2017電賽微電網(wǎng)模擬系統(tǒng)

1、2017電賽微電網(wǎng)模擬系統(tǒng)作者:日期:微電網(wǎng)模擬系統(tǒng)-參考論文-by電子狂中文簡(jiǎn)要本文論述是一種采用STC15F2K60S2單片機(jī)為核心的SPWM逆變電源，單片機(jī)通過 自然數(shù)查表法控制內(nèi)部的3路硬件PWM模塊生成SPWM脈沖信號(hào)，采用雙極性調(diào)制方 案驅(qū)動(dòng)三相全橋逆變電路，輸出經(jīng) LC低通濾波器濾波，最后在負(fù)載上得到穩(wěn)定的正弦波 交流電。其正弦波輸出頻率由單片機(jī)內(nèi)部程序控制調(diào)節(jié)。另外本系統(tǒng)外接按鍵，按鍵能設(shè) 定開始與停止。關(guān)鍵詞：SPWM，雙極性調(diào)制，三相逆變，STC單片機(jī)Desig n of a Sin gle-p hase In verter Po wer SupplyAbstractThi

2、s article discusses a use PIC16F1937 microco ntroller core of SPWM in verter, two internal microc on troller hardware PWM module gen erates SPWM pu Ise sig nal modulati on scheme bipo lar drive three-p hase full-bridge inv erter circuit con trolled by a n atural nu mber look- up table, Output by the

3、 LC low -p ass filter, and fin ally get a stable sine wave AC to the load. Its sine wave out put freque ncy is adjusted by p rogram controlMCU. In additi on the system exter nal butt ons and LCD scree n, po wer butt on can be set to start and stop, the LCD scree n can dis play real-time input voltag

4、e and out put curre nt, out put sine wave freque ncy, so that the security and stability of the system has bee n greatly impro ved.Key words: SPWM, bipo lar modulati on, p hase in verter, PIC microc on troller目錄、八 、刖言1.1研究目的及要求.1.2相關(guān)研究現(xiàn)狀及前景1.3內(nèi)容章節(jié)概述系統(tǒng)分析555672.1逆變器的基本概念與工作原理2.1.1正弦波逆變器的電路構(gòu)成2.1.2常用的逆變

5、器調(diào)壓方法：2. 2逆變器的基本類型2. 3 PWM控制技術(shù)3. 1總體原理圖3. 2電路原理圖77.7.73. 2 1單片機(jī)的選擇3. 2. 2濾波電路3 . 2. 5場(chǎng)效應(yīng)管的選擇3. 3小結(jié)4程序設(shè)計(jì)4. 1程序選擇說明.4. 2 SPWM 查表5.1系統(tǒng)仿真5.2實(shí)物照片5. 2單片機(jī)輸出波形測(cè)試5. 2. 1測(cè)試儀器5.1示波器5. 2 . 2測(cè)試方法5. 2 . 3測(cè)試結(jié)果5. 4測(cè)試結(jié)論6總結(jié)6.1結(jié)論總結(jié)附錄：程序代碼811121212.1.3.1.4 1.5151518191919.20202021222223.23、才、刖言1.1研究目的及要求掌握正弦波逆變器的電路的組成，

6、重點(diǎn)明白其中中各元器件的原理及用處， 對(duì)正弦波逆變電路在電阻負(fù)載、電阻電感負(fù)載是的工作情況及其波形作全面分 析，并研究工作頻率對(duì)電路工作波形的影響。采用SPWM控制方式對(duì)逆變橋進(jìn)行調(diào)制，最后經(jīng)電容、電感過濾實(shí)現(xiàn)正弦波逆變的目的。1.2相關(guān)研究現(xiàn)狀及前景逆變電源的發(fā)展與和電力電子器件的發(fā)展息息相關(guān)， 可以說電力電子器 件器件的發(fā)展引導(dǎo)著逆變電源的發(fā)展。上世紀(jì) 60年代正是電力電子技術(shù)飛速發(fā) 展的時(shí)期，逆變電源就是在這個(gè)時(shí)期產(chǎn)生的， 直到現(xiàn)在，逆變電源已經(jīng)經(jīng)過了三 代的發(fā)展。最初的逆變電源用的是晶閘管作為逆它的開關(guān)器件，稱為可控硅逆變電源， 但是因?yàn)樵缙诰чl管沒有自關(guān)斷的能力，即使增加了換流電路使

