虚拟家用电器工作状态监测系统设计

谢 檬,曹恬恬

(西安交通大学城市学院,陕西 西安 710018)

0 引 言

为了保证家用电器的正常运行,及时发现设备的故障或者隐患以提前预防,对其工作状态和电气参数的实时监测至关重要[1,2]。而在线监测技术是推动智能电器快速发展[3～5],实现设备状态维修和状态监测的关键技术[6～8]。本文所设计的虚拟家用电器工作状态监测系统针对家用电器工作时的电压和电流信号等信息自动采集和性能分析,通过LabVIEW平台的监测系统实时显示、控制、评估和记录家用电器工作时的信息。

1 总体方案设计

家用电器工作状态监测系统结构框图如图1所示,分为下位机数据采集模块和上位机数据处理模块。

图1 监测系统结构框图

下位机数据采集模块采用STC89C52RC单片机作为主控制器,连接用电器数据采集卡,A/D转换等,以串口通信的方式,采用Arduino Mega2560 USB接口将数据通过串口总线传输给上位机数据处理模块。上位机数据处理模块采用可视化图形编程语言LabVIEW搭建监测平台,完成实时显示、控制、评估和存储家用电器工作时的信息。同时,根据实时数据的评估结果,上位机数据处理模块将控制指令传送给下位机,指导下位机做出相应的动作,以保证监测系统的报警和实时监控状态的正常运行[9,10]。

2 软件程序设计

2.1 主程序设计

如图2所示为监测系统的主程序流程图,打开程序后,会进入系统的显示界面。首先,系统进入初始化,给定各参数的范围,开始对家用电器的电压U,电流I,功率P进行数据值的采集。……