2023年11月30日发(作者：)

创造天地

2019

年暑假

，

我在写实习报告时突然

停电了

，

来电之后电脑无法开机

，

我的实验

简称通信模块

）

，，

用于电源断电检测

实现

计算机安全关机

。

报告永远地消失了

。

后来我换了一块硬盘

，

电脑才能正常启动

。

这次丢失数据的意外事

件深深地触动了我

，

我决定探究如何解决

一

、

UPS

原理

UPS

即不间断电源

，

在电网异常的情

况下可不间断地为负载电器提供电源

。

UPS

系统由滤波电路

、

整流器充电器

、

、

电池组

、

电脑突然断电

、

丢失数据的问题

。

在此过程中

，

我发现了

UPS

系统无

法实现安全关机的弊端

，、

进而想到解决因

逆变器

旁路开关等构成

。

当市电中断时

，

在极短的时间内

，

由

UPS

电量不足导致计算机断电的方法

，

并

开发出一种

UPS

断电响应通信模块

（

以下

UPS

内置的电池组经逆变器转换为交流电

，

图

为用电设备持续提供电源

。

二

、

设计方案

通信模块由设备硬件和设备固件组成,

并与上位机软件

（

指安装在与通信模块连

接的计算机上的通信软件

）。

协同工作

上位机软件随计算机启动自动运行

，

并自动读取用户设置的通信模块识别信息

、

指令发送时间间隔等参数

，

按照上述参数

自动连接通信模块并保持通信

。

当市电中断时

，

UPS

由内置电池组向

计算机供电

，

通信模块检测到市电中断

，

上位机软件按照用户设置的时间间隔向通

信模块发送指令

，

当连续查询到市电中断

信息后

，

调用对应的程序自动关闭计算机

。

模块工作方式如图

2

所示

，

其中红色为

AC

220V

电路

，

蓝色为通信电路

，

绿色为

DC

5V

电路

。

图

2

通信模块运行示意图

设备由外壳

、

USB

接口

、

51

单片机芯

片转

STC15W204.

USB

TTL

芯片

CH340N,

光耦芯片

LTV354

、

LED

指示灯等组成

。

USB

接口用于连接计算机

。芯

USB

转

TTL

片用于与计算机

、

单片机通信

。

51

单片

机用于检测市电

，

向上位机发送市电检测

信息

。

创造天地

Micro

USB

连接考虑到大量

5V

电源

，

淘汰的智能手机采用该接口

，

可采用此类

具有

Micro

USB

接口的充电器为设备提供市

电检测的电源输入

，

既可利用淘汰手机的

充电器

，，

降低成本

又能避免重复生产电

源带来的环境污染和能源消耗

。

实物如图

3

所示

。

图

3

通信模块实物图

三

、

创新点

1.

电子元件较少

，

选用的元件稳定可靠

，

故障率低

。

简化固件设计

，

上位机软件设计

充分考虑了意外状况

，

工作可靠性高

。

2

.

具有市电在线指示灯

，

同时作为检修

指示灯

，。

方便观察工作状态

上位机软件界

面设计简单

，

使用方便

。

3.

硬件设计在保证功能的同时减少元