7、其擁有了這種能 力，但換流電路的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和極低的效率等原因卻使逆變電源下一步的發(fā)展進(jìn)退 維谷。從上世紀(jì)70年代末開始，許多自關(guān)斷器件相繼被發(fā)明出來，例如可關(guān)斷晶 閘管、電力晶體管等，這也促進(jìn)了逆變電源的發(fā)展，于是使用自關(guān)斷器件作為開 關(guān)器件的逆變器產(chǎn)生了，這就是第二代逆變電源，使用了自關(guān)斷器件的逆變器它 逆變電源的性能獲得了極大的提升，使用了自關(guān)斷器件的逆變器與初代逆變器相 比有了許多優(yōu)點(diǎn)，首先因?yàn)橛辛俗躁P(guān)斷功能，所以不再需要換流電路，這樣使主 電路得到簡(jiǎn)化以至于降低了成本； 其次由于逆變器使用了自關(guān)斷器件， 以至于其 性能相比初代得到了極大的提升。這一代的逆變電源通常采用帶輸出電壓有效值 反

8、饋的SPWM控制技術(shù)來控制。這一代的逆變器擁有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和容易實(shí)現(xiàn)的 優(yōu)點(diǎn)，但也并不意味這他沒有缺點(diǎn)，由于它沒有考慮信號(hào)傳輸過程中開關(guān)點(diǎn)的變 化及負(fù)載的影響，所以還是有不少的缺點(diǎn)的，首先它如果負(fù)載是非線性的就沒有 良好的適應(yīng)能力，非線性的負(fù)載會(huì)使輸出電壓的波形發(fā)生畸變； 其次因?yàn)闆]有瞬時(shí)值的反饋所以它的動(dòng)態(tài)特性也不好； 最后因?yàn)橛锌刂撇坏降臅r(shí)間域，同樣會(huì)使 輸出的電壓波形發(fā)生畸變。這些缺點(diǎn)使得第二代逆變電源依然不夠完善。隨著近十年來新型電源控制技術(shù)的蓬勃發(fā)展， 針對(duì)第二點(diǎn)逆變電源的缺點(diǎn)發(fā)明了實(shí)時(shí)反饋控制技術(shù)這也使得第三代逆變電源應(yīng)運(yùn)而生，三代逆變電源使用了這種技術(shù)又一次使逆變電源的性能提高了，

9、 同時(shí)還彌補(bǔ)了第二代的缺點(diǎn)，這種技 術(shù)到目前為止還在不斷地被完善，實(shí)時(shí)反饋控制技術(shù)擁有許多種，基于對(duì)動(dòng)態(tài)性 能和適應(yīng)性等方面的考慮目前被廣泛采用的技術(shù)是帶電流內(nèi)環(huán)的電壓瞬時(shí)值反 饋控制。1.3內(nèi)容章節(jié)概述本文主要從系統(tǒng)分析、硬件設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)測(cè)試四個(gè)方面闡述“三相SPWM逆變電路的設(shè)計(jì)”。開始概述逆變器基本概念原理和SPWM控制技術(shù),硬件設(shè)計(jì)介紹本次設(shè)計(jì)系的統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，簡(jiǎn)要說明了單片機(jī)的選型、半橋驅(qū)動(dòng)電 路等，軟件設(shè)計(jì)主要說明本設(shè)計(jì)的程序流程圖；實(shí)驗(yàn)部分通過對(duì)設(shè)計(jì)電路的測(cè)試， 說明試驗(yàn)結(jié)果。系統(tǒng)分析2.1逆變器的基本概念與工作原理2.1.1正弦波逆變器的電路構(gòu)成卜如圖所示，本電路由兩部分

