1。4  研究的主要内容

本文的主要工作是利用单片机，温度传感器以及其他辅助元件来改进电力变压器的冷却控制系统。STC15系列单片机作为核心元件，控制各个电路的运行。在电力变压器的运行过程中，其油温不断升高会对变压器工作产生影响，因此在设计电路时将引入温度传感器用来时刻监测油温，并将所测得的温度反馈给电脑进行比较，提高变压器的运行可靠性。当油温升高至一定温度时，风机自动开启来降低油温，当温度传感器监测到油温降低至一定值时，风机自动关闭，如此循环往复使温度保持在一定范围内。Keil和STC-ISP构成软件平台，运用先进的技术，实现温度的测量与比较，以及风扇的循环运行等功能，从而达到冷却变压器的效果。其中，对温度的数据分析以及对风扇的控制是设计中需要解决的关键部分。论文网

本文主要章节为第二至第五章，第二章论述了硬件设计各个部分的原理图以及各部分的连接关系，第三章阐明了软件设计部分，给出了控制软件的文件结构和流程结构，分析了主程序和各个子程序的实现方法，第四章说明了串口通信所使用的软件，控制程序的下载方法，给出了系统的测试所得结果，并对结果做出了说明，第五章对设计过程中所遇到的一些问题以及它们各自到的解决办法进行了详细的解释。

2  硬件设计

2。1  硬件整体方案设计

本文主要研究如何利用单片机对电力变压器的温度进行采集，比较以及控制。硬件部分包括控制模块，温度采集模块，输入输出模块。如图2。1所示，DS18B20作为温度传感器对温度进行采集，并将采集到的数值传输给单片机进行处理，单片机接收到实时温度，通过RS232总线发送至计算机串口工具显示，由STC-ISP输入标准值，单片机进行比较判断后，对继电器发出信号，经由继电器对风扇的开关进行控制，从而达到降温的效果。

图2。1  硬件设计方案

2。2  主要器件选择

2。2。1  单片机选择

图2。1中的单片机所使用的型号为STC15W4K58S4，此单片机是STC生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机。STC15W4K58S4具有宽电压、高速度、可靠性高、功耗低、抗干扰能力强等特点，指令代码完全兼容传统8051，但运行速度比传统的单片机快8-12倍。该系列的单片机与其他的单片机主要优点在于：

1）工作电压

STC15W4K58S4为宽电压单片机，工作电压为2。5-5V；

2）SRAM

该系列具有4K的SRAM；

3）串行口

具有4个串行口（串行口1/串行口2/串行口3/串行口4，分时复用可当9组串口使用）；

4）定时器/计时器

具有5个16位可重装载定时器/计数器，并且2通道CCP可再实现2个定时器；

5）管脚

与其他系列的单片机相比较，STC15W4K58S4新增12个与6通道15位专门的高精度PWM相关的I/O口；

  该单片机价格便宜，有利于降低成本，根据以上优点，因此硬件设计选择STC15W4K58S4单片机作为整套装置的控制器。

2。2。2  DS18B20温度传感器

1）选择原因

传统的测温元件为热电偶和热敏电阻，由于热电偶的直接输出量为电压，必须经过大量的信号调理才能将其转换成温度值，在转换过程中将会引入误差，导致精度下降，同时，热电偶的抗噪声性能较差且易受腐蚀，这就需要对其进行一系列的保护措施。而热敏电阻根据温度的不同，其电阻值产生变化，通过两端测得的电压计算出其电阻值再查表得出温度值。操作繁琐，且其线性度差，元件容易老化，稳定性能比较差。为了减少误差，此次设计中选用DS18B20温度传感器作为测温元件。