基于P89LPC936监控分站的研究与设计

接错 电源正 负极 ， 毁工作 站 ； 烧 同时起 到 隔离 电源 输 入端 和 工作站 本 身 电容 放 电 的 效 应 ， 即工 作 站 的 电
容 不会 向供 电 线 路 放 电 ， 高 了 电源 的 带 负 载 （ 提 容
性） 能力 。 电源输 入端接 人 电感 ， 除线 路 的 高频 干 滤
２ １ 年 ４月 ０ １
矿 业 安 全 与 环 保
第３ ８卷第 ２ 期
基 于 Ｐ ９ Ｐ ９ ６监 控 分 站 的研 究 与 设 计 ８ Ｃ ３ Ｌ
赵建贵
（ 河南理工大学 计算机科 学与技术 学院 ， 河南 焦作 ４４ ０ ） ５ ００
摘 要 ： 新型矿 用 监控分 站基 于 Ｐ ９ Ｐ ９ ６微控 制器 而设 计 ， 用 了高 性 能 的处 理器 结 构 ， 令执 ８ＬＣ３ 采 指
ｈｕ ｅｕ ｃ 。 ｐ ． ｄ ． ｎ
・
的电压 ， 保护 分站 和 系统 的安 全 。
４０ ・
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１ ２ 通信 接 口电路 ．
矿 业 安 全 与 环 保
一
第３ ８卷第２期
致 。 即 当 输 入 高 电 平 信 号 时 ，４ Ｓ４ 输 出 高 ７Ｌ１
１ 道输 入 电路共 输 出 ｌ 经 ７ Ｌ １ ６通 ６路 ４ Ｓ ４整形 的
Ｐ ９ Ｃ ９ ６Ｉ ＣＦ ５ ６ ｌ Ｐ ９ Ｃ ９ ６ ｌ８Ｌ ９ ８ Ｌ Ｐ ３ Ｐ ８ ８ ３ ｌ ８Ｌ Ｐ ３ ｌＰ ９ ＣＰ ３ ｌ
数
码
管
握 手 信 号
置 １ 输入 量 人 口 ， 矿 用 传 感 器 连 接 ， ６路 与 以采 集 各 种 ｉ量 数据 ； 控分 站 的 ８路 控 制量 输 出 口与执 行 贝 ０ 监
行 时 间只需 ２～ ４个 时钟 周期 ， 于标准 ８Ｃ １器件 ， 围芯 片少 ， ６倍 ０５ 外 功耗 低 。在 设 计 中采用 了多微 控 制
器 技术解 决通 信 、 显示 以及采 集 输 出的矛 盾 ， 微控 制 器 之 间采 用 ＩＣ总 线通信 和 交换 数据 。相 比基 于 ８
器 连接 ， 可实 行 自动断 电控 制 。
１通道输 入电路 ｌ８ ６ 通道输 出电路 Ｉ
１ 硬 件 结构 设计
监 控 分 站 主 要 由 主板 、 控 制 器 板 、Ｅ 微 Ｌ Ｄ显 示 板、 接线 板 组成 。 主板 由 ４ ５通 信 电路 、 ８ 电源 电路 、
１ ６通道 输 入 电路 、 ８通 道输 出 电路 等构 成 。微 控 制 器 板 主要 由单 片 机 、 数 存 储 、 位 电 路 等 构 成 。 参 复 Ｌ Ｄ显示 板 由发 光 数 码 管 和 ７ ＨＣ ９ Ｅ ４ ５ ５驱 动 芯 片 构
在煤 矿安 全 生 产 监 测 监 控 系 统 中 ， 下 监 控 分 井 站担 负着 非 常重 要 的任 务 ， 系 统 的处 理 核 心 。监 是
通信 ， 显示控 制 单 片机 、 据 采 集 控 制 单 片 机 辅 助 。 数
监 控分 站硬件 组 成见 图 １ 。
１Ｃ总线
控 分站接 收来 自传 感 器 的 信 号 ， 按 预 先 约 定 的复 并 用方 式将 信 号远距 离传 送 给传 输接 口， 同时 ， 收来 接 自传输接 口多路 复用信 号 ； 站 还具 有 线 形校 正 、 分 超
关频 率达 到 ５０ｋ ｚ在 保 证 可 靠 供 电 的前 提 下 ， ２ Ｈ ， 使
用 了 比较 小 的电感 、 电容 。
成 。接 线 板 为 连 接 主 板 和 外 壳 航 空 恢 复保 险 丝 ， 限 制分 站 总 供 可 电电流 ， 输入 端接 入单 向导通 的二 极 管 ， 防止 用 户 可
扰， 防止 分站 对线 路 的干扰 。 在 Ｄ —Ｄ Ｃ Ｃ输 出端并 联 Ｔ Ｓ 可 限制输 入 、 出 Ｖ ， 输
作者简介 ： 赵建 贵 （９ ５ ） 男 ， 南延 津人 ， １６一 ， 河 工程 师 ， 主 要从事煤矿 安全生产监 控 系统 的研 究工作。Ｅ～ｍ ｉ ｚａｊ＠ ａ ：ｈｏ ｌ ｇ
工作 站 主板 上 有 一 路 ４ ５通 信 接 口 电路 ， ８ 由光 耦 和 Ｂ ５ ５ ｃ ｃ变换 器组 成 隔离 通 信 电路 ， ００ ＳＤ —Ｄ 使 通 信线 路 和 分 站 线 路 隔 离 。通 信 电 路 采 用 三 线 方
位微处理器的分站更加完善 ， 性能更加稳定可靠， 能满足 Ａ ２ １ ０６《 Ｑ６０ －２０ 煤矿安全监控 系统通 用技术 要求》 Ｍ ／ ０ －２０ （ 和 Ｔ Ｔ１ ５ ０６ 矿用分站》 ０ （ 的要求。
关键 词 ： 煤矿 ； 控分 站 ； 控制器 监 微
中图分 类号 ：Ｄ ６ Ｔ ７ 文献 标 志码 ： Ｂ 文章 编号 ：０ ８— ４ ５ ２ １ ） ２— ０ ０— ３ １０ ４ ９ （０ １ ０ ０ ４ ０
根 据新 标 准 的要 求 ， 电执 行 时 间 小 于 ２ｓ１， 断 ｌ Ｊ 监控 分站采 用 多 微 控 制器 技术 解 决 通 信 、 示 以及 显 采 集 输 出的矛 盾 ， 本 实 现 方 法 是 主 控 单 片 机 负 责 基
收 稿 日期 ：００— ６— ０ ２ １ 一叭 一 ５修 订 ２ １ ０ ３ ；０ １ ０
图 １ 监 控 分 站 硬 件 组 成 框 图
１ １ 电 源 电路 ．
工作 站输 入 电压 ９— ４Ｖ， ２ 设计 电路 符合本 质 安
全要 求 。 根 据 抗 干 扰 和 功 耗 等 指 标 ， 计 使 用 了 设
Ｃ ５ ４ ４降压 转换 器 ， 隔离 Ｄ — Ｄ Ｓ １１ 非 Ｃ Ｃ转换 技 术 ， 开
限判断 、 逻辑运算等数据处理能力 ， 对传感器输入的
信 号和传 输 接 口传 输 来 的信 号 进 行 处 理 ， 制 执 行 控
器 工作 。 笔 者设 计 的监 控 分 站 以 Ｐ ９ Ｐ ９ ６为 核 心 ， ８Ｌ Ｃ ３ 配
主微控制器ｌ Ａ ｌ Ｍ Ｉ数据采集控制ｌ 显示控制 Ｒ ｌ １