1、畢業設計（論文）題 目： 變壓器溫度控制器軟件系統設計 學 院： 電子信息工程學院專業名稱： 電子信息工程班級學號： 10040129學生姓名： 李云坤指導教師： 肖永生二O一四 年 六 月 變壓器溫度控制器軟件系統設計學生姓名：李云坤 班級：100401指導老師：肖永生摘要：變壓器是電力傳輸的重要組成。當變壓器內溫度過高時，容易導致變壓器損毀，嚴重影響供電系統，對人們的生活有著極大的影響。為了保護變壓器，使得電力傳輸運行可靠，需要對變壓器的內部的溫度進行實時監控。變壓器溫度控制系統的設計使用PIC16F690單片機作為核心，主要包括溫度采樣系統模塊，風機控制系統模塊，報警模塊，人機交互系統模

2、塊，傳感器異常檢測模塊，“黑匣子”模塊。采用三個PT100作為傳感器，對三相溫度進行測量，直接在pic16f690單片機中進行AD轉換，采樣獲取溫度值，當傳感器發生故障時，能判斷傳感器故障類型為開路或短路。當溫度較高時，啟動風機降溫。高溫時報警，超高溫時跳閘。來保證變壓器的內部溫度在可接受的工作范圍，避免造成變壓器損毀。本設計所采用的pic16f690單片機CPU采用RISC結構,僅有35條指令,采用Harvard雙總線結構,運行速度快,低工作電壓,低功耗,較大的輸入輸出直接驅動能力,價格低,一次性編程,小體積. 適用于此類產品.本次的軟件設計采用多程序模塊的調用，使程序的總體流程更容易觀察，

3、明確顯示了軟件的設計思路。加深了對軟件編寫過程的理解，對以后的編程有重要意義。 關鍵詞：溫度檢測，PIC單片機，溫度設置指導老師簽名： transformer temperature controller Student name: Li Yunkun Class: 10040129 Supervisor: Xiao Yongsheng Abstract: Transformer is an important component of power transmission. When the transformer internal temperature is too high, it i

4、s easy to cause the transformerdamage, destroy the power supply system, has a great influence on peoples life. In order to protect the transformer, make sure power transmission is reliable, need to supervise transformer internal temperature in real-time . The design of transformer temperature contro

5、l system is using PIC16F690 microcontroller as the core, mainly including temperature samplingmodule, fan control system module, alarm module, interaction module, anomaly detection module, sensor module, the black box. Using three PT100 as the sensor to measure temperature,directly to ADconversion w

6、hich is in PIC16F690 , sampling temperature value, when the sensor fails, can judge the sensor fault type is open or short circuit. When the temperature get high, start the fan. when temperature get higher start the alarm, when get super high trip. To ensure that the internal temperature of the tran

7、sformer in the acceptable scope of work, to avoid the transformer damage.The design used PIC16F690 microcontroller CPU with RISC structure,respectively, only 35 instructions, using Harvard dual bus structure, fast running speed, low operating voltage, low power dissipation, input and outputlarger di

8、rect drive capability, low price, OTP, small volume. Suitable for this type of product.The design of the software using multi program module, so that the process is more easily to observed,During the process, I had learn a lots.Keywords: temperature measurement, PIC MCU, temperature settingSignature

9、 of Supervisor:目 錄第一章 緒論11.1選題的意義11.2變壓器的發展趨勢11.3研究內容及實驗方案2第二章 編譯軟件介紹33.1 MPLAB介紹33.2 MPLAB軟件的使用3第三章 硬件電路介紹5第四章 程序設計思路與流程84.1程序設計思路84.2系統功能框圖8第五章 各子模塊設計105.1主程序模塊105.2溫度采樣系統模塊115.2.1AD轉換模塊125.2.2采樣模塊135.2.3溫度處理模塊145.3傳感器異常檢測模塊155.4風機控制系統模塊175.5報警模塊185.6人機交互系統模塊195.6.1溫度顯示195.6.2鍵盤控制模塊205.7黑匣子模塊235.8

