专利名称：基于单片机的静电消除器变压器保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变压器保护电路，尤其涉及基于单片机的静电消除器变压器 保护电路。
背景技术：
在纺织、塑料、印染等各种卷绕式机器上，由于材料与滚筒之摩擦而产生大量静 电，从而对机械、电子和人身都会造成损害。采用静电消除器，可产生大量的正负电荷气团， 可以中和物体表面的静电，从而避免影响产品的质量，避免人体受到电击或因放电而引起 的火爆等现象。静电消除器长时间使用，当发生电路短路、漏电等故障时，由于不能及时的 中断变压器的输入，造成变压器加速老化或损坏，无法有效的对产品的静电进行消除，进步 影响了产品的质量和降低了产品的生产效率。通常静电消除器变压器电路不采用单片机 技术，随着单片机技术的开发与深入研究，采用单片机技术具有精确度高，集成模块化程度 高，能够灵活控制等优点。因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种精确度高、灵敏度高的基于单片机的静电消除器变 压器保护电路。本实用新型采用的技术方案基于单片机的静电消除器变压器保护电路，保护电路包括电源、信号采集电 路、基于单片机主控电路、控制电路和看门狗电路，所述信号采集电路和控制电路与基于单 片机主控电路一侧连接，所述基于单片机主控电路另一侧与看门狗电路连接。所述信号采集电路由三极管Q3、三极管Q4和电阻组成，外围电路对保护电路采样 并对采样信号处理转变为直流电压信号，所述直流电压信号输入电阻R8的一端，所述电阻 R8的另一端与三极管Q3的发射极连接，所述三极管Q3的基极与电位器RWl的2脚连接， 所述电位器RWl的1脚与供电电压VCC连接，所述电位器RWl的3脚接地，三极管Q3的集 电极与电阻RlO和电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端接地，所述电阻RlO的另一端 与三极管Q4的基极连接，所述三极管Q4的集电极分别与上拉电阻Rll的一端和芯片Ul的 IO端口 Pl. 5连接，所述三极管Q4的发射极接地，所述上拉电阻Rll的另一端通过电容C4 与芯片Ul的IO端口 Pl. 7连接，所述上拉电阻Rll的另一端还与供电电压VCC和芯片Ul 的端口 VCC连接。所述看门狗电路由芯片U2和振荡电路组成，所述振荡电路由电容C8、电阻R13和 电阻R12组成，所述芯片U2的9、10、11脚分别与电容08、电阻1 13、电阻1 12连接，所述芯片 U2的12脚分别与芯片Ul的IO端口 Pl. 7和电容C4连接，所述芯片U2的3脚通过限流电 阻R2连接到三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极连接到电阻R5和电容C3的一端， 所述电阻R5的另一端接地，所述电容C3的另一端接电阻R7和二极管D9的一端，所述电阻 R7另一端接地，所述二极管D9的另一端接到芯片Ul的1脚。[0008]所述基于单片机主控电路包括芯片Ul和振荡电路，所述振荡电路包括晶振Y1、电 容Cl和电容C2，所述晶振Yl两端连接电容Cl和电容C2，所述电容Cl和电容C2串联，所 述芯片Ul的4、5两脚连接晶振Yl的两端，所述芯片Ul的10脚接地。所述控制电路与芯片Ul的IO端口 Pl. 3连接。所述三极管Q3为PNP三极管Q3。所述三极管Q4为NPN三极管Q4。所述电源为供电电压VCC。本实用新型的优点采用基于单片机主控电路具有保护变压器的作用，看门狗电 路电路可防止单片机死机和程序跑飞的异常情况，及时予以复位，使单片机始终处于正常 运转状态。
图1为本实用新型的结构框图。图2为本实用新型的电路原理图。其中，1、信号采集电路，2、基于单片机主控电路，3、控制电路，4、看门狗电路，5、保 护电路，6、电源。
具体实施方式