10、組成，將交流轉(zhuǎn)化為直流的這個(gè)部分屬于整流，整流器的作 用是把交流電轉(zhuǎn)化為直流電，這個(gè)過程可以是不可控的，也可以是可控的，這部分采用不 可控的二極管將交流變成直流。整流之后采用用電容進(jìn)行濾波，濾波器的作用是將波動(dòng)的直 流量過濾成平展穩(wěn)定的直流量，整個(gè)過程無論是從結(jié)構(gòu)上還是性能上都能滿足實(shí)驗(yàn)要要。最后直流變交流的部分為逆變部分，逆變器的作用是將直流電轉(zhuǎn)化為交流電經(jīng)過電感濾波后 然后供給負(fù)載，這里的LC濾波是為了濾除高次諧波，得到到正弦波，而逆變器因?yàn)樗敵?的電壓和頻率與輸入的交流電源無關(guān)所以為稱為無源逆變器，它是正弦波逆變電路的核 心，這里采用采用三相橋式逆變電路，用PWM控制調(diào)節(jié)輸出電壓及頻率

11、的大小。2.1.2常用的逆變器調(diào)壓方法:可控整流器調(diào)壓：通過負(fù)載對(duì)電壓的要求，使用可控的整流器來完成對(duì)逆變器輸出電壓的 調(diào)節(jié)。直流斬波器調(diào)壓：在確定逆變器的電源側(cè)有較高功率的情況下，通過不可控整流器可以 在直流環(huán)節(jié)中通過設(shè)置改變直流斬波器來進(jìn)行對(duì)電壓的調(diào)節(jié)。逆變器自身調(diào)壓：在采用不可控整流器的前提下逆變器能用自身的電子開關(guān)進(jìn)行斬波控 制，這樣就可以得到脈沖列，通過改變輸出電壓脈沖列的脈沖寬度，就可達(dá)對(duì)輸出的電壓 進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種方法被稱為脈寬調(diào)制（PWM ）。2 . 2逆變器的基本類型如果是直流輸入端濾波器，那么它可以分為兩種，分別是電流型和電壓型，其中電流 型逆變器它的中間部分采用的是大電感進(jìn)

12、行濾波，這樣的輸入電流的特點(diǎn)是具有阻抗大電 流平，就仿佛似電流源，而電壓型逆變器的中間部分則采用大電容進(jìn)行濾波，這樣的逆變 器的輸入電壓的特點(diǎn)是阻抗小且電壓平直，就仿佛電壓源。而如果按電子開關(guān)的頻率進(jìn)行區(qū)別則同樣可分為 兩種分別是120°的導(dǎo)電型逆變器和180°的導(dǎo)電型逆變器。2 . 3 PWM控制技術(shù)PWM控制技術(shù)翻譯過來就是脈寬調(diào)制技術(shù)，它是原理是假如有一系列的脈沖想要變 成需要的波形，那么就可以通過等效法對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行改變來等效著獲得需要的波形， 波形包含形狀和幅值，這種控制的想法來源于于通信技術(shù)。隨著全控型器件的飛速發(fā)展可 以十分輕松的把PWM控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)，而且這

13、種 PWM控制技術(shù)在電力電子類方面的用處 非常大且極其普遍，各種電力電子裝置通過使用它而在性能方面得到了極大的改變，所以 它在電力電子技術(shù)的整個(gè)歷史擁有著舉足輕重的地位，而 PWM控制技術(shù)能在電力電子技 術(shù)中擁有這種舉足輕重的地位主要還是因?yàn)樗谀孀冸娐分斜煌昝赖膽?yīng)用了，直到目前為 止PWM控制技術(shù)被普遍采用與各式各樣的逆變電路。2.3.1 PWM控制技術(shù)的面積等效方法2.3.1。PWM控制技術(shù)的理論基礎(chǔ)就是面積等效法，而面積等效法的核心思想就是假如把一 系列具有相同沖量但是形狀不一的窄脈沖施加在一個(gè)具有慣性的環(huán)節(jié)上，那么它們的效果 就基本上是一樣的，在這里相同的沖量其實(shí)就是相同的面積如圖SP

