基于PIC单片机的空气螺杆压缩机控制器设计

ByElmer1

. ~  ]0 n  V( A% A+ X[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
+ g& E* _# Q8 P6 f+ O( k- G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
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
- ]' N- e: N# V, q4 K% F4 M
4 H; L4 P; I2 r0 z4 X- s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，
) G4 B/ R$ f! y5 t分别称为阴阳转子。它们和机体之间构成的一对“V”字
形密封齿槽空间随着转子的回转而逐渐变小，在空间上
8 c; r' K" P$ @/ `$ h9 I5 G. T5 s其位置也不断从吸气口向排气口移动,从而完成吸气一压
: T7 o( U% e: J" B6 o" b. w& S! h* p缩一-排气的全部过程。
+ D8 J2 u) m* e: ?1 h9 V本文介绍的空气螺杆压缩机控制器以PICI6F877A 为
) O0 @: G5 ^, b8 N; P# T$ I/ _; F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
运行稳定可靠,具有完善的控制功能和很强的抗干扰能
5 \! y$ k5 ?( g* t6 G力。
1.控制系统的硬件电路设计及原理.
7 q) @* P$ `8 W1 ?0 f( ^该空气螺杆压缩机控制器是由PICI6F877A单片机、
8 U- w3 x3 y. O9 T1 Q. M压力检测、温度检测、按键检测、输入状态检测、数据显示、
% |6 r8 e3 S! ^6 j& I! m继电器输出控制等几个部分组成的，如图(1)所示。系统
9 U5 C% E2 a' g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
下压缩机即可正常运行,运行后如果检测出输入状态异常
则停机并给予相应的提示。
1.1CPU的选择
美国Microchip公司推出的8位单片机PIC16F877A采
- ~7 g% h+ F+ j" G+ W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
- ~1 _, e# q% g2 d' r; Q$ R2 [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
. X4 L3 z. n$ E, s  }3 Y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
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
3 L+ K  p  h. o$ @7 `' y$ O3 }换器,外围接口电路简单,转换精度高,并带有256字节的
, z  E5 t  a$ F& b) F电可擦写的EEPROM存储器，每次工作时都可直接从
  j- W" \/ X  s& h- x  CEEPROM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
3 [/ h6 ~' w. ?  ~1 |, _! ^% tx14bit的FLASH存储器,368x8bit数据SRAM及同步串
, W" w/ U. z! s行模块。充足的资源可供以后开发改进。
$ _* E  c  j1 P. o6 m9 ^& ~1.2温度和压力检测电路
5 ]5 f# Q- W  {; D对本系统而言,压力值的测量范围为0- 1. 60MP,采
: d4 M8 I7 E: u1 D& F用8位A/D,即可使精度达到0.01MP,温度值测量范围为
0- 130C,采用10位A/D,可使精度达到0.2C.
! m5 Y4 E8 R/ f0 H, N

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/ x: N. S+ |; f: L( t4 E9 `/ C附件下载：

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ANkeer

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