對SC系列變頻器芯片的開發(fā)

1、對SC系列變頻器芯片的開發(fā)2020年5月塞年的企業(yè)咨詢賴問經(jīng)驗(yàn).經(jīng):目錄第一章緒論1.1 變頻器的簡介 11.2 國內(nèi)變頻器的發(fā)展及應(yīng)用 21.3 國內(nèi)變頻技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 21.4sc400 系列簡介 31.5 任務(wù)要求 41.6 目標(biāo) 4第二章 SC400 系列變頻器 2808 芯片說明 52.1TMS320F2808 控制器的特點(diǎn) 52 2.tms320f2808 芯片特性 62.3tms320f2808 引腳圖及結(jié)構(gòu)框圖 8第三章 H8 芯片說明3.1h8 芯片特點(diǎn) 93.2 內(nèi)部框圖 103.3 地址空間和存儲(chǔ)器映像 123.4h8 管腳功能對照表 153.5 電源電路及復(fù)位電路

2、簡介 173.5.1 使用內(nèi)部電源降壓電路的情況 173.5.2 ?加電復(fù)位電路 18第四章引腳功能對應(yīng)替換及原理圖 pcb 版圖繪制 204.1 制作復(fù)位電路啟動(dòng)電路引腳功能對照表 204.2 繪制 h8 控制板電路原理圖及其 pcb 版圖 204.3開發(fā)完成后的電路原理圖及其 PCb版圖24總結(jié).28 參考文獻(xiàn)：29致謝.30 1 緒論1.1 變頻器的簡介 近年來，隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，交流傳動(dòng) 與控制技術(shù)成為目前發(fā)展最為迅速的技術(shù)之一， 電氣傳動(dòng)技術(shù)面臨著一場歷史革 命，即交流調(diào)速取代直流調(diào)速和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā) 展趨勢。電機(jī)交流變

3、頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、 改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改 善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。 變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和起制動(dòng)性能， 高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果， 廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外公 認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 深入了解交流傳動(dòng)與控制技術(shù)的走向， 具有十分 積極的意義 .一、變頻器調(diào)速運(yùn)行的節(jié)能原理 實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅(qū)動(dòng)電路、保 護(hù)電路以及控制器（MCU /DSP）等部分組成。首先將單相或三相交流電源通過整 流器并經(jīng)電容濾波后， 形成幅值基本固定的直流電壓加在逆變器上， 利用逆變器 功率元件的通斷控制，使逆變器輸出端獲得一定形狀

4、的矩形脈沖波形。在這里， 通過改變矩形脈沖的寬度控制其電壓幅值；通過改變調(diào)制周期控制其輸出頻率， 從而在逆變器上同時(shí)進(jìn)行輸出電壓和頻率的控制，而滿足變頻調(diào)速對Uf 協(xié)調(diào)控制的要求。 PWM 的優(yōu)點(diǎn)是能消除或抑制低次諧波，使負(fù)載電機(jī)在近正弦波的 交變電壓下運(yùn)行，轉(zhuǎn)矩脈沖小，調(diào)速范圍寬。采用 PWM 控制方式的電機(jī)轉(zhuǎn)速受到上限轉(zhuǎn)速的限制。 如對壓縮機(jī)來講， 一般不 超過 7000r rain 。而采用 PAM 控制方式的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速可提高 1.5 倍左右，這 樣大大提高了快速增速和減速能力。同時(shí)，由于 PAM 在調(diào)整電壓時(shí)具有對電流 波形的整形作用， 因而可以獲得比 PWM 更高的效率。 此外，在抗

5、干擾方面也有 著 PWM 無法比擬的優(yōu)越性， 可抑制高次諧波的生成， 減小對電網(wǎng)的污染。 采用 該控制方式的變頻調(diào)速技術(shù)后，電機(jī)定子電流下降 64% ，電源頻率降低 30%， 出膠壓力降低57%。由電機(jī)理論可知，異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速可表示為：n=60 f8（1 8 pfs 為電機(jī)定子頻率 （也即是電網(wǎng)頻率 ）， P 電機(jī)定子的繞組極對數(shù)， s 為轉(zhuǎn)差率。 由上式可知，只要轉(zhuǎn)差率不太大，可以近似認(rèn)為轉(zhuǎn)速 n 與 fs 成正比，這就意味 著連續(xù)平滑的改變電源頻率， 就可以實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)大范圍的連續(xù)平滑調(diào)速。 例 如一個(gè)額定轉(zhuǎn)速 3000 轉(zhuǎn)分的電動(dòng)機(jī)，由變頻器供電，若啟動(dòng)頻率設(shè)定為 5HZ， 那么變頻器

