微机型语音闪光报警装置0连接法兰

微机型语音闪光报警装置

微机型语音闪光报警装置 2011年12月09日 来源： 　1　引　言　　　　目前，电力、化工、石油、冶金等部门的自动控制系统中仍然采用常规的闪光报警器，在生产设备和系统的运行中，若出现异常工况和故障，报警器将以警铃（或蜂鸣器）和灯光的形式告警。这种闪光报警器主要的缺陷是：（1）提供的报警信息不直观，搜索确认故障内容速度慢；（2）采用的元器件一般为半导体分立元件或数字电路集成芯片，所以装置的功能不强，工作可靠性较差；（3）维护工作量大。本文介绍以MCS—51系列单片机作为主机的语音闪光报警装置，运行中的生产设备一旦出现异常，装置将以语音和灯光的方式同时报警，达到更直观地提醒运行人员注意的目的，并能迅速地在上百个故障测点中获取具体的信息。 2　功能和特点　　　　装置具有较高的分辨力（ms级）来判断出各个故障点出现的先后次序，首出故障的灯光信号以较高的闪光频率，从而运行操作人员能准确地捕捉首出故障，有助于以较短的时间判断出事故根源。装置设有“确认”按钮，在故障报警过程中，运行人员可通过“确认”按钮停止语音报警，并且将故障报警中的闪光方式改为平光方式。装置设有“试验”按钮，通过“试验”按钮可检查半导体发光块（灯光光源）是否损坏，并且可以对整个报警装置进行自诊断。当一个控制室采用两台语音闪光报警装置时，语音采用男、女声加以区别。根据故障内容的重要程度，在软件中可设置优先级，当几个故障同时出现时，语音可根据优先等级，对优先级高的故障内容优先告警。灯光报警的光源采用寿命长、功耗低的半导体发光块，以减少维护工作量。 3　硬件的组成和原理　　　　生产设备运行必须具有十分可靠的安全性，从安全生产的角度考虑，报警装置中语音和灯光两部分采用相互独立的CPU和电源，所以，报警装置设计有两块主机板，即：灯光板和语音板，两块主机板之间采用串行通讯，由灯光板发出灯光报警信号，同时将发生故障的路号通过串行口发送给语音板，语音板接收到故障信息后，在对应语音芯片的地址中灯光主机板的基本工作原理如图3—1所示。 　　灯光主机板主要由MCS—51单片机最小应用系统、输入电路、灯光输出驱动电路以及复位电路所组成。　　3．1．1　单片机最小应用系统　　最小应用系统由单片机8031、锁存芯片74LS373、程序存储器27256、数据存储器6264组成，8031的P0口经373给存储器提供低8位地址，P2．0～P2．6给27256提供高7位地址，P2．0～P2．4给6264提供高5位地址，8031的P0口同时和27256和6264的数据口并接构成数据总线。8031由于无程序存储器，所以／EA端（8031第31脚）直接接地，读外部程序存储器的程序。8031的读／写端连接数据存储器6264的读／写端，可读／写外部数据存储器的有关数据。　　3．1．2　输入电路　　故障接点产生的开关量信号送入光耦芯片，电路采用四光耦芯片，128路报警装置使用32片光耦芯片，其它路数的报警装置使用的光耦芯片数以此类推，光电耦合电路起到电隔离作用，提高了装置的运行可靠性和抗干扰能力。光耦芯片的输出信号经74LS244芯片和74LS245后接到数据总线上。在74LS244芯片数量大于两片以上时，由74LS138芯片构成的译码电路提供选通信号，CPU每次“读”操作可读取8路输入信号。　　3．1．3　灯光输出驱动电路　　当CPU发出“写”信号时，数据总线上的数据经被选通的74LS245送到驱动芯片74LS374，同时被74LS138选通的74LS374将数据总线上的8位数据提供给相对应的8个功率放大电路，从而驱动串接在功放三极管的发光器件，实现灯光报警。3．2　语音主机板　　语音主机板的基本工作原理如图3—2所示。 　　语音主机板主要由单片机最小应用系统、语音芯片、D／A转换电路、语音信号功放电路以及复位电路组成。语音主机板的单片机最小应用系统与灯光主机板中的相同。　　3．2．1　D／A转换电路　　D／A转换电路由DAC0832芯片和运算放大器353组成。当CPU接收到灯光主机板发送的故障信息后，给出对应于故障点的语音芯片地址，通过“读”信号将语音数据送到数据总线AD0～AD7上，8031的P1．2为0832芯片的选通信号，选通后的D／A转换电路输出一个0～5V的模拟量信号至功率放大电路。　　3．2．2　功率放大电路　　功率放大电路采用的是功放集成块TBA810S，其性能稳定，工作可靠，结构紧凑，调试简便。电源由开关电源的＋12V电压提供。4　软件设计及流程　　　　软件设计有灯光和语音两个相互独立的程序。软件流程图如图4—1、图4—2所示。4．1　语音报警部分　　语音报警部分的程序由初始化程序、开关量输入子程序、语音输出子程序及按钮输入处理子程序组成。　　4．1．1　初始化程序主要是对工作单元初始化，识别装

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