数字遥控高压静电场电源的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种电源技术，更具体地说涉及一种告别高压静电场电源模拟时 代的数字遥控高压静电场电源。
【背景技术】
[0002] 高压静电场技术目前已经被广泛地应用医疗、环境净化和物理学科的高压静电学 教学及科研研究等多个领域，如市场上目前流行的高压静电除尘、高压静电理疗、高压静电 空气净化、高压静电油烟净化、物理农业高压静电植物种子处理、高压静电教学演示仪等 等。这类设备虽然品牌众多，但其工作原理简单，调节输出电压高低仅由旋转电位器角度来 完成，均属模拟技术产品，目前国内还没有本项目要研究的知识产权和技术标准。在当今高 科技数字时代，为什么没有数控的高压静电电源呢?究其原因，主要是由于数字遥控高压静 电场电源既要输出高压，又要能够数控，这就必须要采用微电子控制技术，但是，要将微电 子控制技术应用于高压静电场中难点重重，需要物理学科的多门技术交叉研究，才能设计 研发出满足使用要求的高压静电场电源。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是:提供一种数字遥控高压静电场电源，利用单片 机控制技术、红外遥控技术、光电隔离技术和静电屏蔽技术，将原来高压静电场电源的手动 调节装置，提升为红外遥控精确调节装置，让高压静电电源彻底告别模拟时代，研发适用于 高等院校、普通高中教学科研领域的电源更新设备。
[0004] 本实用新型包括机壳、电路结构，其机壳包括前面板、后门板，在机壳两侧前方装 有手柄，前面板上设有LED显示器、红外遥控信号接收窗、工作电源指示灯，系统复位按键。 后面板上设有AC220V电源插座、电源开关、高压阳极输出连接线、高压阴极连接座。电路结 构包括:红外遥控手柄、ATmegal28单片机最小系统电路、数字接口电路、高压驱动电路、电 源电路、面板及显示电路，其特点在于：
[0005] a、ATmegal28单片机最小系统电路JP04接口与数字接口电路JPl相连，其中：单片 机PCO端口 35脚通过JP04的1脚与数字接口电路JPl的1脚相连。单片机PC3端口 38脚通过 JP04的2脚与面板及显示电路PMl接口的5脚相连。单片机PC4端口 39脚通过JP04的3脚与面 板及显示电路PM2接口的1脚相连。单片机PC5端口 40脚通过JP04接口的4脚与面板及显示电 路PM2接口的2脚相连。单片机的PC6端口 41脚通过JP04接口的5脚与面板及显示电路PM2接 口的3脚相连。单片机PC7端口 42脚通过JP04接口 6脚是与面板及显示电路PM2接口的4脚相 连。
[0006] b、ATmegal28单片机最小系统电路JP05接口与面板及显示电路PMl接口相连，控制 移位寄存器UMl (74HC595)，其中：JP05的1脚为+5V接地;JP05的2脚为+5V电源;JP05的3脚为 系统复位，由单片机的端口 20脚与面板及显示电路PMl接口的3脚相连，通过前面板 系统复位按键6实现复位功能。JP05的4脚为红外遥控信号输入端，送至单片机TO3端口 28脚 与面板及显示电路PMl接口的4脚相连，PMl接口 4脚的红外遥控信号由红外信号接收窗产 生。单片机PBO端口 10脚通过JP05接口的5脚与面板及显示电路PMl接口的6脚相连。单片机 的端口 13脚通过JP05接口 6脚与面板及显示电路PMl接口的7脚相连。单片机I3Bl端口 11 脚通过JP05接口 7脚与面板及显示电路PMl接口的8脚相连。单片机端口 12脚通过JP05接 口 8脚与面板及显示电路PMl接口的9脚相连。
[0007] c、ATmegal28单片机最小系统电路JP03接口与数字接口电路JPl相连，实现P丽信 号控制功能，其中：单片机PE4端口6脚通过JP03的1脚与JPl的2脚相连，将输出的激励PffM信 号通过该接口输入斯密特触发器U4的3脚，由U4的4脚输出，控制光电隔离器Ul。单片机 端口 15脚通过JP03的2脚与JP1的3脚相连，将输出的调节PffM信号通过该接口输入斯密特触 发器U4的5脚，由U4的6脚输出，控制光电隔离器U3。
