1 系統(tǒng)的組成 

　　系統(tǒng)是在不改變液壓系統(tǒng)和發(fā)動機內(nèi)部結構的前提下進行的，其硬件框圖如圖1所示。 

　　本節(jié)能控制系統(tǒng)采用了負荷傳感，即以液壓系統(tǒng)壓力為判斷信號，判斷挖掘機的工作狀態(tài)，由微機根據(jù)挖掘機所處的不同狀態(tài)，通過控制步進電機的輸入出，進而控制發(fā)動機油門，使發(fā)動機穩(wěn)定在要求的轉速附近，以達到節(jié)能和實現(xiàn)其它功能的目的。 

　　挖掘機配件大全由硬件框圖可知，控制系統(tǒng)硬件的系統(tǒng)由單片機、I/O接口電路、A/D轉換電路、信號調(diào)理電路、驅動電路、顯示報警和光電隔離電路等部分組成。 

　　1.1 單片機系統(tǒng) 

　　單片機采用美國ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51單片機。該芯片不僅具有MCS51系列單片機的所有特性，而且片內(nèi)集成有2K字節(jié)的電擦除閃存（Flash ROM），價格低，目前性能價格比較高的單片機芯之一。 

　　AT89C51的工作頻率為6～40MHz。本系統(tǒng)利用單片機的內(nèi)部振蕩器外加石英晶體構成時鐘源，為了工作可靠，晶體振蕩頻率選為12MHz。 

　　為了滿足控制接口的需要，本控制器又擴展了一片I/O口芯片，選有1C55，這有兩個可編程的8位并行I/O口PA和PB、一個可編程的6位并行I/O口PC，通過設備其命令狀態(tài)寄存器中的控制字來將它們分別定義成輸入/輸出口。

　　1.2 輸入電路 

　　輸入電路由壓力變送器、速度傳感器、油門開度傳感器、動力模式選擇開關和參數(shù)設定開關等組成。 

　　其中，壓力變送器（CYR-1A型）負責采樣液壓系統(tǒng)的壓力（兩路），經(jīng)A/D轉換后輸入89C51，經(jīng)過分析處理，來判別挖掘機的工作狀況，發(fā)出相應的控制指令。 

　　速度傳感器（磁電式）負責采樣發(fā)動機的轉速，作為系統(tǒng)的反饋信號。由于磁電式傳感器的信號較弱，需要設計調(diào)理電路（轉換成標準的TTL）。另外傳感器安裝在挖掘機主軸齒輪（130齒）附近，如果直接接到89C51的中斷口（INT0），會使系統(tǒng)頻繁中斷，89C51工作繁忙，因此需要分頻。本系統(tǒng)直接利用了81C55中的14位減數(shù)計數(shù)器進行130分頻，相當于每轉來一個脈沖，避免了上述現(xiàn)象。 

　　油門開度傳感器檢測油門的位置，以便于發(fā)動機點火起動。它與油門的調(diào)速拉桿轉動的角度對應，將其轉換為電壓信號，與內(nèi)部程序設定值進行比較，打開鑰匙開關，控制系統(tǒng)驅動步進電機帶動油門的調(diào)速拉桿從零位調(diào)到起動位置。 

　　系統(tǒng)設有高、中、低三個動力模式選擇開關，相應的發(fā)動機功率為全功率的100%、88%和65%.當司機根據(jù)工作需要選定某一開關，計算機即可控制發(fā)動機使其穩(wěn)定在相應的動力模式下。其中，中檔是常用工作檔。同時也是經(jīng)濟動力模式檔，用該檔工作時，發(fā)動機-液壓泵系統(tǒng)處于最經(jīng)濟的匹配工作狀態(tài)。 

　　另外，系統(tǒng)還設計了對運行參數(shù)如液壓系統(tǒng)的報警壓力與極限壓力、系統(tǒng)的采集時間、PID控制參數(shù)等進行在線修改的功能。利用EEPROM的存儲功能進行保存，以便下次開機時，系統(tǒng)仍按著調(diào)節(jié)好的參數(shù)運行。操作者只要按下參數(shù)設置鍵與動力模式選擇鍵的組合，即可完成修改。這種鍵盤的組合可以降低成本，減少面板的操作面積，提高系統(tǒng)的可靠性。
　　1.3 輸出電路 

　　輸出電路的包括步進電機、顯示器、工作指示燈與聲光報警等。其中，步進電機控制發(fā)動機油門的位置；顯示器顯示兩路液壓系統(tǒng)的壓力（3位，單位：MPa）與發(fā)動機轉速（4位，單位：rpm）；工作指示燈指示司機當前所選擇的動力模式；聲光報警提示司機當前液壓系統(tǒng)的負荷已經(jīng)超過所設定工作壓力，要求采取相應的解決辦法