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3.3.1控制核心CPU的选择将中央处理单元、随机存储器、只读存储器、定时/计数器和I/O接口都集成在一个芯片上的单片机,是专为工业控制和智能仪器设计的集成度很高的微型计算机。其简单可靠,小巧便宜的优点恰能满足我们的设计需求,非常适合做电控系统的核心。为防止软件程序过大,所选用的单片机只读存储器内存应该大一些。AT89C52型单片机是一种低功耗,高性能的CMOS八位机,它带有8K可编程和擦除的只读存储器,还提供了256字节的随机存储器,32线I/O口,三个16位定时器/计数器,八个中断源,并且还具有三级程序存储器加密功能,条件比较适合,因此,我们就选用了这种单片机。
3.3.2显示器件的选择在所设计的控制系统中我们使用了两片SAA1064驱动8位LED显示数码管,4位LED用来显示4位转速值,还有一位分别显示不同的两个字母以表明显示速度值是实际转速还是设定转速。
3.3.3模/数、数/模转换器的选择在控制电磁比例阀时,单片机89S52发出的控制信号是数字量的,这样的控制信号还不能实现对比例阀电磁线圈通电电流大小的改变,还需要D/A转换器将数字量的控制信号转换成模拟信号,在此我们选用了带ⅡC总线接口的PCF8591A/D、D/A转换器。

图4主程序流程图
3.3.4光电隔离器的选择由于光电耦合的信号传递采取电—光—电形式,发光部分和受光部分不直接接触,被耦合的两个部分可以自成系统,使强电部分与弱电部分隔离,所以可有效的避免干扰由输出或输入通道窜入控制器,从而保证电路工作的可靠性。在进行电路设计时,为避免干扰使电路工作更可靠、稳定,我们在控制器与输出信号的放大电路和输入信号的整形电路之间都使用了光电耦合TLP521A。
4电控系统的软件设计
该挖掘机功率优化电控系统的程序设计主要由主程序、调速子程序、怠速子程序、稳速子程序和按键程序等几个部分组成,程序中使用了四个中断,其中TO做计数器,T1做通用延时定时器,T2做闸门定时器读TO,INTO判断按键。
这里只将主程序流程图列出,如图4所示。
5结语
实践证明,该液压挖掘机全程功率优化电控系统的设计,大大提高了液压挖掘机的能量利用率,既节约了燃料,又节省了人力。并且,经优化改进的液压挖掘机工作性能更加稳定,操作起来更加精细,平滑可靠。完全达到了预期目的,即:实现对发动机转换的实时监控及自动怠速、自动升速和自动稳速等的控制功能。该技术若进一步得以推广应用,必将为我国挖掘市场带来重大经济效益。 |