14、WM披 I11111改變幅值SiO 1?3 I若耍改變等效輸出正弦 波幅值，按同一比例改 變各脈沖寬度即可。等寬 不等幅2.3.1正弦波正半周的等效O面積（沖墾相等 寬度按正弦規(guī)律變化 PWM波圖-fT在正弦波的負(fù)半周上使用等面積法依舊可得到PWM波形，所以在一個(gè)完的整周期內(nèi)正弦波的等效PWM波如圖2.3.2所示。2.3.2單極性調(diào)制等效正弦波的SPWM波圖目前還有一種被采用更多的等效方式，用的也是等面積發(fā)如圖2.3.3所示。2.3.3雙極性調(diào)制等效正弦波的SPWM波圖2.3.2 基于PWM控制技術(shù)的逆變電路至今為止PWM控制技術(shù)已被運(yùn)用到了大多數(shù)的逆變電路之中， 這種逆變電路既有 電流型又電

15、壓型而后者被用到的更多。有兩種方法法可以獲得PWM波形，它們分別是通過計(jì)算獲得和通過調(diào)制獲得，其中前者是根據(jù)正弦波的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行精確計(jì)算得出每個(gè) 脈沖的寬度和他們之間的間隔，以此來操控開關(guān)器件的通斷來得到PWM波形；而后者是把調(diào)制信號(hào)的比作想要輸出的波形，通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制來得到想要的PWM波形。2.3.3 雙極性PWM調(diào)制技術(shù)按一定方法對(duì)電壓的輸出脈沖列里面的各脈沖寬度進(jìn)行改變從而使得使電壓的輸出 脈沖列在周期內(nèi)的時(shí)間相對(duì)于均值按正弦的規(guī)律變化，這就是SPWM，這種技術(shù)把等腰三角波電壓當(dāng)做載波信號(hào)，而調(diào)制信號(hào)則用正弦波電壓，最后把這兩種信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，以此 來確定每個(gè)分段的矩形脈沖的寬度。因

16、為三角波和正弦波的區(qū)別主要源于它們的極性是不一樣的，所以可以把SPWM分為單極性和雙極性的，在這次設(shè)計(jì)中采用的三相橋式逆變電路，這種逆變電路兩種調(diào)試方 式都可以使用，在這里采用了雙極性 PWM調(diào)制技術(shù)的方法，它的原理如圖 2.3.4所示。在采用雙極性PWM調(diào)制技術(shù)時(shí)候，把信號(hào)波用這種方法得到的交流正弦輸出波替代同 時(shí)把載波用三角波替代，將這二者進(jìn)行對(duì)比，各開關(guān)的通斷在這兩種波的交點(diǎn)時(shí)刻進(jìn)行改 變，由此可以看出在信號(hào)波的一個(gè)周期內(nèi)，無論是載波還是調(diào)制來的輸出波形都是正負(fù)皆有 所以它其輸出波形具有± Ud兩種電平，把信號(hào)波和載波分別用 ur和uc來表示，當(dāng)信號(hào)波 大于載波的時(shí)刻,同時(shí)施加

17、開通和關(guān)斷信號(hào)，其中開通信號(hào)給 V1和V4關(guān)斷信號(hào)給V2和 V3,此時(shí)如果io是大于零的那么V1和V4開通反之則是VD1和VD4開通，但是它們的電壓 輸出都是uo等于Ud。同理當(dāng)載波大于信號(hào)波的時(shí)候，那么用同樣的方法可以得到 V2和 V3或著VD2和VD3開通的結(jié)果，不同的是它們的電壓輸出卻是 uo等于負(fù)的Ud。2.4 SPWM逆變器的工作原理SPWM逆變器的主題思路就是有一個(gè)逆變器， 希望它輸出的電壓波形是正弦的， 因?yàn)?至今為止以現(xiàn)在的技術(shù)造出的可以改變頻率和電壓的逆變器無法像正弦波逆變器那樣的 小體積大功率且輸出波形光滑。旦竺現(xiàn)在的SPWM逆變器都采用的是等效原理實(shí)現(xiàn)的，即讓逆變器輸出的