[0008] d、ATmegal28单片机最小系统电路JP06接口与数字接口电路JP2接口相连，为显示 电路输入取样信号，其中单片机PFO端口61脚通过JP06的1脚与JP2的1脚相连。JP06的2脚接 地，JP2的2脚为+5V输入，JP2的3脚接地，JP2的5脚和4脚分别为± 15V电源。
[0009] 本实用新型有益效果是:利用单片机技术、红外遥控技术、光电隔离技术和静电屏 蔽技术，将原来高压静电场电源的手动调节装置，提升为红外遥控精确调节装置，让高压静 电电源彻底告别模拟时代，可以作为高等院校、普通高中静电学教学科研领域的电源使用。 数字遥控高压静电场电源的研发、应用还有很大的发展空间，除了重点应用于物理学科教 学、科研领域以外，还可以在医疗领域和环境净化领域中得到推广应用。
【附图说明】
[0010] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0011] 图1为本实用新型数字遥控高压静电场电源的结构示意图。
[0012] 图2为图1中后面板结构示意图。
[0013] 图3为红外遥控手柄17结构示意图。
[0014] 图4为本实用新型电路结构连接框图。
[0015] 图5为本实用新型ATmegal28单片机最小系统18的电路原理图。
[0016] 图6为本实用新型数字接口电路19的原理图。
[0017]图7为本实用新型高压驱动电路20的原理图。
[0018]图8为本实用新型面板及显示电路22的原理图。
[0019] 图9为本实用新型程序控制流程图。
【具体实施方式】
[0020] 在图1、2中：机壳1两侧前方装有手柄2,机壳前面板设有LED显示器3、红外遥控信 息接收窗4、工作电源指示灯5、系统复位按键6,后门板上设有AC220V电源插座8、电源开关 7、高压阳极输出连接线10、高压阴极连接座9。
[0021] 在图3中：红外遥控手柄17,由红外指令发射电路、红外发射二极管及按键组成。红 外遥控手柄17上有红外发射窗口 11、Sl-复位按键12、S2-高压0N/0FF按键13、S3-调节PffM减 小按键14、S4-调节PffM增加按键15、电池盒16。红外遥控手柄17采用目前较为流行的CARMP3 遥控器，输出32位脉冲码信号;8位用户码οχΟΟ和8位用户反码oxFF;8位数据码和8位数据反 码。红外遥控手柄17的功能按键数据为：
[0022] Sl-系统复位按键12,数据码为〇X68,数据反码为〇X97;
[0023] S2-高压开/关按键13,数据码为oxC2,数据反码为ox3D;
[0024] S3-调节P丽减小按键14,数据码为oxCO,数据反码为ox3F;
[0025] S4-调节P丽增加按键15,数据码为oxA8,数据反码为ox57。
[0026] 在图4、图9中：单片机最小系统电路18由TAmegal28单片机UOl及接口插座组成，其 中：遥控器手柄输出脉冲码信号由红外遥控信息接收窗4接收，经面板及显示电路上的遥控 接收头HX1838整形放大后，输出IRl脉冲码信号，由PMl接口 4脚连接到单片机最小系统电路 JP05接口4脚，送至UOl的28脚PD3端口，经软件编程技术，由UOl分别输出高压0N/0FF指令、 调节PWM信号和激励PffM信号，其中：高压0N/0FF电平由PCO端口 35脚输出，经JP04的1脚连接 到数字接口电路JPl的1脚，经施密特触发器U4整形，光电耦合器U2隔离，实现高压0N/0FF控 制；调节P丽信号由端口 15脚输出，经JP03的2脚连接到JPl的3脚，经施密特触发器U4整 形，光电耦合器U3隔离，实现调节PffM信号控制;激励WM信号由PE4端口 6脚输出，经JP03的1 脚连接到JPl的2脚，经施密特触发器U4整形，光电耦合器Ul隔离，实现激励PffM信号控制。电 源采用+5V专用电源，系统上电后，先初始化I/O端口、配置PWM工作模式，然后初始化LED显 示模块、等待接收红外指令，最后判断是否接收到红外指令，并按指令执行相应功能（见图 9) 〇
[0027] a、ATmegal28单片机最小系统电路JP04接口与数字接口电路JPl相连，其中：单片 机PCO端口 35脚通过JP04