STC89S52单片机气动系统的远程监控技术研究(5)
图2.2.7电平转换电路
4）总线设计
总线技术在现代信号与控制领域极为普遍，可以简化系统的硬件设计和系统结构，在本系统的设计中，采用了信号总线的方式，将磁性开关产生的状态信号传递给单片机，同时将单片机发出的控制信号发送给电磁换换向阀。在本装置中，使用D型连接器，通信端口将分散的信号线汇聚至一处，并相互通信。
5）复位电路
单片机在启动时都需要复位以使CPU和各部件处于确定的初始状态，并且从初始状态开始工作。这样可以提高单片机工作的可靠性，以防止出现“死机”和“程序跑飞”等现象。如图2.2.8所示，复位电路将RST引脚接入到89S52的施密特触发器上
图2.2.8复位电路
6）电磁换向阀控制电路的设计
单片机作为下位机直接指导着4个气缸的动作，这其间要以电磁换向阀作为控制中介，但是由于单片机是工作在5V直流电流上，而电磁换向阀则是由24V直流电源供电所以需要采取以弱电控制“强电”的方式，最常用的办法无外乎就是使用电磁继电器。本装置在设计中，采用了8050NPN三极管与TX2-5V继电器搭配的形式实现电磁换向阀的换向控制，其电路原理图如图2.2.9所示。
图左侧为8050NPN三极管的应用电路，在C1为低电平时，三极管的基极上没有电流流过，Out1输出为高电平；当C1为高电平时，三极管的基极上有电流流过时，三极管便处于放大状态，其发射极与集电极上便形成通路，此时Out1输出为低电平。
TX2-5V继电器的工作原理为，6-5在非激活状态下为断路，6-7在非激活状态下为通路；当1-8管脚间形成通路后，则继电器被激活，此时6-5之间变成通路，6-7之间变成断路。图中C1与89S52的P0和P2口相连，V1与电磁换向阀的控制电磁线圈相连接，当C1上电平变为高时，三级管Q1开始工作，LED指示灯L6亮，同时继电器K1的1-8管脚间导通，使继电器处于激活状态，进而V1管脚电平为+24V，对应的电磁换向阀的换向控制线圈便能产生推动阀芯移动的推力。
图2.2.9电磁继电器连线图
单片机的诸多接口中虽然都接入到了电路中，但只有部分接口发挥了实际作用，P0.0-P0.6是气缸状态信号输入端口，连接着磁性开关，P1.6-P1.7，P2.0，P2.1以及P3.4-3.7控制着电磁换向阀驱动气缸，接口连接情况如表 2.2.1所示。
表2.2.1单片机接口连接情况
P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0
Z气缸 Z气缸 X气缸 X气缸 Y气缸 Y气缸 真空发 真空发
向上 向下 向左 向右 向里 向外 生器关 生器开
P1.6 P1.7 P2.0 P2.1 P3.5 P3.4 P3.6 P3.7
1号电磁 1号电磁 4号电磁 4号电磁 2号电磁 2号电磁 3号电磁 3号电磁
阀左位 阀右位 阀左位 阀右位 阀右位 阀左位 阀左位 阀右位
XTAL1 XTAL2 RST VCC
时钟 时钟 复位电路 5V电源