基于Arduino的电源测控系统设计

工作情况，实现远程监视。

2 基于arduino的系统软件设计

电源测控系统主要实现三种功能，分别为权限识别，监测管理以及权限管理，如图3所示。其中，权限识别和权限管理本系统选用了指纹模块来进行设计。权限管理则为对指纹存储权限限定;权限识别设计为对指纹的识别;状态监测即是对电流的变化进行实时检测，然后再将电流的变化情况发送给上位机软件，上位机再根据传来的电流数据进行判断设备的工作状态。

2.1 权限管理功能

系统中权限管理采用了一个总指纹管理录入权限的设计，功能流程如图4所示：

（1）操作者通过上位机软件发送权限管理的指令。

（2）arduino接收到指令后，先進行对管理人员指纹的识别。

（3）判断是否为总权限指纹，是则允许录入指纹，否则不允许录入指纹。

（4）进行完指纹的录入后，确认是否还要进行指纹的录入，要则再进行（1）（2）（3）步，否则则退出循环。

2.2 权限识别功能

系统的权限识别针对不同的情况，设计了两种启动权限识别的方法。分别是硬件触发与软件触发。硬件触发本系统设计了通过按键启动权限识别，而软件触发本系统则通过上位机进行权限识别功能的启动。功能流程图如图5所示：

（1）操作者可选择使用按键触发或者使用上位机软件来启动权限识别。

（2）若操作者选择了按键触发，则通过长按按键使按键位处于高电平状态，arduino检测到按键位处于高电平状态或者通过上位机软件发送权限识别指令则进行权限识别功能。

（3）判断是否为具有操作权限的指纹，是则控制位输出高电平，否则控制位输出低电平。

（4）进行完指纹的识别后，确认是否还要进行指纹的识别，要则再进行（1）（2）（3）步，否则则退出循环。

根据功能流程图对程序进行设计。在进行设计程序时需要了解到指纹模块在识别一个指纹时只需要进行一次指纹的录入，录入的指纹进行生成特征处理，然后再进行指纹匹配。指纹模块在进行指纹匹配的时候有以下两种方式：

（1）指纹比对方式：通过指纹传感器，录入要验证指纹图像，并进行处理，然后与模块中指定的一个模板进行匹配，称为指纹比对方式，即1：1方式，模块最终给出匹配结果（通过或失败）。

（2）指纹搜索方式：通过指纹传感器，录入要验证指纹图像，并进行处理，然后与模块中多个模板进行匹配，称为指纹搜索方式，即1：N方式，模块最终给出匹配结果（通过或失败）。

系统根据需要选择了指纹搜索方式，设计arduino向指纹模块发送相应指令的程序流程如图6所示。

2.3 状态监测功能

系统的设备状态监测设计是基于arduino引脚读取到的电压值来进行设计的。先采用C#对上位机软件进行设计[12-16]。设计好软件后，由于arduino模拟引脚读取到的数据为10位二进制数据，因此需要在arduino程序中将检测位检测到的数据需要经过一定公式的换算，换算公式为：5*（val/1024）*1000。其中val为检测位读取到的数据。进行了对软件与转换公式的设计后，就是对arduino程序的设计，流程如图7所示。

3 调试

本系统采用安川工业机器人控制柜作为被测控单元进行调试，根据图2电路设计完成调试平台搭建如图8所示。

通过操作机器人处于不同状态并记录检测单元反馈数值，建立机器人状态与读取数值的关系如下表所示。并在上位机上进行设置，实现上位机对设备状态的判断及显示。

4 结语

本系统围绕对设备电源的检测和控制展开设计。对设备的工作状态进行检测和反馈，以及通过对操作者的限定从而达到对电源的控制，并且操作者还能在上位机软件中通过对arduino进行远程控制，从而实现对电源的远程检测和控制，实现系统的电源管理，也有效的降低了电源的使用安全管理问题，提高工作效率。

参考文献：

[1]曹亮.浅析电气自动化设备管理系统的设计[J].中国管理信息化，2018，21（18）：68-69.

[2] Valeriy A.Lavrinovich，Alexey V.Mytnikov，Hongda Li.Advanced technology of transformer winding condition control based on nanosecond probing impulse[J].Resource-efficient technologies，2016，2（3）.

[3]任荔娜.基于DSP的铁路信号电源测控系统设计[J].科技风，2016（11）：170.

[4]丁莉，张友能，李建设.高职院校基于Arduino的单片机课程教学研究[J].淮南职业技术学院学报，2018，18（04）：60-61.

[5]林显其.基于指纹识别技术在公共交通支付系统的应用[J].信息技术与信息化，2018（08）：33-35.

[6]王奕森，祁虔.基于Arduino的便携式分体收线器设计与实现[J].自动化仪表，2018，39（08）：47-51.

[7]豆来亮.车辆传感器发展趋势分析[J].内燃机与配件，2018（19）：223-224.

[8]郑祥明，谢晓亮.基于单片机的指纹自动识别门禁系统设计[J].赤峰学院学报（自然科学版），2018，34（04）：73-75.

[9]刘虹.指纹识别技术应用[J].中国新通信，2017，19（13）：102-103.

[10]徐泰，刘庆华，申继鹏，肖馨舒.基于C#的数据处理与分析的上位机软件设计[J].电脑编程技巧与维护，2015（05）：19-21.

[11]吕志刚，鲁可心，李亮亮.基于C#的变电站运行参数监控系统设计[J].工业控制计算机，2018，31（07）：32-33+36.

[12]白鹏，周崟，张锐，王浩.基于C#的激光測距上位机程序设计[J].山西电子技术，2018（02）：48-49+77.

[13]李鸣谦，蓝若明，翟光杰.基于C#的超声数据采集系统上位机软件设计[J].电子设计工程，2017，25（22）：190-193.

[14]王开宇.基于C#的数据与视频监控上位机软件设计[J].现代电子技术，2017，40（10）：62-64.

推荐访问:测控 电源 设计 系统 Arduino