18、波形是一系列 的和正弦波一樣效果的雖不等寬但等幅的矩陣脈沖波形，它的主題思想方法就是等面積 法。3硬件設(shè)計(jì)本正弦波逆變器主要用的是 SPWM控制技術(shù)，整體的電路具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)而且在機(jī) 械特性方面也表現(xiàn)良好同時(shí)價(jià)格也比較低廉，這樣的設(shè)計(jì)能完美達(dá)到題目的需求并且已經(jīng) 在各種相關(guān)的行業(yè)里被普遍采用。3.1總體原理圖本系統(tǒng)主要采用的硬件濾波電路、三相全橋逆變電路、LC濾波器、單片機(jī)、按鍵設(shè)置電路、顯示模塊、電壓檢測(cè)電流，電流檢測(cè)電路以及一些外圍電路，具體系統(tǒng)框圖如圖3.1所示。3.1系統(tǒng)框圖3. 2電路原理圖3.2主回路原理圖從圖3.2中可以看出，直流電輸入后，先通過 2個(gè)電容串聯(lián)構(gòu)成的濾波電路，得到

19、輸 入電壓的一半作為中點(diǎn)電位，作為三相輸出的參考地。在逆變的部分采用了6個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體管（即MOS管）組成了一個(gè)三相橋式逆變電路，最后使用用雙極性的調(diào)制方式 進(jìn)行調(diào)制，輸出的SPWM波形過經(jīng)電感、電容組成的LC濾波器濾除高次諧波，最后在負(fù) 載就能獲得三相的純正弦波交流電壓輸出。本設(shè)計(jì)所采用的單片機(jī)是STC15F2K60S2，它能使系統(tǒng)的到充分的實(shí)現(xiàn)，內(nèi)部自帶 高精度（0.4% ）內(nèi)部振蕩器，它還擁有38個(gè)I/O 口，該單片機(jī)內(nèi)置上電復(fù)位電路，有 8 路10位ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換、每個(gè)I/O能設(shè)置成輸入輸出模式，并且具有具有3路PWM輸出, 通過軟硬件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多功能的電機(jī)控制。且性價(jià)比高，抗靜電

20、，抗干擾，低功耗，低成 本。濾波電路的作用是把直流電壓過濾，過濾掉其中不平整的脈動(dòng)，這樣的目的是確保之 后的電路環(huán)節(jié)能得到優(yōu)秀質(zhì)量的電壓或電流，本電路的濾波電路部分采用的是電容濾波電 路。雖然從理論上來講只要電容值越大那么過濾的效果就越好，但是出于對(duì)實(shí)際的考慮無 論結(jié)構(gòu)上還是價(jià)值上都不能這樣，所以要計(jì)算電容的實(shí)際大小。通過2個(gè)電容串聯(lián)構(gòu)成的濾波電路，得到輸入電壓的一半作為中點(diǎn)電位，作為三相輸出的參考地。3 . 2. 5場(chǎng)效應(yīng)管的選擇如圖3.3所示的三相全橋電路，其電路中需要用到 6個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管，電路的A端和B端 都要與用電器連接。由于是市電接入所以要選用擁有足夠大耐壓值的場(chǎng)效應(yīng)管，本設(shè)計(jì)選 用5

21、40場(chǎng)效應(yīng)管即33A 110V的場(chǎng)效應(yīng)管，這種場(chǎng)效應(yīng)管無論是從耐壓方面考慮還是從通 斷時(shí)間方面考慮都能滿足設(shè)計(jì)的要求。3.3三相電橋的電路.J1r111dH3. 2 . 6驅(qū)動(dòng)電路的選擇方案一：基于三極管等元件組成的驅(qū)動(dòng)電路， 這種驅(qū)動(dòng)電路的好處是價(jià)格便宜且結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，但是本設(shè)計(jì)的要求的驅(qū)動(dòng)電路必須高于電源電壓的電路，所以如果選擇這種驅(qū)動(dòng)電 路就需要再為它增加一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源，這無疑增加了設(shè)計(jì)的難度。3.4三極管分立元件驅(qū)動(dòng)電路方案二：半橋式驅(qū)動(dòng)電路，本全橋驅(qū)動(dòng)電路采用 IR2104作為它的驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片 的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單性能可靠并且能即大的提升電路的穩(wěn)定性且降低了設(shè)計(jì)難度。該芯片采 用被動(dòng)式泵