6、可以運(yùn)行在 5 50HZ 之間的任一頻率上，則電動(dòng)機(jī)可以運(yùn)行在30o 3000轉(zhuǎn)/分之間的任一轉(zhuǎn)速上電動(dòng)機(jī)由市電啟動(dòng)，啟動(dòng)平衡，力矩大 又節(jié)能。50HZ380V 的市電經(jīng)過整流濾波環(huán)節(jié)后成為直流電，再經(jīng)過逆變環(huán)節(jié)變成了頻率和幅度都可調(diào)的交流電。在變頻器主回路中電能經(jīng)過了交流直流交流的變換，所以這類變頻器稱作交一一直一一交類變頻器1.2 國內(nèi)變頻器的發(fā)展及應(yīng)用隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展， 直流拖動(dòng)的薄弱環(huán)節(jié)逐步顯露出來。 由于換向器的存， 直流電機(jī)的維護(hù)量加大，單機(jī)容量、 最高轉(zhuǎn)速以及使用環(huán)境都受到限制。 人們開 始轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、價(jià)格低廉的異步電動(dòng)機(jī)。但異步電動(dòng)機(jī) 的調(diào)速性能難以

7、滿足生產(chǎn)的需要。于是，從 20 世紀(jì) 30 年代開始，人們致力于 交流調(diào)速技術(shù)的研究，然而進(jìn)展緩慢。 在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)， 直流調(diào)速一直以其優(yōu) 異的性能統(tǒng)治著電氣傳動(dòng)領(lǐng)域。 20 世紀(jì) 60 年代以后，特別是 70 年代以來，電 力電子技術(shù)、 控制技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展， 使得交流調(diào)速性能可以與直流 調(diào)速相媲美。目前，交流調(diào)速已進(jìn)入逐步代替直流調(diào)速的時(shí)代。1.3 國內(nèi)變頻技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 國內(nèi)已經(jīng)有較多的變頻器生產(chǎn)廠，但大部分的產(chǎn)品都是 VF 控制和電壓空 間矢量控制變頻器，使用在調(diào)速精度和動(dòng)態(tài)性能要求不高的負(fù)載上應(yīng)該沒有問 題。工業(yè)應(yīng)用中絕大部分都是這種負(fù)載， 變頻器在這種場合應(yīng)用最重

8、要的要求是 可靠性，國產(chǎn)變頻器占國內(nèi)市場份額不高的主要原因是產(chǎn)品品質(zhì)不過硬。VF控制和電壓空間矢量控制變頻器比矢量控制變頻器從技術(shù)上來看要簡單得多， 由 于國內(nèi)廠家大部分都是手工作坊式的生產(chǎn)，工藝欠佳，檢測手段有限， 品質(zhì)的一 致性和穩(wěn)定性難以保證。同樣是 VF 控制的變頻器，國外的產(chǎn)品比國內(nèi)的產(chǎn)品 品質(zhì)要好， 這可能是生產(chǎn)工藝方面的差距。 差距最大的是半導(dǎo)體功率器件的制造 業(yè)，至今在國內(nèi)這仍是一個(gè)空白。變頻器技術(shù)的另外一個(gè)層面是應(yīng)用技術(shù)。 多年來， 國家經(jīng)貿(mào)委一直會(huì)同國家有關(guān) 部門致力于變頻器技術(shù)的開發(fā)及推廣應(yīng)用， 在技術(shù)開發(fā)及技術(shù)改造方面給予了重 點(diǎn)扶持， 組織了變頻調(diào)速技術(shù)的評測推薦工作

9、， 并把推廣應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)作為 風(fēng)機(jī)、水泵節(jié)能技改專項(xiàng)的重點(diǎn)投資方向， 同時(shí)鼓勵(lì)單位開展同貸同還方式， 抓 開發(fā)、抓示范工程、抓推廣應(yīng)用，還處理了風(fēng)機(jī)、水泵節(jié)能中心，開展信息咨詢 和培訓(xùn)。 1995 1997 年， 3 年間我國風(fēng)機(jī)、水泵變頻調(diào)速技術(shù)改造投入資金 3.5 億元，改造總?cè)萘窟_(dá) 100 萬千瓦，可年節(jié)電 7 億度，平均投資回收期約 2 年。據(jù)有關(guān)資料表明， 我國變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)取得了相當(dāng)大的成績， 每年有 數(shù)十億元的銷售額， 說明我國的變頻器應(yīng)用已非常廣泛。 從簡單的手動(dòng)控制到基 于 RS 一 485 網(wǎng)絡(luò)的多機(jī)控制，與計(jì)算機(jī)和 PLC 聯(lián)網(wǎng)組成復(fù)雜的控制系統(tǒng)。在 大型綜合自

