池为断电维护备用电源。体系正常供电时,12VOUT=12VIN;体系断电时,断电检测模块发生检测信号DET1和DET2,主操控器MCU及时将电源切换到锂电池模块输出,即 12VOUT=VBAT,然后宣布关机指令ON/OFF.PC完结当时处理后关机,主操控器MCU会检测到DETECT状况跳变,然后堵截负载,维护电池输出。
图3 断电维护模块功用框图
2、 锂电池模块
锂电池在运用过程中需求严格操控其电压、电流和温度,过充、过放、过流和过温都会引起电池损坏,影响电池运用的安全性。本规划选用 CONSONANCE公司的CN3705锂电池充电办理%&&&&&%对锂电池完结充电办理,为使电池充电到VBAT=12 V,输入VCC要满意VCC-VBAT》2 V,因而需求先升压使VCC=15 V,详细经过升压电路完结。
本规划中PC电源要求为直流12 V/1.5 A,PC的最低作业电压VMIN(PC)为8 V,挑选的锂电池标准为ICR18650?2200mA?11.1V.其组合方法为ICR18650?3S1P;标称电压为11.1 V;标称容量为2200 mAh;尺度为19 mm&TImes;56 mm&TImes;70.5 mm.电池充电办理电路的原理图如图5所示。
图4 电池充电办理电路原理图
设置充电电压:VBAT=VREG=12 V;充电电流:ICH=0.2C=0.2&TImes;2200 mA=440 mA.依据其标准书核算得到:RCS=0.2 V/%&&&&&%H=0.45 Ω,VBAT=2.416 V&TImes;(1+R7/R6)=12 V;取R6=68 kΩ,得到R7=270 kΩ;取R3=10 kΩ, 得到IEOC=[1.278 V×(14 350+R3)]/(RCS×106)=0.044 A.
2.1 断电检测电路规划
当市电断掉时,交直流转化电源的输出电压12VIN消失。原理图如图6所示,12VIN的下降,导致Q3基极电压跟从下降,发射极因为%&&&&&%C11现已贮存了电量,其电压下降较慢。当基极比发射极低0.7 V时,Q3导通,然后Q2导通,使DET1由高电平变为低电平,直到C11放电完毕,Q3和Q2又变为截止状况,DET1康复高电平。因而,断电发生时,DET1会发生一个低脉冲信号给MCU.DET2取自电阻分压,电源正常时分压值为5 V,断电后为0 V.
图5 断电检测电路原理图
修改点评:本文规划了一种成本低,既可有用节省电能,延伸电器设备的运用寿命,又可避免电火灾的节能与断电维护电路,该电路规划灵敏、体积小、便利内嵌,大大进步了体系的稳定性,并在实践项目中获得了成功使用,取得了杰出的经济效益。
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