10、跳閘控制模塊24第六章 系統調試及實驗結果266.1模塊調試266.2系統調試27第七章 總結與展望32參考文獻33附錄34致 謝41第一章 緒論1.1選題的意義在現代生活中，人們的日常生活，工作生產越來越離不開電，而停電所造成的損失，對人們的影響也越來越大，保證供電穩定是當今社會的重要議題。變壓器作為電力系統中的重要設備，在長載運行時間過長的情況下，會引起線圈發熱，之所以會引起線圈發熱是由于變壓器在電器設備和無線電路中，變壓器常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等作用，電力傳輸中的電力損耗會有相當一部分在變壓器上轉化成熱能，導致變壓器線圈溫度升高。而線圈過熱會使絕緣逐漸老化，匣間短路、相間短路

11、或對地短路及油的分解，對整個的電力系統產生極大的影響。因此對變壓器內的溫度控制顯得尤為重要。當變壓器溫度較高時，及時啟動降溫程序，降低變壓的內部溫度，保證內部安全。當溫度很高時，及時報警，以便及時進行處理。當溫度過高時，進行跳閘，以免發生事故。以此種方式對變壓器進行保護，能極大程度上保證供電系統的正常工作，以免造成損失。針對以上所述，想到設計變壓器溫度控制系統，本系統通過溫度傳感器，給單片機傳輸變壓器的三相溫度，單片機經過對比預設的正常溫度，來控制風機的工作將變壓器的溫度降低，同時對于溫度不是太高的時候，停止風機的工作，防止電力的浪費。而在溫度很高時，超過設置的報警溫度時將進行報警。在溫度過高

12、時，超過設置的跳閘溫度時進行跳閘。這樣的設計能夠極大的提升變壓器的使用壽命。1.2變壓器的發展趨勢自“十五”以來，我國電力需求增長迅速，電力供應緊張，來自全國電網的高速建設和政府對固定資產的投資拉動大了輸變電設備的市場需求。大發展帶來了大繁榮，龐大的電力建設資金給變壓器行業(包括變壓器、互感器、電抗器、調壓器、組件制造廠)帶來了機遇和挑戰，促使行業得到了有史以來的大發展。隨著我國國民經濟的發展迅速對電力的需求也日趨上升，作為輸變電系統中的主要設備變壓器也得到了長足的發展。為適應和滿足市場需求，許多制造廠家不斷地改進產品結構，提高產品性能，從國外引進先進的生產技術和裝備，在新工藝新材料的探索方面

13、做了不懈的努力，以此來不斷提高產品的質量和可靠性，已經獲得了長足的進步。目前國內溫度控制系統的發展并不是十分規范，這是由很多干式變壓器溫度控制系統的生產廠家沒有按標準生產，也沒有取得相應的生產許可證造成的。另外，現行的行業標準JB/T7631-94是于1994發布的，經過電力工業二十年的發展，許多要求、條件都有所變化。為使市場競爭進一步規范化，技術人員能及時掌握本領域的標準情況并了解系列內各標準之間的相互關系，制定新的行業或國家標準勢在必行。在新標準中，首先，應對溫控系統的型號進行規范，同一型號的溫控系統應具有統一的功能、外型和引線，以方便干式變壓器生產廠家進行選型。另外為適應干式變壓器的進一

14、步發展，新標準也應對溫控系統的功能有發展性的認定，例如，采用新型溫度傳感器等。1.3研究內容及實驗方案本設計采用PIC16f690單片機和溫度傳感器進行溫度的檢測與處理，通過CT1668來控制數碼管以及接受按鍵輸入來進行人機交互。PIC16F8690單片機內部資源豐富，內部含有AD轉換模塊，所以用傳感器直接將檢測到的模擬信號輸入PIC進行AD轉換，采樣，處理來獲得溫度值，構成變壓器溫度控制系統的溫度控制部分。整個系統通過溫度傳感器，給單片機傳輸變壓器的三相溫度，單片機經過對比預設的正常溫度，來控制風機的工作將變壓器的溫度降低。包括幾個設定的溫度：風機停止溫度，風機啟動溫度，報警溫度，跳閘溫度。

15、幾個溫度時，依次增高的。當溫度高于風機啟動溫度時風機開始工作，當前溫度低于風機停止溫度時風機停止工作，當溫度達到并慢慢超過報警溫度時開始報警，當溫度高于跳閘溫度時，變壓器的電路跳閘，電力傳輸停止（一般達到這個溫度可能是電路有短路）。并且能通過按鍵進行最高溫度顯示，上一次掉電時溫度查詢，以及各項控制參數的設置。整個設計的軟件系統主要包括以下內容：主程序模塊，溫度采樣系統模塊，風機控制系統模塊，報警模塊，人機交互系統模塊，傳感器異常檢測模塊，“黑匣子”模塊。第二章 編譯軟件介紹3.1 MPLAB介紹MPLAB集成開發環境（IDE）是一款免費的集成工具組合，用來對采用Microchip PIC和ds

