运用AT89C205l智能检测控制电路设计

　　采用AT89C205l单片计算机芯片设计制作了一个用于该开水器的“智能检测控制电路”，可实时监控水箱水位和各组电热管的工作状态，一旦水箱水位异常或电热管发生故障，均可自动完成保护动作并给出相应的声、光报警信号，提示维修管理人员及时进行检修。该电路具有结构简单、制作容易、使用方便等优点。

　　AT89C205l“单片机”芯片IC1做为本电路的核心，C3和R3构成了简易的上电自动复位电路。JT、C1、C2与IC1的相关引脚构成了“单片机”的时钟电路。IC1的 15个I/0口中仅使用了13个，其中，P1.1一P1.6作为控制面板各指示灯的输出控制口，分别通过一只限流电阻，接至一只LED发光二极管的负极上，低电平有效，直接驱动LED显示。P1.7为负载（电热管）控制口，通过一只限流电阻接至光电耦合器GO1的2脚，其1脚接至+5V，当P1.7为高电位时，GO1和三相固态继电器均截止，各电热管不加电工作。当P1.7为低电位时，GO1和三相固态继电器导通，各电热管均加电工作。P1.0为报警信号控制输出口，接至IC2的15脚。IC2的10-14脚与外圈元件接成了一个可控式音频振荡器，其15脚为控制端（高电平有效1，9脚为输出端，输出信号经IC3组成的音频小功率放大器放大后驱动扬声器发音。平时单片机的P1，0在软件控制下输出为低电平，则可控式音频振荡器处于停振状态，故扬声器中无声。当电路需要发出音频报警信号时，通过软件控制，使单片机的P1.0断续输出高电平信号，则可控式音频振荡器就会断续工作，使扬声器发出嘀、嘀、喃的报警声响。IC2的1-7脚组成了电热管工作状态监控信号电平转换电路。电热管工作状态传感器采用TAl420型，这是一种立式、穿芯、并可在印刷线路板上直接焊接安装的小型精密交流电流互感器（HGQ1~HGQ3），具有全封闭，机械和耐环境性能好，电压隔离能力强，外形美观，精度高，采样范围宽，应用灵活等特点。

　　电路中所需元件的规格参数均如下图中所标注。

　　在使用时，要将各组电热管中的一根电源引线从该组对应的电流互感器的穿芯孔中穿过，这样，当各电热管工作正常时，穿过各电流互感器的电热管电源连线中就会有交流电流通过，由于互感作用，在各电流互感器的线圈端就会产生出互感的交流信号，该信号分别经Q1- Q3三组整流桥变换为高电平的直流信号电压，分别接至IC2的2、4、6（7）脚，经IC2将高电平变换为低电平后分别从1、3、5脚输出，接至单片机的 P3.4、P3.5、P3.70显然，如果某组电热管不工作，其对应的电流互感器就不会有感　　应信号输出，而IC2与其对应的输出端也不会有低电平信号输出，这样，通过与软件配合，即可对各电热管的工作状态进行准确识别并通过各对应的发光二极管给出相应的指示。DWI~DW3稳压二极管主要起保护作用，用于防止电流互感器的输出信号超过IC2的VCC工作电压（+5V）而使IC2相关输入端损坏。水位信号传感器采用一只常通（水位正常时接通）型浮子式液位开关，由其串接在GO2的输入控制回路中，GO2的输出端接成“反相器”电路，从5脚输出并被接至单片机的P3，3，通过与软件配合，即可对水位状态进行准确识别并通过对应的LED给出“缺水”报警的发光信号。

　　如前所述，缺水报警的声音信号是由软件控制P1.0输出间断的高电平信号，控制音频振荡器断续工作，使扬声器发出嘀、喃、嘀的报警声响。温度信号传感器采用一只温度值为980C的常通{温度未到时接通）型温控开关 WK，由其串接在GO3的输入控制回路中，GO3的输出端也接成了“反相器”电路，从5脚输出并被接至单片机的P3.2，通过与软件配合，即可对水温状态进行准确识别并通过输出控制端控制对电热管加电与否，同时通过相应的LED给出“加热”或“保温”的状态指示。电源变压器T1、桥式整流器QZ、7805 三端稳压器WY及C1、C2组成了电源电路，可为整个电路提供稳定的+5V直流工作电源。