[摘要]本文設(shè)計了UPS電源的監(jiān)控系統(tǒng)，將終端UPS的狀態(tài)輸出指示信號傳輸給主控計算機，在其屏幕上顯示UPS電源的運行狀態(tài)，使UPS電源與計算機組成一個具有監(jiān)控功能的UPS供電系統(tǒng)。它克服了傳統(tǒng)的UPS電源與計算機負載、通信設(shè)備間互為獨立，相互之間無任何通信協(xié)調(diào)關(guān)系的弊端。

[關(guān)鍵詞]UPS電源 監(jiān)控系統(tǒng) 狀態(tài)檢測電路

作為計算機及其它電子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的保護神—UPS，現(xiàn)在已深入人心。起初，UPS所主要保護的對象是單臺PC機，對UPS的要求僅僅是能提供無時間中斷的電源就可，以確保用戶的數(shù)據(jù)不致因停電而丟失。但有時也可能會發(fā)生因UPS執(zhí)行電池電壓過低自動關(guān)機而導(dǎo)致對用戶沒有事先通知的停電操作，從而致使用戶的數(shù)據(jù)或程序被破壞或丟失。

筆者設(shè)計了一個用戶端UPS電源的狀態(tài)采集電路，采用A/D轉(zhuǎn)換器與單片機接口技術(shù)，由用戶端單片機獲得UPS電源的工作狀態(tài)，再利用單片機與PC機的串行通訊技術(shù)將各用戶狀態(tài)傳輸給主控PC機，使主控PC可隨時監(jiān)控各用戶UPS電源的運行狀態(tài)。

一、總體設(shè)計

所謂UPS電源監(jiān)控系統(tǒng)，就是用主計算機對終端UPS電源進行監(jiān)控，在屏幕上顯示UPS電源的運行狀態(tài)，以便操作管理員能及時地將之關(guān)掉，以免系統(tǒng)資料丟失或損壞計算機內(nèi)部的硬件。本文所設(shè)計的UPS電源監(jiān)控系統(tǒng)主要由四個結(jié)構(gòu)組成，分別是UPS電源的狀態(tài)檢測電路、信號采集系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)、PC機顯示系統(tǒng)。其總體框圖如圖1所示：

在UPS電源系統(tǒng)中，本文設(shè)計了一個狀態(tài)檢測電路，鍥入終端UPS電源系統(tǒng)，提供輸出狀態(tài)指示信號，包括市電供電指示信號、電池供電指示信號、蜂鳴報警信號及電池電壓信號四路輸出。

信號采集系統(tǒng)：由于輸出指示信號中存在一個模擬信號，即電池電壓信號，故需要將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，采用A/D轉(zhuǎn)換芯片—ADC0809。同時，也采用了ADC0809與單片機8031的接口技術(shù)，將狀態(tài)指示信號采進8031中，以便于傳輸。

信號傳輸系統(tǒng)：采用PC機與單片機8031的串行通訊接口技術(shù)，將狀態(tài)指示信號從單片機8031中傳進PC機中。

PC機顯示系統(tǒng)：在屏幕上顯示傳輸進來的UPS電源的輸出狀態(tài)指示信號

二、硬件結(jié)構(gòu)

1.UPS電源的狀態(tài)檢測電路。設(shè)計的狀態(tài)檢測電路中，有一個綠色市電正常指示燈、一個紅色的逆變及故障狀態(tài)指示燈和一個蜂鳴器。它們在狀態(tài)檢測電路的控制下，產(chǎn)生不同的信號組合，顯示UPS目前的工作狀態(tài)。利用這兩種燈和蜂鳴器的不同組合，可大致判斷UPS是正?；蚩赡苁悄牟糠职l(fā)生故障。

2.終端UPS的狀態(tài)采集系統(tǒng)。此處采用的是ADC0809與單片機8031的接口技術(shù)，對UPS電源輸出狀態(tài)指示信號進行采集。由于ADC0809中無時鐘，用8031的ALE為其提供時鐘信號。用74LS373將傳輸信號鎖存起來，其高三位A₅、A₆、A₇與74LS138的地址譯碼引腳A、B、C相連，并將其輸出Y₀作為片選信號，Y₀低電平有效；其低三位A₀、A₁、A₂分別與ADC0809的地址譯碼引腳A、B、C相連，以選通IN0–IN8中的任一個通道，在此電路中選用了IN0–IN3四個通道，分別連接UPS電源狀態(tài)檢測電路的市電正常指示綠燈、逆變指示紅燈、蜂鳴器、電池電壓四路輸出。其中電池電壓范圍較大，在22.6V左右，但ADC0809只能對0-5V的模擬電壓進行轉(zhuǎn)換，所以需接入一個可變電阻，保證輸入的電壓不超過5V。

在啟動A/D轉(zhuǎn)換時，由單片機的寫信號WR和Y₀控制ADC的地址鎖存和轉(zhuǎn)換啟動。由于ALE和START連在一起，因此ADC0809在鎖存通道地址的同時也啟動轉(zhuǎn)換。在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時，用單片機的讀信號RD和Y₀引腳經(jīng)一級或非門后，產(chǎn)生的正脈沖作為OE信號，用以打開三態(tài)輸出鎖存器，將轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。

三、軟件設(shè)計

本設(shè)計的軟件包括兩大部分，即終端UPS的采集和傳輸程序也就是ADC0809與單片機的接口設(shè)計的采集和傳輸程序和主計算機對多終端UPS的訪問系統(tǒng)軟件的設(shè)計。

四、結(jié)束語

本論文采用A/D轉(zhuǎn)換器與單片機的接口技術(shù)，將UPS電源狀態(tài)檢測電路的四路輸出—市電正常指示綠燈信號、逆變指示紅燈信號、蜂鳴器信號、電池電壓信號傳輸給單片機，再采用單片機與PC機的串行通訊技術(shù)，將單片機的輸入信號傳輸給PC機，在其屏幕上顯示UPS電源的運行狀態(tài)，從而最終完成了UPS電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。該系統(tǒng)經(jīng)實驗證明思想正確，方案可行。

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(作者單位：山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院）