本文所進行的就是對變壓器冷卻控制系統控制器模塊進行設計，其中包括了可以對主變壓器風扇投入與切除的溫度范圍進行自行設定，也可以按照用戶的要求而變化。在傳統控制方式中，風扇投切的溫度限制值是不能改變的，此外，風扇電機的啟動和停止溫度有一余量，不像傳統的控制方式中是一個定值，避免了頻繁啟動的缺陷，此外還有運行、故障保護及報警等信號的顯示及其與控制中心或調度中心的通訊，上傳這些信息，如變壓器油溫、風扇運行狀態有無故障等。至于風扇的分組投切設置是為了節約電能，具有一定的經濟意義，但這個分組數不宜過多，以免控制復雜，且散熱效果不佳。

　　控制器主要由AT89CS1單片機、A/D轉換器、鍵盤控制芯片，輸出模塊、通訊模塊以及自動復位電路等組成，其中單片機是控制器的核心，AID轉換器是把輸入信號轉換為數字信號。

　　2、變壓器風扇控制系統的硬件接線

　　基于以上的要求，我們設計的風扇控制器的硬件線路圖如下頁圖1所示。變壓器風扇控制中對控制模塊進行改進是本文研究的重點，其中包括主要芯片的選用以及一些抗干擾元件的使用。所以在本章節中，我們重點將要介紹變壓器風扇冷卻控制模塊中的主要硬件芯片的作用、選用以及它們之間的連接力一法。

　　(1)單片機AT89C51(如圖1)。

　　AT89C51是Atmel公司生產的一種低功耗，高性能的8位單片機，具有8k的flash可編程只讀存儲器，它采用Atmel公司的高密度不易丟失的存儲器技術，并且和工業標準的80c51和80c52的指令集合插腳引線兼容，其集成的flash允許可編程存儲器可以在系統或者通用的非易失性的存儲器編程中進行重新編程。AT89C51集成了一個8位的CPU， 8K的flash。256字節的EDAM， 32位的I/0總線。三個16字節的定時器/計數器，兩級六中段結構，一個全雙工的串行口，振蕩器及時鐘電路。AT89C51是完成系統的數據處理和系統控制的核心，所有其它器件都受其控制或為其服務。

　在本文中，經過TLC 1543 A/D轉換器后輸出的數字量輸入到AT89C51單片機中，同時在進行了溫度參數的設置以后，進行它的輸出控制，其中包括了變壓器的溫度顯示、狀態顯示、以及聲音報警設備等等，也就是我們所研究的變壓器冷卻控制系統的核心部分。

　 (2)變壓器的溫度采集及溫度處理模塊。在變壓器的風扇冷卻自動控制系統中，第一步進行的就是對變壓器上層油溫進行的溫度采集工作。變壓器的溫度采集是由變壓器的溫度控制器來實現的，其中包括鉑電極、傳感器以及變送器。經過溫度控制器輸出的信號進入變送器，變送器送出一個4一20毫安的電流信號，然后將此電流信號通過控制芯片上的電阻元件實現電流電壓信號的轉換，轉換后的電壓是在0.4一2(伏特)之間，然后將此電壓信號輸入到TLC 1543數模轉換器，進行信號處理。變送器輸出信號有電流和電壓信號兩種，考慮到變壓器安裝的位置(室外)距本控制裝置(室內)有一定的距離，電流信號不易損失，故選擇了4一20毫安的電流信號。

     (3)11通道10位串行A/D轉換器丁LC1543。

　　TLC1543 A/D轉換器是美國TI公司生產的眾多串行A/D轉換器中的一種，它具有輸入通道多、轉換精度高、傳輸速度快、使用靈活和價格低廉等優點，是一種高性價的模數轉換器。TLC 1543是CMOS，10位開關電容逐次逼近模數轉換器。它有三個輸入端和一個3態輸出端：片選(CS)，輸入/輸出時鐘(I/0 CLOCK)，地址輸入和數據輸出(DATAOUT)。這樣通過一個直接的四線接口與卞處理器或外圍的串行口通訊。片內還有14通道多路選擇器可以選擇11個輸入中的任何一個三個內部自測試(self-test)電壓中的一個。

　　(4)BC7281 128段LED顯示及64鍵鍵盤控制芯片。

　　BC7281是16位LED數碼管顯示器鍵盤接口專用控制芯片，通過外接移位寄存器(典型芯片如74HC164， 74LS595等)，最多可以控制16位數碼管顯示或128支獨立的LED。 BC7281的驅動輸出極性及輸出時序均為軟件可控，從而可以和各種外部電路配合，適用于任何尺寸的數碼管。

　　BC7281各位可獨立按不同的譯碼方式譯碼或不譯碼顯示，譯碼方式顯示時小數點不受譯碼影響，使用方便;BC7281內部還有一閃爍速度控制寄存器，使用者可隨時改變閃爍速度。

　　BC7281芯片可以連接最多64鍵C8*8)的鍵盤矩陣，內部具有去抖動功能。它的鍵盤具有兩種工作模式，BC7281內部共有26個寄存器，包括16個顯示寄存器和10個特殊(控制)寄存器，所有的操作均通過對這26個寄存器的訪問完成。

　　BC7281采用高速二線接口與MCU進行通訊，只占用很少的I/O資源和主機時間。

　　BC7281在本系統中主要用于驅動變壓器溫度顯示的LED以及顯示風扇運行狀態的指示燈。
　　前已提及，BC7281芯片內部共有26個寄存器，包括16個顯示寄存器和10個特殊功能寄存器，共用一段連續的地址，其地址范圍是OOH-19H，其中OOH-OFH為顯示寄存器，其余為特殊寄存器。

　　(5)使用MAX232實現與PC機的通訊。

　　①MAX232芯片簡介