16、PIC單片機的嵌入式應用進行開發。 MPLAB IDE作為32位應用程序運行在MS Windows系統上，其使用方便并且包含一系列免費軟件可進行快速應用開發和強大的調試。 MPLAB IDE也可作為獨立的統一圖形用戶界面，支持其他Microchip和第三方的軟件及硬件Microchip開發工具。 由于MPLAB IDE對所有工具都呈現相同的用戶界面，因此無論是工具之間的切換，還是免費軟件模擬器向硬件調試和編程工具的升級均非常便捷。在MPLAB中 可以使用C語言進行編程，MPLAB C編譯器，這是一款針對PIC18系列單片機、高性能PIC24 MCU、dsPIC DSC和PIC32MX MCU的

17、經高度優化的編譯器。或者，可以從第三方語言工具廠商所提供的眾多產品中選擇一款使用。 其中大部分都集成在MPLAB IDE中，可通過MPLAB項目管理器、編輯器和調試器使用這些功能。3.2 MPLAB軟件的使用編譯工程，選擇project-build.圖2-1 編譯工程編譯成功后，出現build successful。下載工程programmer-select programmer，選擇MPLAB ICD3，當出現如下畫面，則連接成功。圖2-2 下載工程將工程下載到開發板上，programmer-program.觀察開發板，看是否出現預期效果。第三章 硬件電路介紹軟件在硬件為在硬件的基礎上實現，

18、通過CT1668與PIC單片機串行通信，獲取按鍵信息與進行顯示，以下為整體電路電路圖，如圖3-1、3-2.圖3-1 硬件電路（a）圖3-2 硬件電路（b）在硬件電路中，單片機是變壓器溫度控制系統的核心，選取三個熱敏傳感器將溫度信號直接傳輸給PIC單片機，在單片機中進行AD轉換，由模擬信號變成數字信號，再對獲取的數字信號進行采樣，最后對采樣信號進行均值處理，與溫度數值表進行比對獲得具體溫度值，單片機根據這些信號向CT1668傳輸指令控制數碼管的顯示，同時在單片機內進行一系列處理、判斷，控制風機、LED、蜂鳴器、是否開閘。同時，檢測按鍵狀態，實現查詢最高溫度及上次掉電時溫度，并可以查詢、修改各項控

19、制參數。CT1668在硬件電路中起著按鍵、數碼管與單片機的通信的作用，能從單片機中獲取信號控制數碼管顯示，同時能獲取按鍵狀態，向單片機傳送按鍵信息。單片機是硬件電路對信息的處理中心，所以選擇何種單片機尤為重要。本設計采用單片機采用PIC系列單片機PIC16F690，PIC系列單片機擁有如下特點：首先，PIC采用RISC指令集，指令少，且全部為單字長指令，易學習易用，并且相對于采用CISC結構的單片機可節省30%以上的開發時間，2倍以上的程序空間。這使得PIC單片機周期短，開發容易。其次PIC不僅采用哈佛總線還用精簡指令集建立了一種新的工業標準，這使得PIC單片機執行速度十分快，指令的執行速度比

20、一般的單片機要快45倍。此外，PIC采用CMOS設計，它結合了諸多節電特性，使其的功耗得以較低，PIC百分之百的靜態設計可以進入休眠省電狀態而不影響喚醒后的正常工作。不僅如此，PIC配備有OTP型、EPROM型和FLASH型諸多形式的芯片，其OTP型芯片的價格很低。PIC還能提供程序監視器和程序可分區保密的保密位等功能，提供了基于Windos98的方便易用的全系列的產品開發工具和大量的子程序庫和應用例程，使產品開發更容易和更快捷。除了PIC單片機的本身性能優點之外，PIC單片機的內部集成AD轉換模塊在此設計中，直接運用PIC單片機中的AD裝換模塊能省去外接AD轉換模塊，能更好的簡化電路。第四章