22、荷升壓原理。上電時(shí)，電源流過快恢復(fù)二極管D向電容C充電，C上的端電壓很快升至接近 Vcc,這時(shí)如果下管導(dǎo)通，C負(fù)級(jí)被拉低，形成充電回路，會(huì)很快充電至接近Vcc,當(dāng)PWM&形翻轉(zhuǎn)時(shí)，芯片輸出反向電平，下管截止，上管導(dǎo)通， C負(fù)極電位被抬 高到接近電源電壓，水漲船高，C正極電位這時(shí)已超過 Vcc電源電壓。因有D的存在，該 電壓不會(huì)向電源倒流，C此時(shí)開始向芯片內(nèi)部的高壓側(cè)懸浮驅(qū)動(dòng)電路供電， C上的端電壓 被充至高于電源高壓的 Vcc，只要上下管一直輪流導(dǎo)通和截止，C就會(huì)不斷向高壓側(cè)懸浮 驅(qū)動(dòng)電路供電，使上管打開的時(shí)候，高壓側(cè)懸浮驅(qū)動(dòng)電路電壓一直大于上管的S極。采用該芯片降低了整體電路的設(shè)計(jì)難

23、道，只要電容 C選擇恰當(dāng)，該電路運(yùn)行穩(wěn)定。o3.4基于IR2104的半橋驅(qū)動(dòng)電路因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的要求是簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的電路，無疑第二種方法最能達(dá)到要求，所以 就選擇方案二。綜合以上的分析論證，本設(shè)計(jì)采用STC15F2K60S2單片機(jī)作為控制系統(tǒng)，然后通過單片機(jī)通過自然數(shù)查表法控制內(nèi)部的三路硬件PWM模塊生成SPWM脈沖信號(hào)，采用雙極性調(diào)制方案驅(qū)動(dòng)三相全橋逆變電路，輸出經(jīng)LC低通濾波器濾波，最后在負(fù)載上得到穩(wěn)定的正弦波交流電。同時(shí)，液晶通過電流電壓檢測(cè)電路實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行狀況?？傮w電路4 程序設(shè)計(jì)4. 1程序選擇說明要完成本正弦波逆變器的設(shè)計(jì)除了硬件方面的設(shè)計(jì)還需要進(jìn)行開軟件的設(shè)計(jì)，為了實(shí) 現(xiàn)單片機(jī)的

24、各種功能，軟件程序的編制是不可缺少的。對(duì)于本系統(tǒng)的軟件編程主要有兩種 編程語言，分別是匯編和C語言。匯編語言的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行速度快但它也存在但難編程和難 調(diào)試的缺點(diǎn)，而作為準(zhǔn)高級(jí)語言的 C語言卻具有良好的可讀性，并且調(diào)制過程調(diào)試簡(jiǎn)單明 了還有很好的移植性好，所以本系統(tǒng)采用 C語言來編寫程序，MPLAB IDE V8.83作為集 成開發(fā)環(huán)境。4. 2 SPWM 查表根據(jù)正弦波的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行精確計(jì)算得出每個(gè)脈沖的寬度和他們之間的間隔，以此 來操控開關(guān)器件的通斷來得到 PWM波形。SPWM算法按照規(guī)律采用法需要按相同角度步進(jìn)將正弦波分成等分，本設(shè)計(jì)將一個(gè)正 弦波平均分成分成300等分，計(jì)算余弦數(shù)值得到

25、一系列數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)做成程序列表，存 儲(chǔ)進(jìn)單片機(jī)的ROM里面。uchar code p wm=127,124,122,119,116,114,111,108,106,103,100,98,95,93,90,87,85,82,80,77,75,73,70,68,65,63,61,58,56,54,52,50,47,45,43,41,39,37,36,34,32,30,28,27,25,23,22,20,19,18,16,15,14,12,11,10,9,8,7,6,5,4,4,3,2,2,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,2,2,3,4,4,5,4,7,

26、8,9,10,11,12,14,15,16,18,19,20,22,23,25,27,28,30,32,34,36,37,39,41,43,45,47,50,52,54,56,58,61,63,65,68,70,73,75,77,80,82,85,87,90,93,95,98,100,103,106,108,111,114,116,119,122,124,127,130,132,135,138,140,143,146,148,151,154,156,159,161,164,167,169,172,174,177,179,181,184,186,189,191,193,196,198,200,2

