基于SPE61A单片机的非接触式高压验电器的开发

图3 信号传送

　　6 信号发传送模块

　　本验电器不仅要把高压线是否带电状况在指示模块中显示出来，还要将该信号送往室内监控计算机中进行监控。如果将信号通过验电器装置发送到计算机就遇到一个共地线问题，要让计算机正确地识别验电器传送过来的信号就必须使计算机和验电器共一个地线，否则，会因传送线路过长不共地线而导致计算机识别信号出错。本装置的信号传送方式如图3所示，由计算机发送信号，验电器内部通过继电器开关来控制有电或无电线路的导通或断开，计算机接收由自己发送的经过继电器开关送来的两路信号，若有电线路送来高电平信号，则无电线路送来低电平，此时高压线有电；若无电线路送来高电平信号，则有电线路送来低电平，高压线无电，若两路线路都送来高电平信号或低电平信号则电路出错。

　　语音模块中的功放电路、指示模块中发光二极管和信号发送模块中控制电路都以检测地线作为地线，这样就可以完成对传感器传输线路的判断，避免传感器线路的断开而发出错误的指示信息。
另外，由于硬件都必须在室外工作，因此，整个硬件设备都被安装在以各特殊设计的防水金属外壳中。

　　系统的软件设计

图4 软件流程图

　　系统软件设计如图4所示。在系统第一次上电运行时先初始化到有电状态并将该信号端口中的指示模块中显示结果，调用语音子程序输出语音提示信息。延时1s后将状态锁存。系统先对输入端口进行扫描，再将扫描结果与锁存器中数据进行比较，如果相同则直接清看门狗返回到端口扫描进入下一次循环,如果不相同则将扫描结果（有电或无电）输出到端口中的指示模块中显示结果，然后调用语音子程序输出语音提示信息，再清看门狗，返回到状态锁存，将本次采集的状态信号进行锁存，用于下一次采集信号时比较之用，然后进入下一次循环。为了保证系统能正常运行，在两个分支循环中都设有清看门狗程序。

　　系统整个工作流程如下：第一次上电工作或重启后工作显示为有电状态，并且发出有电语音提示，延时1秒后如果指示状态没有改变则表明线路有电，否则延时结束会改变指示状态，并且有无电语音提示，表明线路无电。

　　另外，在语音输出中语音提示为"线路上电，请注意安全"和"线路断电"等两句语音。

　　结束语

非接触式验电器在进行验电工作时不需要与高压线直接接触，使用起来安全、方便。本文设计的验电器采用单片机作为检测和控制核心，在验电提醒时兼有视觉和语音提示，系统信号稳定，可靠性高。