21、 程序設計思路與流程4.1程序設計思路本系統在以PIC單片機為核心上主要實現溫度采樣系統模塊，人機交互系統模塊，傳感器異常檢測模塊。PIC16F690通過CT1668進行串口通信實現人機交互，可以進行溫度顯示與控制參數值的設置。而溫度采集直接用PIC單片機中的AD轉換進行，在PIC單片機中進行數據的處理，實現溫度采樣系統，同時能對傳感器進行異常檢測。溫度控制器在軟件上采用MPLAB進行編程，用模塊化結構。首先進行頭文件設置，及各調用函數，全局變量聲明。再設置好中斷服務程序，及各初始化程序來做好初始化工作，如定時器設置，中斷設置，I/O口功能選擇及串行口設置等，后開始進入主程序，通過調用各子程序

22、完成功能實現。本設計程序由主程序和中斷服務程序組成，主程序完成初始化，進行數據采集處理，與CT1668進行串口通信達到鍵盤操作管理，控制輸出及顯示。中斷服務程序主要目標為系統內部時鐘中斷與外部中斷。 開機后先進行初始化操作，設置好內部時鐘頻率開啟TIMER2，利用TIMER2中斷設置好程序循環一次的時間（1ms）。首先對傳感器輸入的模擬信號在單片機內進行AD轉換，對所得信號進行采樣，同時對鍵盤進行掃描，處理對應按鍵功能，并檢查風機控制信號與蜂鳴報警控制信號。再對采樣數據進行相應的換算處理得到溫度值判斷出傳感器是否開路或短路，根據要求輸出相應的控制信號控制風機是否工作及是否報警、是否跳閘，并在數

23、碼管上進行三相溫度值，及人機交互時查詢，設置的顯示。4.2系統功能框圖系統功能框圖，如圖4-1。圖4-1 系統功能框圖第五章 各子模塊設計由于本程序采用C語言進行編程，采用了函數的嵌套調用，分模塊實現功能。其軟件系統主要包括以下幾個模塊：主程序模塊，溫度采樣系統模塊，風機控制系統模塊，報警模塊，人機交互系統模塊，傳感器異常檢測模塊，“黑匣子”模塊，跳閘控制模塊，以下介紹各個模塊及其流程圖：5.1主程序模塊塊該模塊主要是進行初始化，調用各個子模塊。對定時器2及各端口與中斷進行設置。再對各個模塊依次調用，來達成功能實現。流程圖如圖5-1。圖5-1 主程序模塊之所以在程序流程圖中看不到傳感器異常檢測

24、模塊與“黑匣子”模塊是由于在實際程序中，傳感器異常的檢測在溫度采集與處理中進行，而傳感器異常的顯示在顯示模塊中進行，所以不額外寫出。而“黑匣子”模塊在中斷中實現，可直接參考“黑匣子”模塊。5.2溫度采樣系統模塊該模塊主要是進行溫度采樣，得到溫度值。因為PIC單片機含有AD轉換模塊，因次溫度傳感器得到的模擬信號直接輸入PIC單片機進行AD轉換。由于溫度是一個變化緩慢的量，所以轉換得的數字信號先要進行處理，然后再得到溫度的值。程序對經過AD轉換得傳感器信號進行采樣，對照相應的數值溫度表，得到的溫度值。在此過程中，AD轉化程序每隔1ms運行一次，采樣模塊每隔10ms運行一次，溫度處理模塊每隔100m

25、s運行一次。由于傳感器獲取的信號直接進入PIC單片機的AD轉換口，因此采樣時，對完成AD轉換的數據進行采樣即對溫度進行采樣。并且由于在主程序中，主程序是否運行，是判斷定時器2中斷是否被置1，定時器2中斷是當定時器2產生中斷時，中斷程序中對其置1，而進入主程序后，斷定時器2中斷被置0。定時器2設置的定時為1ms,因此主程序每隔1ms運行一次，對主程序中各子程序運行間隔很好控制。流程圖如圖5-2。圖5-2 溫度采樣模塊由于本模塊主要為調用AD轉換模塊，采樣模塊，溫度處理模塊這三個模塊來獲取傳感器所測得的溫度值，完成溫度采樣系統模塊。因此，以下將繼續就AD轉換模塊，采樣模塊，溫度處理模塊這三個模塊來