27、02,204,207,209,211,213,215,217,218,220,222,224,226,227,229,231,232,234,235,236,238,239,240,242,243,244,245, 246,247,248,249,250,250,251,252,252,253,253,254,254,254,255,255,255,255,255,255,255,255,255,254,254,254,253,253,252,252,251,250,250,249,248,247,246,245,244,243,242,240,239,238,236,235,234,232,

28、231,229,227,226,224,222,220,218,217,215,213,211,209,207,204,202,200,198,196,193,191,189,186,184,181,179,177,174,172,169,167,164,161,159,156,154,151,148,146,143,140,138,135,132,130,127; /反正弦變化要使得其輸出三個(gè)相位，相移120。的正弦波形的話，那么三個(gè)波形的起始位就得相 距離 0,n/3*1,n/3*2,也就是 0， 100，200.4.3程序結(jié)構(gòu)流程圖4.3.1主程序流程圖主程序里面是狀態(tài)位，4個(gè)狀態(tài)。狀態(tài)

29、1:模塊1關(guān),模塊2關(guān)狀態(tài)2:模塊1開,模塊2關(guān)狀態(tài)3:模塊1關(guān),模塊2關(guān)狀態(tài)4:模塊1開,模塊2開調(diào)回狀態(tài)14.1主程序流程圖4.3.2定時(shí)器中斷程序在定時(shí)器中斷程序中，具體而言，是設(shè)定好個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的是一個(gè)正弦波中的（1/50/300）66.666US。通過查表的方式，得到一個(gè)單極性SPWM波形。50HZ輸出正弦波輸出頻率，一個(gè)正弦波分辨率為300，這300SPWM的占空比。那么每個(gè)占空比保持的時(shí)間是那么定時(shí)器我們?cè)O(shè)置為每66.666US進(jìn)入一次中斷，每進(jìn)來一次就將此時(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)組里 面的數(shù)據(jù)賦給硬件PWM，給半橋輸入SPWM控制信號(hào)，當(dāng)次數(shù)超過299次后，數(shù)組又回 到最開始，三個(gè)半橋都如此執(zhí)

30、行（只是起始數(shù)不一樣，也就是0 ,100，200.）0這樣循環(huán)往復(fù)，就得到一個(gè)3個(gè)完整，相移120。的SPWM波形。經(jīng)過LC濾波器后，就得到3 個(gè)完美的正弦波。關(guān)鍵程序：/*函數(shù)說明：定時(shí)器0中斷*/void TimerOI nterr up t(void) interrupt 1 TH0 = 0xFF;TL0 = 0xBF;in dex_1+;in dex_2+;in dex_3+;CCA P0H = CCA P0L =/重裝定時(shí)器初始值高8位/重裝定時(shí)器初始值低8位 /A相位查表數(shù)值 /B相位查表數(shù)值/C相位查表數(shù)值P wmi ndex_1;CCA P1H = CCA P1L = pwmi

31、 ndex_2;CCA P2H = CCA P2L = pwmi ndex_3; if(in dex_1>299) if(in dex_2>299) if(in dex_3>299)in dex_1=0;in dex_2=0;in dex_3=0;定時(shí)器中斷程序開始4.2中斷流程圖4.3.3按鍵程序按鍵程序中主要是控制機(jī)器的逆變 H橋的工作的使能，按第一下，H橋工作，再按下 后取反，H橋停止工作。4.3按鍵程序5系統(tǒng)測(cè)試5.1系統(tǒng)仿真Proteus軟件是英國(guó)Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國(guó) 總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它

32、不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能 仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前比較好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi) 推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的 科技工作者的青睞。外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 前世界上唯一將電路仿真軟件、處理器模型支持8051、HC11、MSP430等，2010年又增加了Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真軟件），從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與 PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目 PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其PIC10/12/16/18/24/30/DSPIC33 、AVR、ARM、8086 和 Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MATLAB等多種編譯器。 于是做了基于Proteus的仿真，如下所示。DIgp” C