冗余控制器自动切换设计方案

1、目录 TOC o 1-5 h z 第一章设计内容及要求1设计内容及要求11.2框图1第二章系统组成及工作原理22.1控制单元设计2按键名称2按键工作操作说明22.3蜂鸣器报警说明LED指示说明2工作原理2第三章电路方案设计-3方案说明33.2总设计框图33.3单位电路设计33.3.1电源电路设计33.3.2复位电路设计33.3.3 控制电路设计43.3.4单片机最小系统4第四章程序设计-5主程序模块54.2中断服务程序64.3数据检测程序7第五章实验调试及测试结果与分析8附录一（电路图）9第一章 设计内容及要求1.1设计内容及要求系统连接在网络控制器和就地控制器之间，实时检测RS485环路上的

2、信号传输， 当网络控制器出现故障时，此时RS485环路上信号丢失或出错，控制系统自动切换 到另一网络控制器，并报警，本系统具有以下功能：A将网络控制器的总线连接方式转换为环网连接方式；B网络控制器故障实时监测并能在故障发生后自动切换到另一网络控制器；C可以2个网控制器之间进行手动切换，此时不影响系统的其它功能；D简单显示当前系统运行状态，并能识别当前工作网络控制器，故障网络控制器 1.2系统框图第二章系统组成及工作原理2.1控制单元设计2.1.1按键名称共两个按键，分别是RESET和SWITCH2.1.2按键操作说明正常工作状态时，两个按键均为有效按键，按下RESET，系统重新启动，并 清除当

3、前所有数据，按下SWITCH，从当前网络控制器切换至另一网络控制器， 对当前工作数据不影响，该按键主要用来测试网络控制器2.2 LED指示说明D2, D3为当前网络控制器指示灯，D2亮，表示网络控制器1处于当前工作 模式，D3亮，表示网络控制器2处于当前工作模式。D4为正常工作指示灯，闪烁表示当前RS485环路上有数据传输。D5为一级报警指示灯，闪烁表示有一个网络控制器有故障。D6为二级报警指示灯，闪烁表示两个网络控制器均有故障，此时系统进入循 环报警状态2.3蜂鸣器报警说明正常工作模式下，蜂鸣器不报警,当其中一个网络控制器有故障时，此时蜂鸣器 不停长响，当两个控制器均损坏时，蜂鸣器不停短响2

4、.4系统工作原理系统开机自检后，通过RS485环路上检测网络控制器是否在查询就地控制器数 据,从而判断网络控制器是否存在故障,当在规定时间内检测不到有效数据时, 继电器切换,更换另一个网络控制器，并且D5闪烁，蜂鸣器长响报警，经过30 S（网络控制器自检时间）后，系统再次进入循环检测数据状态，如在规定时间内 能检测到有效数据，则进入一级工作状态,因为环网上仍有数据在传输，所以D4 闪烁,D5闪烁，蜂鸣器长响，如在规定时间内仍检测不到有效数据，则进入二级报 警状态，此时D4熄灭,D5和D6闪烁，蜂鸣器短响，直到系统重启。第三章电路方案设计3.1方案说明根据目前现有条件，电路设计由16F877A及

5、其外围电路构成，采用一个功率继 电器来切换网络控制器的电源，一个信号继电器来切换网络控制器全本系统的信 号传输。继电器由UL2003同步驱动。3.2总设计框图3.3单位电路设计3.31 电源电路本系统外接12V电源单片机使用5V电源，所以设计DC-DC转换电路，如图，3.3.2复位电路设计3.3.3控制电路设计控制电路由UL2003和继电器组成，采用同步控制切换方式3.3.4单片机最小系统采用16F877A 8位单片机，最小系统如下图:SSCLB/VTPyS.ll .心 1,I i. jjcjj-心 -.vjat rT-tVfr rpm2由 VI KF yTNJJT 1 匚ITVW睥:心E 2

6、017VWkIlOJX7见milVliK1I2累H4KPIEHr h j kFK|?KiDJtm FSfJmJt( 0 7M7irXJED1： W.Kfit： 1.1*1 OS3.*CCIP2EC ClitmTSE1?匚gJKJSCL (k( 4:tDJSDa也E心q如JDOJtri 此成&T心I ,JtL2 E. SJi.t7 HX-DTX(MCWWW rrmrisvr*第四章程序设计4.1主程序模块程序采用汇编语言编写，主程序功能为反复调用串口数据检测，并根据相应结果做出处理部分程序如下 TOC o 1-5 h z STARTCALLDEL1SCALLINITCALLCOMINITMOVL

7、W22HMOVWFPORTACLRFPORTBCLRFPORTECALLDEL1SMAINCALLRECIVECALLCOMINITCALLDEL1SBCFPORTB,5INCFP_TEMPDECFSZP_TEMPGOTOMAIN0CALLBJ1CALLDEL1SBCFPORTB,6CALLKEYMOVLW0FFHMOVWFP_TEMPMAIN0GOTOMAINEND;程序完4.2中断服务程序按键切换采用中断程序，其中KEY为按键处理程序，如下KOUT MOVWF W_TEMPSWAPFSTATUS,WMOVWFS_TEMPMOVFPCLATH,WMOVWFP_TEMPBCFINTCON,IN

8、TFCALLKEYMOVFP_TEMP,WMOVWFPCLATHSWAPFS_TEMP,WMOVWFSTATUSSWAPFW_TEMP,FSWAPFW_TEMP,WRETFIE4.3数据检测程序采用串口数据接收。如下：RECIVE BSF PORTB,3CLRWDTDECFSZP_TEMPGOTOLPT0INCFB1MOVLW0FFHMOVWFP_TEMPCALLBJ1CALLKEYBCFPORTA,5RETURNLPT0CALL DEL10MSBTFSSPIR1,RCIFGOTORECIVEGOTOLPTX0LPTX0BSFPORTB,5BTFSSPIR1,RCIF;等待接收数据GOTOLPTX0CLRWDTLPT1MOVFRCREG,0;读取数据MOVWFINDF;将接收到的响应字节存入PIC2的RAMINCFFSRMOVWFTXREG;发送响应字节LPTXCLRWDTBTFSSPIR1,TXIF;等待写入完成GOTOLPTXDECFSZCONB;全部数据接收否？GOTOLPTX0RETURN;没有，继续接收其它数据BCFRCSTA,RCEN;接收完，则关断接收和发送数据允许BSFSTATUS,RP0BCFTXSTA,TXENBCFSTATUS,RP0LPTX2CALLYANSHIRETURN第五章实验调试及测