26、詳細說明。5.2.1AD轉換模塊該模塊主要是獲取溫度傳感器所傳送的模擬信號，在PIC單片機中進行AD轉換，由于主程序中，定時為1ms進入一次主程序，所以AD轉換為每1ms進行一次，當轉換完成標志位置“1”時，即完成AD轉換，將所得數據存入設置好的寄存器AD.A,AD.B，AD.C中，在之后的采樣模塊中再使用。流程圖如圖5-3。圖5-3 AD轉換模塊5.2.2采樣模塊該模塊主要是對已經過AD轉換的信號進行采樣處理，獲得64次采樣值的各相的累加值與基準值除以2的值，將其用于接下來的溫度處理模塊，用于獲取溫度值。若累加值直接超過上限或下限，則可不用與基準值計算，在溫度處理模塊中能直接用累加值判斷傳感

27、器短路或斷路。流程圖如圖5-4。圖5-4 采樣模塊5.2.3溫度處理模塊該模塊主要是將所采樣獲得的數值進行最后處理，獲得溫度值，同時包含傳感器異常檢測模塊來進行傳感器異常檢測，設置異常類型標志位，并會計算出三相中的最高溫度。流程圖如圖5-5。圖5-5 采樣模塊5.3傳感器異常檢測模塊該模塊主要是對傳感器是否故障進行檢測，若產生故障能進行報警。該模塊在溫度采樣系統模塊的基礎上，對采樣得來的溫度與傳感器的測量范圍溫度表進行比對，在得到溫度值時，能發現超出或沒達到范圍內的情況，若超出則為開路，若小于則為短路。當發生故障時蜂鳴報警，在溫度顯示區顯示，H表示該相傳感器開路，L表示該相傳感器短路。流程圖如

28、圖5-6。圖5-6 傳感器異常檢測模塊5.4風機控制系統模塊該模塊主要是進行風機的開關控制。可根據設定的開風機溫度和關風機溫度自動控制風機的開啟和關閉，保證干式變壓器在正常溫度下安全的工作。每隔10ms進入風機控制模塊，最高相溫度達到設定的開風機溫度時啟動風機，當溫度降低，最高相溫度小于設定的開風機溫度時關閉風機。流程圖如圖5-7。圖5-7 風機控制系統模塊5.5報警模塊該模塊主要是當發生超溫，超高溫跳閘，傳感器異常情況時，啟動蜂鳴器進行報警。在程序當中，在發生超溫，超高溫，傳感器異常時，會對相應的故障標志位進行置1，在警報模塊中，只需檢測這些故障標志位是否被置1即可。流程圖如圖5-8.圖5-

29、8 報警模塊5.6人機交互系統模塊該模塊主要是進行人機交互，實時顯示三相溫度值，通過按鍵查詢，設置風機啟動溫度、風機關閉溫度、高溫報警溫度及超高溫跳閘溫度，并且能查詢三相溫度中的最高溫度，還能通過按鍵手動開啟關閉風機。具體操作方式如下：控制參數的查詢操作：在工作狀態，按“功能”鍵一次顯示1-xxx，按“功能”鍵二次顯示2-xxx，按“功能”鍵三次顯示3-xxx，按“功能”鍵四次顯示4-xxx，按“功能”鍵五次回到工作狀態。其中，狀態顯示1為關風機溫度，狀態顯示2為開風機溫度，狀態顯示3為報警溫度，狀態顯示4為跳閘溫度，xxx為具體溫度數值。控制參數的修改操作：在工作狀態，按“功能”鍵一次顯示1

30、-xxx，之后按三下“手動風機”鍵，此時第一位數碼管小數點亮，此時按“+”或“-”鍵可設置關風機溫度，再按“功能”鍵一次顯示2-xxx，按“功能”鍵二次顯示3-xxx，按“功能”鍵三次顯示4-xxx，按“功能”鍵四次回到工作狀態。在此過程中，按“+”或“-”鍵可設置各項控制參數。由于人機交互模塊主要分為鍵盤輸入與顯示模塊，在此基礎上進行人機交互，在此，將分別討論這兩個模塊的設計5.6.1溫度顯示該模塊主要是對所檢測得到的溫度在數碼管上進行顯示，本系統中，始終保持一位小數的精度，由于在溫度顯示時，有零上溫度和零下溫度之分，除小數外，還有三個數碼管顯示個位十位百位以及負號，在顯示需進行判斷正負以及

