智能門禁的可編程高效節能電源的實現
2 實用電路
圖2所示是介紹的系統電源實際電路圖的主機電源和分時分區電源部分,動力電源電路較為簡單,未予畫出。鑰匙為像 ,光電傳感器對像卡操作進行檢測。當像卡使光電偶合信號的狀態發生變化時,鑰匙啟動電路輸出高電位,經兩個二極管使三極管T2(903 1)開通,從而使T 1(T1 P127)開通。這里T1、T2構成主電源功率開關。由T1輸出的濾波電壓經4個二極管(1N4001)降壓,達到穩壓管W1、W2(LM323K)輸入電壓的要求,wl提供主機電源,W2提供分時分區電源。主機系統以89C51為核心器件,利用89C51固有的并行接口P I對電源進行編程控制。P 1.o/11于接管鑰匙控制。P1.1控制動力電源供電(未畫)。P1.2控制取樣電源,功率開關T3,根據取樣工作時的電流負荷選用9013。P1.3控制端口電源,功率開關T4,根據端VI電路模塊工作時的電流負荷也選用90l 3。89C5I執行的第1條指令是SETB PI.0;當系統連續工作T,89C51在時間中斷服務程序中執行CLR P1.0指令,使P 1.0=0,經兩個二極管(IN4001)使T2截止,進而T I截止,系統自動斷電。K為手動控制開關。在系統調試時將K合上,T1不受鑰匙和P1.0的控制,而P1.2、P1.3照常工作。
圖2 可編程電源實倒圖
3 實質性節能措施
所謂電器設備節能是指在滿足同樣功能的前提下,減少用電。電子設備常用的節能辦法有器件節能法,即改高耗能元器件為低耗能元器件,如單片機有CMOS芯片和HMOS;g;片之分;交流電的導通角控制法,即在一個周期內,通過控制供電份額減少無用輸出。圖1方案除了可使用常用節能辦法之外,更重要的是結合門禁使用特點,借助主機從3個方面實現實質性節能。
3.1 休眠節能
日常生活中操作門禁時間是很短的,絕大多數時間不需理睬門禁,在漫長的不操作時間內,圖1方案自動停止對系統供電,使系統進入休眠狀態。圖2電路供電下的系 經湖南省電子產品檢測分析所測試,開鎖狀態的最大功耗為小
于40W,而休眠狀態功耗小于30roW.
3.2 有的放矢
程控分時分區供電使得系統的用電效率進一步提高。供電設備的選擇,可以通過系統鍵盤,可以通過程序邏輯決策,也可以通過其它特定方式。程序控制下的用電主要是針對某一特殊功能,某一特定時間段等,啟動某一特殊功能的電路模塊或設備,用電時間肯定小于T。這是系統在蘇醒狀態下,主機參與用電控制而帶來的實質節能方法之一。
3.3 按需供電
動力電源一般比主機電源電壓高,主要用于驅動電磁、微型步進電機及微型直流電機等鎖舌驅動部件。由圖1可知,當不需要提供動力電源時,由主機產生動力電源電子開關控制信號。系統需要驅動鎖舌時,主機按電源口址用指令打開相應的功率電子開關,進而動力電源被JlnN鎖舌驅動部件上,接下來主機運行鎖舌驅動程序。不同的驅動部件有不同的驅動程序,因而導致不同的用電方式。在主機軟件控制下的動力電源是在系統需要驅動鎖舌時才進入用電設備。不需要驅動鎖舌時,鎖舌驅動部件幾乎無功耗。
4 結束語
根據門禁在日常生活中的實際使用情況,給智能門禁建立切合實際的用電機制是研究智能門禁不可回避的現實問題。本文從實用出發,建立電源一主機一體化工作機制,解決了如下兩個問題:(I)智能門禁系統用電的全方位軟件控制;(2)實質性高效節能。
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