如图1和2所示，本实用新型的基于单片机的静电消除器变压器保护电路，保护电 路5包括电源6、信号采集电路1、基于单片机主控电路2、控制电路3和看门狗电路4，信号 采集电路1和控制电路3与基于单片机主控电路2 —侧连接，基于单片机主控电路2另一 侧与看门狗电路4连接，电源6为供电电压VCC。信号采集电路1由PNP三极管Q3、NPN三极管Q4和电阻组成，PNP三极管Q3作为 电压比较器，NPN三极管Q4组成非门电路，外围电路对保护电路采样并对采样信号处理转 变为直流电压信号，直流电压信号输入电阻R8的一端，电阻R8的另一端与PNP三极管Q3 的发射极连接，PNP三极管Q3的基极与电位器RWl的2脚连接，电位器RWl的1脚与供电 电压VCC连接，电位器RWl的3脚接地，可通过调整电位器RWl来调整加在PNP三极管Q3 基极的基准电压值，PNP三极管Q3的集电极与电阻RlO和电阻R9的一端连接，电阻R9的 另一端接地，此时电阻R9作为PNP三极管Q3的负载电阻和NPN三极管Q4的偏置电阻，电 阻RlO的另一端与NPN三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极分别与上拉电阻Rll的 一端和芯片Ul的IO端口 Pl. 5连接，NPN三极管Q4的发射极接地，上拉电阻Rll的另一端 通过电容C4与芯片Ul的IO端口 Pl. 7连接，上拉电阻Rll的另一端还与供电电压VCC和 芯片Ul的端口 VCC连接。当采样电压大于基准电压0. 7V时，PNP三极管Q3导通，电压通过 电阻RlO加至NPN三极管Q4的基极上，NPN三极管Q4导通，此时芯片Ul的Pl. 5端口为低 电平，反之PNP三极管Q3截止，加至电阻RlO的电压为低，三极管Q4截止，此时芯片Ul的 Pl. 5端口为高电平，将高或低电平信号送给单片机，由单片机来判断是否达到保护条件。看门狗电路4由芯片U2和振荡电路组成，所述振荡电路由电容C8、电阻R13和电 阻Rl2组成，芯片U2的9、10、11脚分别与电容C8、电阻R13、电阻R12连接，芯片U2的12脚 分别与芯片Ul的IO端口 Pl. 7和电容C4连接，芯片U2的3脚通过限流电阻R2连接到三极
4管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接到电阻R5和电容C3的一端，电阻R5的另一端接地， 电容C3的另一端接电阻R7和二极管D9的一端，电阻R7另一端接地，二极管D9的另一端 接到芯片Ul的1脚。芯片Ul上电复位信号为连续两个周期的高电平，当保护电路上电时， 电容C3会瞬间充电通过二极管D9对芯片Ul的1脚产生一个高电平的上电复位信号，此时 芯片U2的3脚为低电平，三极管Q2导通；在保护电路正常工作期间，芯片Ul会通过Pl. 7 在特定的时间段内对芯片U2进行复位，使芯片U2的端口 Q14始终处于低电平状态；当发生 芯片Ul死机或程序跑飞的状态时，程序停止对芯片U2复位，在一段时间后芯片U2的3脚 会输出高电平通过电阻R2加至三级管Q2的基极，三级管Q2截止，电容C3开始充电，此时 会有一段高电平信号给芯片Ul的1脚，单片机得以复位。 基于单片机主控电路2包括芯片Ul和振荡电路，振荡电路包括晶振Y1、电容Cl 和电容C2，晶振Yl两端连接电容Cl和电容C2，电容Cl和电容C2串联，芯片Ul的4、5两 脚连接晶振Yl的两端，芯片Ul的10脚接地。在上电初始化时芯片Ul的端口 Pl. 7为低电 平，会对芯片U2有个复位信号；Ul的17脚是端口 Pl. 5连接NPN三极管Q4的集电极，程序 执行期间通过对一段时间内的取样信号分析和静电消除器变压器本身特性结合，决定是否 采取保护措施，芯片Ul的IO端口 Pl. 3与控制电路3连接，端口 Pl. 3为低电平时电路停止 工作，为高电平时电路正常工作，电路通过对芯片Ul的端口 Pl. 5的数据进行分析来决定端 口 Pl. 3是输出高电平还是低电平，达到控制电路开关的作用。
