智能型电动阀门控制仪设计

智能型电动阀门控制仪设计范克，陈敏(宜春学院物理科学与工程技术学院，江西宜春336000)①摘要:介绍一种智能型电动阀门控制仪，其硬件部分是以AT89单片机为核心，由脉冲数字角位移传感器、电源电路、LCD显示器、矩阵键盘电路等组成。软件采用C语言编写，并利用模块化设计。通过实验室测试证明该仪器定位精度高，性能稳定，有推广使用价值。关键词:脉冲数字角位移传感器;单片机;C语言;电动阀门控制仪中图分类号:TP368.1文献标识码:A文章编号:1671－380X(2013)06－0058－03IntelligentElectricValeControlApparatusDesignFANKe，CHENMin(CollegeofPhysicsScienceandEngineeringofYichunUniversity，Yichun336000，China)Abstract:ItisIntroducedakindofintelligentelectricvalvecontroller.PartofitshardwareisbasedonAT89sin-glechipasthecore，bypulsedigitalangulardisplacementsensor，apowercircuit，LCDdisplay，keyboardma-trixcircuit.ThesoftwareprogrammedisusedClanguage，andtheuseofmodulardesign.Itisprovedthatthein-strumenthashighpositioningaccuracy，stableperformance，usesvaluebylaboratorytestdata.Keywords:PulseDigitalAngleDisplacementSensor;SingleChipMicrocomputer;CLanguage;ElectricValveController在实际工业控制领域中，流程的智能化控制，往往需要对阀门进行智能化控制，这对传感器提出了更高要求。传统的检测装置普遍采用电阻式，电容式，电感式等常规模拟量检测传感器，用它们进行设计普遍都存在分辨率差，精度不高，易受环境影响等缺点，已经无法适应现代化生产的需要。为此在设计控制仪的检测装置时采用了以导电塑料为敏感材料的高精度脉冲数字角位移传感器，它能够直接输出数字信号，方便微处理器接收和处理。随着大规模集成电路的出现，微处理器及其外围芯片得到了迅速发展。其发展最重要的成果是将CPU和外围芯片集成在一个芯片上，制成单片机。其中美国ATMEL公司生产的AT89系列单片机是带有闪烁可编程可擦除只读存储器的低压、高性能8位CMOS微型计算机，片内含8K字节Flash，256字节ＲAM。与其它单片机相比具有很强的优势［1］。并且随着智能技术的快速发展，智能控制已经能够实现。基于此设计了一种智能型电动阀门控制仪，配以脉冲数字角位移传感器、电源电路、LCD显示器、矩阵键盘电路等。可满足工业中对阀门自动控制的需要。1控制仪组成控制仪是以AT89单片机为核心，配以脉冲数字角位移传感器、电源电路、LCD显示器、矩阵键盘电路。当控制仪通过电机带动阀门转动时，与阀门相连接的传感器开始检测并产生脉冲信号，产生的脉冲信号直接送入单片机处理。单片机将采集到的信号经处理后直接显示在LCD上，相关的信号转换为标准信号传输到关联的设备，实现远程自动控制。控制仪原理框图组成如图1所示。图1控制仪原理框图·85·第35卷第6期2013年6月宜春学院学报JournalofYichunCollegeVol.35，No.6June.2013①收稿日期:2012－12－01作者简介:范克(1991－)，男，江西抚州人，本科就读于宜春学院理工学院2009级自动化专业。陈敏(1961－)，女，辽宁鞍山人，教授，研究方向为传感器与检测技术，Email:cm610424@163.com。2控制仪硬件设计2.1角位移传感器在设计中采用的是如图2所示的角位移传感器，角位移传感器内部的脉冲信号发生器是采用以导电塑料为敏感材料的双电阻码盘。电阻码盘滑动旋转一圈时，会产生72个脉冲信号。在传感器的端盖处有一组六针接下插座，见图3。六针插排(从左侧起为1)对应引出端1、2、3、4、5、6，分别表示:1是电源正极;2是公共端;4、5是脉冲信号输出端;3、6端相位信号。传感器按要求要在1、2端外加5V稳态直流电压后，转轴旋转时传感器4、5端输出脉冲信号。图2角位移传感器图3传感器引线示意图该传感器具有以下特点:1)抗干扰能力强、耐磨、经济、寿命长。2)控制精度高，可精确到1/72圆周，即5度。3)外壳采用Q235铝合材料，增强了传感器