基于STC12C5A60S2 单片机的MT2000 短波实验发射机功放状态实时监控系统

吐松阿依·艾则孜

（作者单位：新疆新闻出版广电局节传中心9169台）

基于STC12C5A60S2 单片机的MT2000 短波实验发射机功放状态实时监控系统

吐松阿依·艾则孜

（作者单位：新疆新闻出版广电局节传中心9169台）

MT2000短波发射机的负载是宽频带地波发射天线，其反射功率较高，容易对功放造成威胁。由于8个功放的好与坏，通过8个功放平衡电阻的温度来体现。只要我们及时发现8个功放的工作状态出现的问题并及时采取措施，不仅能减少停播时间，而且还能防止故障的扩大化，避免一些无谓设备损失。

平衡电阻；功放状态实时监控；热敏传感器；循环采集

MT2000短波发射机其性能稳定、效率高等一系列特点得到了广大使用者的高度认可。由于它的负载是宽频带地波发射天线，因此其反射功率较高，容易对功放造成威胁，影响我们的安全播出。因为8个功放的好与坏，通过8个功放平衡电阻的温度来体现，及时掌握这8个电阻温度变化情况显得尤其重要。只要我们及时发现8个功放的工作状态出现的问题并及时采取措施，不仅能减少停播时间，而且还能防止故障的扩大化，避免一些无谓设备损失。

以下介绍的是一种基于STC12C5A60S2 系列单片机的MT2000 短波实验发射机功放状态实时监控系统。

1　系统的技术指标及功能

（1）对8个平衡电阻的温度进行实时循环采集，精度为0.5℃完全满足功放工作状态的判断要求。

（2）采集时间间隔及响应时间为1s，能及时地响应功放故障。

（3）发生功放故障时及时进行声光报警并显示发生故障的功放号。

（4）对每一个功放的温度变化情况进行记录及数据分析，为技术维护工作提供一手资料。

（5）及时记录保存发生故障的功放号，发生故障的时间及恢复故障的时间。

（6）实时显示平衡电阻的当前温度和功放的工作状态。

2　系统硬件

系统的硬件主要由温度传感采集接口电路STC12C5A60S2 快速单片机，RS485 数据隔离传输模块及上位机（微型工控PC 组成），如图1所示。

图1　系统方框图

该系统的核心是自带8路10位A/ D转换器的高速单片机STC12C5A60S2，STC12C5A60S2单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8～12倍。内部集成MAX810专用复位电路，硬件看门狗，2路PWM，2路通用全双工异步串行口（UART）8路高速10位A/D转换（250K/S），针对强干扰场合。

STC12C5A60S2增强型8051 CPU指令代码完全兼容传统8051的同时，又增强了数据处理能力。

3　系统原理

当发射机功放出现故障时相应的平衡电阻温度发生变化（升高），此时贴在电阻表面上的表贴式热敏传感器的输出电流开始降低，温度越高电流越小，这个电流变化通过线性光耦隔离模块变成为电压变化信息传给STC12C5A60S2单片机的8个A/D转换口，单片机每秒一次的速度对8路信号进行循环采集，并与正常值进行比较并进行相应的数据分析后，判断每一个功放的工作状态。发现异常时，把出现异态的功放号显示出来的同时发出声光报警，将每次的监测数据传给PC机，通过PC机强大的功能实现数据分析、状态显示、故障预测及信息保存的功能。

光电耦合器二极管部分通过的电流I=Vcc/（RI+Rt），其中RI是限流固定电阻，Rt是表贴式PT热传感器，其电阻随着温度变化。因此，I其实是温度的函数，也就是温度的变化引起I的变化。因为Ia=Vcc/（Ra+Rgd+Rb），其中Ra是限流固定电阻，Rb是分压固定电阻，Rgd则是随着I的大小而变化的仿真可变电阻。因此，I的变化通过线性光电耦合器传递叠加到Rb上的电压上传输到单片机的A/D口上，实现采集平衡电阻温度的目的（如图2）。

图2　接口电路

4　系统软件

单片机软件用MSI-51汇编语言编写，上位机（PC机）则VB6.0编写操作系统则用WINXP/WIN7都可以。单片机程序主要由以下两个部分组成。

4.1数据采集、故障显示及报警软件

主要完成每隔一秒循环采集8路温度信息的采集及动态显示，温度值的判断和异常温度值的报警、故障部位的判断显示等功能。

4.2与上位机通讯软件

主要完成单片机采集信息的传送任务。因系统每隔一秒采集一边数据，对信息的传输速度没有很高的要求所以系统采用4800，n，8，1波特率。

通讯方式：上位机每隔一秒向单片机发出“aaff0800cc”的读取命令，其中aa为帧头，ff0800为读取命令，cc为帧尾。

单片机一旦接收到读取命令后向上位机发送38字节的信息，其格式为：BB，00，PT1L，PT1H，PT2L，PT2H，PT3L，PT3H，PT4L，PT4H，PT5L，PT5H，PT6L，PT6H，PT7L，PT7H，PT8L，PT9H，XOR，CC。

其中，BB00为帧头，PT1L为第一电阻的温度值的低字节，PT1H为第一电阻的温度值的高字节，其他的以此类推，XOR为八个温度值的XOR值，CC为帧尾。

上位机程序由VB6.0编写，上位机软件主要完成温度信息的曲线显示，趋势预警、统计、存储、查询等功能。