31、顯示數的位數，以此來判斷是否需要使用到的數碼管。由于有三相溫度，顯示時為三相溫度輪流顯示。流程圖如圖5-9。圖5-9溫度顯示5.6.2鍵盤控制模塊該模塊主要實現鍵盤對單片機的控制，在該模塊的設計中，考慮到要進行控制參數的查詢與控制，所以對控制參數的訪問應分為只讀取及能進行修改兩種方式。因此，在按鍵時，應設置查詢模式與操作模式，在查詢模式時，按功能鍵，每按一次依次顯示各控制參數值，但無法對參數值進行修改：在操作模式時，能在顯示控制參數值時對其進行修改。同時，應對顯示的當前狀態進行判斷，在工作狀態時，最高與查詢鍵擔任顯示當前三相最高溫與查詢上次掉電時溫度的功能，在操作模式時，能進行參數設置的加減。

32、在流程圖如圖5-10、圖5-11。圖5-10 鍵盤控制模塊（a）圖5-11 鍵盤控制模塊(b)特此對圖5-10中的防抖處理進行解釋。由于鍵盤的掃描時，容易產生抖動，為防止程序誤將抖動當做鍵盤輸入，在程序中對鍵盤的輸入進行防抖處理，以此來除去因抖動帶來的不穩定。主要方法是對鍵盤信號進行處理前，對按鍵信號進行一個延時，若在這段時間內，按鍵保持按下狀態，則確認按下，若松開，則判定為鍵盤抖動，不予處理。該段流程圖如圖5-12。圖5-12 防抖處理5.7黑匣子模塊該模塊主要是當電源不供電時，將斷電時刻三相溫度記錄在內存中，以備查詢。為了避免再次通電后斷電而改變記憶數據，規定斷電前溫度低于80時，不刷新原

33、記錄溫度。由于掉電屬于外部信號，所以設置一個外部中斷，掉電時，產生外部中斷信號，則將三相中當前高于80度的相位數據內容存入EEPROM中。流程圖如圖5-11。圖5-11 “黑匣子”模塊5.8跳閘控制模塊該模塊主要是當超高溫時，輸出一個跳閘信號，進行跳閘，對變壓器進行保護。在對超高溫跳閘信號檢測時，為防止誤判，設置一個計數位，當超高溫信號持續保持，使計數位記到8時，確認跳閘，輸出跳閘信號。流程圖如圖5-12。圖5-12 跳閘控制模塊第六章 系統調試及實驗結果在進行系統軟件設計時，應在寫程序之前會首先把大致流程圖畫出來，然后才開始進行程序的編寫。最開始會把各個子模塊的程序中單獨的C文件一一編寫出來

34、，這樣可以分模塊編譯，當所有模塊編譯通過后才將各文件組合成了總工程，再調試總工程文件，當將一些小問題比如：跨文件變量引用，同一變量多文件定義，跨文件修改變量，以及兩個定時中斷模式的統一設置，兩定時中斷和一外部中斷的管理問題，外部變量或函數的聲明，頭文件的編寫格式與內容要求，冗余變量的簡化，程序標志的管理問題，時間刷新間隔問題，等等都一一解決后，總工程編譯成功。但是編譯成功只是程序有效的前提，程序的有效性還需配合硬件的響應情況來定奪。以下將針對各個模塊的現象反饋來對程序進行調試。6.1模塊調試1.首先進行調試的是溫度檢測與顯示的程序，目標是實現三相溫度的檢測，并在數碼管上輪流顯示。在上電后，數碼

35、管開始顯示溫度，但是三相溫度的的顯示輪換速度過快，對觀察不便，因此在溫度顯示的程序中適當在三相數據輪流中增加延時，以減緩三相溫度的輪換速度，更便于觀察。調節后，顯示時間約為每隔5s進行一次三相溫度的轉換。在調試過程中出現的問題還有電腦問題，因電腦硬盤壞道了，導致程序雖可以編譯，但可能在精細的資源分配上會有些差錯，從而使得在本機下載的程序運行不佳，在確信程序沒有錯誤的前提下，用別人的電腦編譯了程序與下載，結果自然就出來了。2. 程序調試的第二步是調試按鍵程序，目標是實現功能鍵的查詢，設置，顯示最高溫度，查詢上一次掉電時溫度，手動開啟風機。在上電后，數碼管開始顯示溫度，這時按下最高/+鍵，顯示到三