权利要求1.基于单片机的静电消除器变压器保护电路，其特征在于保护电路(5)包括电源 (6)、信号采集电路(1)、基于单片机主控电路(2)、控制电路(3)和看门狗电路(4)，所述信 号采集电路(1)和控制电路(3 )与基于单片机主控电路(2 ) —侧连接，所述基于单片机主控 电路(2)另一侧与看门狗电路(4)连接。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的静电消除器变压器保护电路，其特征在于所 述信号采集电路(1)由三极管(Q3)、三极管(Q4)和电阻组成，外围电路对保护电路采样并 对采样信号处理转变为直流电压信号，所述直流电压信号输入电阻(R8)的一端，所述电阻 (R8)的另一端与三极管(Q3)的发射极连接，所述三极管(Q3)的基极与电位器(RWl)的2脚 连接，所述电位器(RWl)的1脚与供电电压(VCC)连接，所述电位器(RWl)的3脚接地，三极 管(Q3)的集电极与电阻(RlO)和电阻(R9)的一端连接，所述电阻(R9)的另一端接地，所述 电阻(RlO)的另一端与三极管(Q4)的基极连接，所述三极管(Q4)的集电极分别与上拉电阻 (Rll)的一端和芯片(Ul)的IO端口 Pl. 5连接，所述三极管(Q4)的发射极接地，所述上拉 电阻(Rll)的另一端通过电容(C4)与芯片(Ul)的IO端口 Pl. 7连接，所述上拉电阻(Rll) 的另一端还与供电电压(VCC)和芯片(Ul)的端口 VCC连接。
3.根据权利要求1所述的基于单片机的静电消除器变压器保护电路，其特征在于所 述看门狗电路(4 )由芯片(U2 )和振荡电路组成，所述振荡电路由电容(C8 )、电阻(Rl3 )和电 阻(R12)组成，所述芯片(U2)的9、10、11脚分别与电容(C8)、电阻(R13)、电阻(R12)连接， 所述芯片(U2)的12脚分别与芯片(Ul)的IO端口 Pl. 7和电容(C4)连接，所述芯片(U2) 的3脚通过限流电阻(R2)连接到三极管(Q2)的基极，所述三极管(Q2)的集电极连接到电 阻(R5)和电容(C3)的一端，所述电阻(R5)的另一端接地，所述电容(C3)的另一端接电阻 (R7)和二极管(D9)的一端，所述电阻(R7)另一端接地，所述二极管(D9)的另一端接到芯 片(Ul)的1脚。
4.根据权利要求1所述的基于单片机的静电消除器变压器保护电路，其特征在于所 述基于单片机主控电路(2)包括芯片(Ul)和振荡电路，所述振荡电路包括晶振(Y1)、电容 (Cl)和电容(C2)，所述晶振(Yl)两端连接电容(Cl)和电容(C2)，所述电容(Cl)和电容 (C2)串联，所述芯片(Ul)的4、5两脚连接晶振(Yl)的两端，所述芯片(Ul)的10脚接地。
5.根据权利要求1所述的基于单片机的静电消除器变压器保护电路，其特征在于所 述控制电路⑶与芯片(Ul)的IO端口 Pl. 3连接。
6.根据权利要求2所述的基于单片机的静电消除器变压器保护电路，其特征在于所 述三极管为PNP三极管。
7.根据权利要求2所述的基于单片机的静电消除器变压器保护电路，其特征在于所 述三极管0)4)为NPN三极管^!4)。
8.根据权利要求1所述的基于单片机的静电消除器变压器保护电路，其特征在于所 述电源(6)为供电电压(VCC)。
专利摘要本实用新型涉及基于单片机的静电消除器变压器保护电路，其特征在于保护电路(5)包括电源(6)、信号采集电路(1)、基于单片机主控电路(2)、控制电路(3)和看门狗电路(4)，所述信号采集电路(1)和控制电路(3)与基于单片机主控电路(2)一侧连接，所述基于单片机主控电路(2)另一侧与看门狗电路(4)连接。本实用新型优点采用基于单片机主控电路(2)具有更智能保护变压器的作用，看门狗电路(4)可防止单片机死机和程序跑飞的异常情况，及时予以复位，使单片机始终处于正常运转状态。
文档编号H02H7/04GK201928004SQ20112001272
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者张平刚, 蒋欣 申请人:南通三信塑胶装备科技有限公司