基于PIC单片机的空气螺杆压缩机控制器设计

ByElmer1

2 ?; `. r% x8 ]4 M% o$ g% u. j3 a  m5 r[摘要]本文介绍一种基于Microchip低功耗单片机PIC16F877A的空气螺杆压缩机控制器的设计,包括硬件
和软件设计,并阐述了控制器的工作原理。该控制器具抗干扰能力强,现场显示，生产调试方便，性价比高等特
2 \, N. R* K" Q. l+ Y7 c! ^点,在实际应用中取得了良好的经济效益。

[关键词] 低功耗单片机,排气压力,排气温度

引言
空气螺杆压缩机是一种容积式的回转机械。在倒“8'
字形的气缸中，平行的配置着两个相互啮合的螺杆转子，
4 Q' y6 }# m5 A* O分别称为阴阳转子。它们和机体之间构成的一对“V”字
; z+ |+ u. _5 m形密封齿槽空间随着转子的回转而逐渐变小，在空间上
其位置也不断从吸气口向排气口移动,从而完成吸气一压
缩一-排气的全部过程。
本文介绍的空气螺杆压缩机控制器以PICI6F877A 为
  u9 G9 o3 h$ M6 d  c: c* u核心构成，可以对控制参数和工作模式进行设定,并可实
时观测排气压力和排气温度及控制状态的情况。控制器
2 X6 P; t: ^& d运行稳定可靠,具有完善的控制功能和很强的抗干扰能
! E* n) f6 D! B( _2 v, U. E& y3 H0 o力。
) ?6 d$ n% i! V& V! P/ B1.控制系统的硬件电路设计及原理.
9 v, ^& \  P5 ?  t& c: @. E该空气螺杆压缩机控制器是由PICI6F877A单片机、
+ m, g4 Q, d* K' {/ J( Y1 H. s压力检测、温度检测、按键检测、输入状态检测、数据显示、
继电器输出控制等几个部分组成的，如图(1)所示。系统
上电以后即可进行各控制参数设定以及温度和压力的标
定,并由数码管显示排气压力、排气温度和压缩机累计运
行时间，在排气压力、排气温度和各输入状态正常的情况
, ~$ h( D7 @+ X下压缩机即可正常运行,运行后如果检测出输入状态异常
3 W0 M. D7 D+ X5 m  h( c则停机并给予相应的提示。
. c7 i# I4 j% r- M4 t% p1.1CPU的选择
美国Microchip公司推出的8位单片机PIC16F877A采
用精简指令集( RISC- Reduced Instuction Set Computer),数
据总线和指令总线分离的哈佛总线( Harvard)结构,二级流
- V4 b$ x' T# }& }水线取指令方式,具有实用、低价、指令集小、低功耗、高速
度、体积小、功能强等特点。根据用户要求,控制器要能够
准确的测出排气压力和排气温度,要求系统的A/D转换
精度比较高。在控制参数设定、温度值标定和压力值标定
! L* e5 `; x, h过程中,要求CPU能对设定参数和标定值进行掉电保护。
PIC16F877A均能满足这些要求。它内含10位的A/D转
换器,外围接口电路简单,转换精度高,并带有256字节的
8 ~8 e) r# h1 }" ?电可擦写的EEPROM存储器，每次工作时都可直接从
, M: s3 W9 V. S) Y" QEEPROM取出设定的参数值和标定值,也可以重新按键设
定并写入EEPROM以备下次使用。另外PICI6F877A有8K
5 R$ g. C) A" i! ix14bit的FLASH存储器,368x8bit数据SRAM及同步串
  i3 |  z+ g  x& F1 m行模块。充足的资源可供以后开发改进。
* N. l( L' n/ g1.2温度和压力检测电路
对本系统而言,压力值的测量范围为0- 1. 60MP,采
, v" l2 O4 s1 F9 x+ ^用8位A/D,即可使精度达到0.01MP,温度值测量范围为
. {' T! [% w: b' D" l8 R7 P0- 130C,采用10位A/D,可使精度达到0.2C.
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ANkeer

PICI6F877A有8Kx14bit的FLASH存储器,368x8bit数据SRAM及同步串行模块。