36、相中最高溫度，再次按下回到工作狀態。按下查詢鍵，每按一次，依次顯示上一次掉電時的三相各自的溫度。按下手動風機按鍵，風機啟動，同時，風機與手動的指示燈亮，再次按下關閉。當按下功能鍵，每按一次依次顯示關風機溫度，開風機溫度，報警溫度，跳閘溫度，返回工作狀態。當顯示關風機溫度時，按3下手動風機按鍵，進入操控模式，此時可以設置關風機溫度，開風機溫度，報警溫度，跳閘溫度，按下最高/+按鍵，設置溫度+，按下查詢/-設置溫度-。4個按鍵都響應的很好，證明按鍵電路有效，按鍵掃描程序很好。在調試的過程中，發現用功能鍵查詢與設置時，每次必須按滿一個循環才能退出到工作狀態，十分不便，考慮添加當長時間不用按鍵時，自動

37、回到工作狀態。因此，在每當鍵盤確認按下時，給一個延時值，當延時過完，沒有按鍵按下，則回到工作狀態，若有鍵按下，則刷新延時。延時值設為20s。使本系統更人性化。3. 程序調試的第三步是調試控制程序，目標是檢測風機，蜂鳴器，跳閘信號。在上電后，數碼管開始顯示溫度，先將一個傳感器放入溫水中，等溫度上升至風機啟動值時，可以檢測到開風機信號，同時風機指示燈亮。再將傳感器放入熱水中，燈溫度上升至報警溫度時，蜂鳴器開始報警，同時報警指示燈亮。最后將傳感器用打火機加熱，等溫度上升至跳閘溫度時，檢測到跳閘信號。之后等溫度下降，當降低至跳閘溫度之下時，關跳閘信號，跳閘指示燈滅，當溫度降低至報警溫度之下時，蜂鳴器停

38、止報警，報警指示燈滅，當溫度降低至關風機溫度時，風機信號關閉，風機指示燈滅。在這一步的調試過程中，由于較為簡單，并未出現問題，程序實現很好。4. 程序調試的第四步是調試黑匣子程序，目標是檢當發生斷電時，本系統能否將當前的三相溫度進行記錄。在上電后，數碼管開始顯示溫度，由于設計時，為避免無謂記錄數據，只有當掉電時三相中有超過80時，才記錄該相溫度，使用打火機將溫度傳感器的溫度燒到80以上，然后拔掉插頭，再通電后查詢，發現可以記錄超過80的溫度，用同樣的方法，發現低于80的溫度信號無法被記錄。此模塊的實現很好，沒有出現問題。在此，模塊調試通過。6.2系統調試接下來，將對整個系統進行調試。人機交互面

39、板如圖6-1所示。-圖6-1 人機交互面板首先，在上電后，數碼管開始顯示溫度，根據調試需要，設置好需要的關風機溫度，開風機溫度，報警溫度，跳閘溫度。如圖6-2,圖6-3，圖6-4,圖6-5.。圖6-2 設置關風機溫度圖6-3 開風機溫度設置圖6-4 報警溫度設置圖6-5 跳閘溫度設置在設置完成后，由于本系統各項控制的啟動止于三相中的最高溫度有關，因此，選擇B端傳感器作為測試端，按下最高按鍵，顯示三相中溫度最高相。然后將B端傳感器放入熱水中，觀察現象如下：當溫度超過35時，有風機信號，且風機指示燈亮，如圖6-6所示圖6-6 風機啟動當溫度超過40攝氏度時，蜂鳴器報警，且報警指示燈亮，如圖6-7所

40、示圖6-7 發出報警當溫度超過55時，有跳閘信號，且跳閘指示燈亮。如圖6-8所示圖6-8 開跳閘當溫度降低時，與上相似，依次關閉跳閘，報警，風機。本系統工作正常，達到設計目標。第七章 總結與展望本次畢業設計所制作的變壓器溫度控制系統是一個保護電力變壓器的裝置，對變壓器溫度進行實時檢測、控制的系統。本系統對電力運輸過程中變壓器溫度異常的問題有一定的解決能力。延長了電力變壓器的使用壽命，避免了事故發生。本次變壓器溫度控制系統的設計主要通過PIC單片機進行數據處理，CT1668作為人機交互的橋梁，三個熱敏傳感器PT100來檢測溫度，其軟件系統主要包括以下幾個模塊：主程序模塊，溫度采樣系統模塊，風機控

