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在冷冻式压缩空气干燥器（简称冷干机）系统中，通常用分离和过滤器对压缩空气中的油、水、尘进行有效去除和过滤，再通过排水器自动排出。而这种排水器是靠“浮球”的沉浮来打开和关闭排水器，由于水和各种油污垢的混合，使排水器不能正常工作，造成压缩空气中污物不能及时排出，降低空气净化效果，使整个系统无法正常工作。由AT89C2051单片机构成的自动排水控制器，经过不同用户的长期使用证明，其功能较强、操作方便、工作可靠、效果良好。
1.排水控制器的构成和性能指标
1.1排水控制器构成框图
 (图1控制器构成框图)
由单片机(AT89C2051)及接口电路(E2PROM、Led显示器、功能键)、时钟电路、输出执行机构、看门狗电路(Watch dog)等部分组成。
AT89C2051单片机通过键盘、串行E2PROM设置和保存控制器“运行周期”和“排水时间”等参数，并由Led数码显示器以倒计时方式加以显示，通过执行机构打开或关断电磁阀，达到定时自动排污的目的。
1.2控制器主要性能指标
运行周期:0-99min(可自行设定)
排水时间:0-99min(可自行设定)
掉电后系统参数自动保留时间:>7年
控制器电磁阀输出容量:220V(交流)/6A
整机功耗:<3W
2.控制器硬件电路设计
2.1 AT89C2051单片机性能特点
AT89C2051单片机是美国ATMEL公司推出的AT89系列单片机一种。该器件采用8031单片机内核，与MCS-51系列单片机完全兼容。同时片内集成有2K字节的闪烁存储器阵列，可擦除重复编程1000次。AT89C2051是AT89CX系列中结构*紧凑，体积*小的一种单片机，为20脚封装，管装封装如图2所示。与40脚MCS-51系列单片机相比，去掉了PO口和P2口，对外只有巧条I/口线，其活动状态电源电流值仅为25mA/5.5mA(时钟12MHz,VCC=6V/3V)。
 (图2管脚图)
2.1键盘显示和灯光指示电路
图3为电路原理图。键盘采用中断方式的独立式按键电路。S1、S2按键用来设置运行周期或排水时间。S1按键为工作/设置双功能键。Nz, N3是一片74LS164,扩展2位LED数码显示器，以分秒倒计时方式显示运行时间或排污时间。L1, Lz是2个发光二极管，L1灯亮时，系统处于运行状态;L2灯亮时，系统处于排水状态;L1,、L2闪亮时，系统处于处理设置状态。
 (图3)
2.3串行EZPROM与单片机AT89C2051的连接
在冷干机排水控制器中，根据实际情况，常常需要通过人机界面设置和修改运行时间或排水时间，而且对于己设定好的参数又需要掉电保护。对此我们借助于非易失性存储器E2PROM来解决。
图4为接口电路图。N4采用的ATMEL公司生产的典型串行E2PROM(AT24C01)。该芯片为8脚DIP封装。Ao、A1、A3为芯片地址线。串行数据线SDA与时钟线SCL构成了I2总线，系统所有数据和指令全由这两条总线传输。
 (图4)
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