基于STC12C5A60S2单片机中的AD采样实时采样用于检测电路是否正常的设计

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描述

基于STC12C5A60S2单片机中的AD采样实时采样用于检测电路是否正常,利用NRF24L01与主机通信,主单片机用12864显示电路是否正常,若主电路出现故障,自动切换到备用电路,当主电路修复完成后,电路自动从备用电路切换到主电路,还可以通过按键自由切换电路。

硬件设计

AD

图一 系统框图

整体结构如图1所示,包括控制模块,12864显示屏,按键,NRF24L01通信系统以及AD采样模块。检测模块通过AD采样检测主电路是否完好,通过NRF24L01将检测的结果不断发送给主控模块,主控模块通过12864显示结果,如果主电路出现问题,自动切换到备用电路,可以通过按键自由切换电路。

软件设计

软件部分包括AD采样设计、按键控制、12864显示设计和2.4G无线传输,其中程序流程图如下。

AD

图二 检测模块主流程图;图三  主控模块主流程图

软件设计的难点在于控制主控模块和监测模块上的无线传输模块收发功能之间的同步切换,经过全体组员的共同努力,最终成功解决了问题。

测试与分析

本次以LED照明电路为测试对象,进行了完整的智能优化电路功能测试,测试结果如下: 

电路自修复功能测试

 

图四  二极管正常发光

图五  主电路工作正常

主电路正常使用时,白色与红色二极管发光指示线路工作正常如图四所示,主控模块液晶屏显示主电路工作正常,如图五所示。

 

图六 显示使用通道

 

图七 白色二极管熄灭

图八 用电器正常

当主电路出现故障时,采样分析电路通过无线发送信息,主控电路瞬时完成功能切换,并显示结果,如图六所示;白色发光管灭,红色发光管亮,表示主电路已损坏,备用电路正常工作,如图七所示;图八表示LED照明线路工作正常,主、副电路顺利切换。

人工选择电路功能测试

在规定时间内,如果主控电路没有自主消除故障,则系统进入手动选择模式,如图九,图十,图十一所示;

 

图九 手动模式

 

图十 选择主电路


图十一 选择备用电路

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