41、制系統模塊，報警模塊，人機交互系統模塊，傳感器異常檢測模塊，“黑匣子”模塊。本次設計達到了預計的控制功能，能夠實現變壓器溫度控制、顯示與報警功能，所有信息顯示正常,能在設定高溫時啟動風機，在設定關風機溫度自動關閉風機，在設定超溫時報警，在設定超高溫時跳閘，并且能通過鍵盤設置各項控制參數，還能查詢最高溫度、上次掉電時溫度以及各項控制參數，各項功能正常。本設計方案切實可行。同時，本次設計還存在著些許不足之處。下面就可能潛在的問題加以分析，并對此提出改進建議：1.在三相溫度的檢測中，采用的PT100需線連，可以嘗試使用紅外測溫。2.可將該系統與通訊設備進行連接，以便進行遠程控制，查詢。隨著人們生活日

42、益現代化，高科技化，變壓器出現故障帶來的影響越來越大，人們對變壓器更好的穩定性有了越來越高的要求，而變壓器溫度控制系統也將越發受重視。參考文獻1、李學海. PIC單片機原理M. 北京: 北京航空航天大學出版社, 2004.2、王道憲. Microchip PIC 系列單片機原理應用與開發M. 北京: 國防工業出版 2003.3、陳新建. PIC單片杌開發應用與實驗工具制作M. 北京: 北京航空航天大學出版社，20064、竇振中 PIC系列單片機原理和程序設計 北京：北京航天航空大學出版社 19985 潘新民 微型計算機控制技術M 北京：人民郵電出版社出版 1999，66 中國電子元器件產業網E

43、B/OL.7 何希才,薛永毅 傳感器及其應用實例，北京：機械工業出版社，2004，18 李學海 PIC單片機實用教程M北京：北京航天航空大學出版社 20029 劉篤仁 PIC軟硬件系統設計 北京：電子工業出版社 2005，110 區建昌 電子設備的電磁兼容性設計M 北京：電子工業出版社出版，200211 何立民. 單片機高級教程應用于設計（第2版）M. 北京航空航天大學出版社，200712 施慶隆,鄭雷 PIC6F87X單片機原理與專題應用M北京：電子工業出版社出版13 胡漢才.單片機原理及其接口技術（第3版）M. 清華大學出版社，2010年14 陳建鐸.Intel單片機應用技術（下冊）M.陜

44、西：陜西電子編輯部,1998.15 nRF401/402/403/903 Datasheet VLSI ASA Inc.16 區建昌 電子設備的電磁兼容性設計 M北京： 電子工業出版 2002，1附錄軟件主程序：#include includes.h_CONFIG(INTIO&WDTEN&PWRTEN&MCLRDIS&CP);void interrupt ISR(void) /中斷服務程序 INT8U i; if ( TMR2IF) /判TMR2 中斷 TMR2IF = 0; T2CON = 0b01001100; PR2 = 100; bSysTimerModuleEn = TRUE; if

45、( RA5 ) RA4 = !RA4; else if ( INTF ) INTF = 0; if ( (!bAllErrFlag) & (MAX_PHASE_INT = 110 ) ) EEPROM_WRITE(REC1_A, struTemperInfo.APhase.cIntPart); EEPROM_WRITE(REC1_A+VERIFY_OFFSET_ADD,struTemperInfo.APhase.cIntPartXOR_REF); EEPROM_WRITE(REC1_B, struTemperInfo.BPhase.cIntPart); EEPROM_WRITE(REC1_B+

46、VERIFY_OFFSET_ADD,struTemperInfo.BPhase.cIntPartXOR_REF); EEPROM_WRITE(REC1_C, struTemperInfo.CPhase.cIntPart); EEPROM_WRITE(REC1_C+VERIFY_OFFSET_ADD,struTemperInfo.CPhase.cIntPartXOR_REF); EEPROM_WRITE(REC1_FLAG, struDisInfo.Buf0); EEPROM_WRITE(REC1_FLAG+VERIFY_OFFSET_ADD,struDisInfo.Buf0XOR_REF);

47、else INTCON = 0x00; PIR1 = PIR2 = PIE1 = PIE2 = 0x00; TMR2IE = 1; INTEDG = 0; INTE = 1; GIE = 1; PEIE = 1; void Ini(void) OSCCON = 0b01100001; OSCTUNE = 0b00000000; T2CON = 0b01001101; PR2 = 100; TMR2IE = 1; INTEDG = 0; INTE = 1; GIE = 1; PEIE = 1; ANSEL = 0; ANSELH = 0; struSTATUS.cStatus = S_WORK; Sample.APhaseADDat = Sample.BPhaseADDat = Sample.CPhaseADDat = Sample.DPhaseADDat = AD_ZORE; ConIni(); CheckEEPROM();void Refreas