10、動(dòng)化系統(tǒng)，先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)， 大型成套專用系統(tǒng)， 如連鑄連軋生 產(chǎn)線、高速造紙生產(chǎn)線、電纜光纖生產(chǎn)線、化纖生產(chǎn)線、建材生產(chǎn)線等，變頻器 的作用是電氣傳動(dòng)控制， 其控制的復(fù)雜性、 控制精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)都有很高的要求， 已經(jīng)完全取代了直流調(diào)速技術(shù)。 近年來，變頻器在功能上， 利用先進(jìn)的控制理論， 開發(fā)出了諸如卷取、 提升、主從等控制功能， 使應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成更加方便和容易， 使變頻器的應(yīng)用技術(shù)提高到一個(gè)新的水平。1.4sc400 系列簡介圖 1.1sc400 系列變頻器1.采用美國 TI 公司高性能 32BITDSP 控制精度高；2. 運(yùn)行平順可靠；3. 獨(dú)有高效節(jié)能功能；4. 輸出諧波分量??；5.

11、 內(nèi)置串行通訊接口，可方便的連接上位機(jī)，最多可連接127 臺變頻器6. 內(nèi)置智能調(diào)節(jié)器，參數(shù)自適應(yīng)；7. 結(jié)構(gòu)美觀大方；8. 體積小，便于安裝；9. 參數(shù)設(shè)置方便。1.5 任務(wù)要求 由于茨服 sc400 變頻器系列廣泛應(yīng)用于雕刻機(jī)械、紡織機(jī)械，但隨著科技的發(fā) 展及客戶要求的升級， 原有的芯片已經(jīng)不足以完成現(xiàn)有客戶的使用要求。 我的任 務(wù)是將 SC400 系列變頻器的 2808 芯片的功能移植到 h8 芯片中，以便于雕刻機(jī) 械、紡織機(jī)械行業(yè)的用戶使用。1.6 目標(biāo)了解 tmsf2808 芯片各個(gè)管腳的功能，掌握 sc400 系列變頻器的電路原理圖， 對各部分功能進(jìn)行了解了解 h8 芯片各個(gè)管腳的

12、功能，繪制新的電路原理圖， pcb 版圖，并且將 2808 芯片上的復(fù)位電路和啟動(dòng)電路移植到 h8 芯片上2SC400 系列變頻器 2808 芯片說明TMS320F2801 、F2806 和 F2808 控制器實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化的控制系統(tǒng)能力集成將 脈寬調(diào)制 (PWM) 發(fā)生、多功能的定時(shí)器、傳感器捕獲、模擬 - 數(shù)字轉(zhuǎn)換、通信接 口以及程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器集成為一個(gè)器件， 減少和降低了系統(tǒng)成本、 板級空間以 及系統(tǒng)復(fù)雜性。2.1TMS320F2808 控制器的特點(diǎn)32 位 DSP 內(nèi)核ADC-100MIPS 性能- 高速吞吐量 (160ns/6.25MSPS)-單周期 32 ×32MAC-12

13、 位分辨率-超高速中斷響應(yīng)-同時(shí)或單采樣模式存儲(chǔ)器-16 通道、多路轉(zhuǎn)換輸入-快閃存儲(chǔ)器：32KB128KB- 兩個(gè)集成采樣及保持電路-RAM ： 12KB-36KB- 內(nèi)部或外部基準(zhǔn)- 引導(dǎo) ROM ： 8KB通信控制外設(shè)-多達(dá) 4 個(gè) SPI 通道-能夠同時(shí)控制多達(dá) 5 個(gè)三相逆變器- 多達(dá) 2 個(gè) SCI- 多達(dá) 16 個(gè)獨(dú)立 PWM 通道-I2C-多達(dá) 4 個(gè)增強(qiáng)型捕獲單元-多達(dá) 2 個(gè) CAN 接口-多達(dá) 2 個(gè)增強(qiáng)型 QEP 單元-增強(qiáng)型定時(shí)器單元2 2.tms320f2808 芯片特性集成化和靈活性TMS320F2808 控制器實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化的控制系統(tǒng)能力集成將脈寬調(diào)制 （PWM）

14、發(fā) 生、多功能的定時(shí)器傳感器捕獲、模擬 - 數(shù)字轉(zhuǎn)換、通信接口以及程序和數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器集成為一個(gè)器件， 減少和降低了系統(tǒng)成本板級空間以及系統(tǒng)復(fù)雜性。 靈活性 多樣的功能來源于一組具有專用用法和好處的改進(jìn)型外設(shè)功能和模式。例如， F2808 控制器新近得到提升的 PWM 功能實(shí)現(xiàn)了對所有 16 個(gè) PWM 輸出的獨(dú)立 控制。這使得采用單個(gè) F2808 控制器便能夠控制多達(dá) 5 個(gè)三相逆變器，同時(shí)還 可執(zhí)行功率因數(shù)校正。 片上的外設(shè)是專為最大限度地提升軟件模塊性和可擴(kuò)展性 而設(shè)計(jì)的。比如， PWM 子系統(tǒng)就是由經(jīng)過相同編程的可互換、重復(fù)部件所組成 的。將軟件從片上資源較少的低成本器件移植到性能較高的

15、器件因此變得輕而易 用舉。該款重新設(shè)計(jì)的高準(zhǔn)確度、16通道、12位模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）具有可 滿足極高性能控制應(yīng)用之需的轉(zhuǎn)換速度 （高達(dá) 6.25MSPS） ，并具備可根據(jù)您的系 統(tǒng)要求而采用內(nèi)部基準(zhǔn)、簡化外部基準(zhǔn)、 甚至是軟件校準(zhǔn)型基準(zhǔn)的靈活性。 靈活 豐富的片上資源令設(shè)計(jì)師能夠通過增強(qiáng)、 替換或取消以往需要采用額外元件方可 實(shí)現(xiàn)的其他系統(tǒng)功能 （比如：功率因數(shù)校正、濾波、速度和位置傳感器、運(yùn)動(dòng)剖 析、通信協(xié)議和通用主處理器任務(wù) ）來引入其他節(jié)省成本的措施。控制架構(gòu) 在當(dāng)今的應(yīng)用中，性能并不僅限于處理器速度或者采用 32 位數(shù)據(jù)通路的更高計(jì) 算精度。 在實(shí)時(shí)控制系中， 認(rèn)識到中斷響應(yīng)時(shí)

16、間、 代碼密度以及架構(gòu)效率的重要 性是很重要的。在處理 32 位數(shù)據(jù)時(shí)， TMS320C2808MDSP 內(nèi)核的效率是 16 位競爭器件的兩倍。即使是在 16 位計(jì)算中，與競爭對手相比， C28xTMDSP 內(nèi) 核的效率至少也要高出 43% 。這得益于 C28xDSP 架構(gòu)中的尋址和存儲(chǔ)器存取效 率。這些架構(gòu)優(yōu)勢還體現(xiàn)在代碼長度基準(zhǔn)程序上不管是采用匯編語言還是 C 語言來進(jìn)行人工編碼， 對于相同的操作， 競爭器件所需的程序存儲(chǔ)器至少要比我 們的產(chǎn)品多出10%。C28xDSP內(nèi)核架構(gòu)與Tl編譯器技術(shù)的組合意味著開發(fā)人 員能夠在開銷很小的情況下進(jìn)行 C 語言編程。即使是與性能最為接近的競爭器 件相

17、比， C28xDSP 內(nèi)核的中斷開銷處理效率也要高出兩倍。這意味著更快的系 統(tǒng)響應(yīng)，那些僅僅為了響應(yīng)中斷而被浪費(fèi)掉的時(shí)鐘周期也將減致最少。 最大限度地提升性能對于系統(tǒng)性能而言， 存儲(chǔ)器資源的存取速度也是很重要的。 Tl 的高速、流水線型 片上快閃存儲(chǔ)器 （可支持接近滿時(shí)鐘頻率的程序執(zhí)行）消除了大多數(shù)嵌入式控制器的常見瓶頸。F2808 集成了用于實(shí)時(shí)代碼或需要進(jìn)行快速存取的數(shù)據(jù)的快閃存儲(chǔ)器和RAM（其存儲(chǔ)容量分別高達(dá)128KB和 36KB） 。借助能夠保護(hù)所有片上存儲(chǔ)器免遭非法存取的128位口令，您寶貴的知識產(chǎn)權(quán)（IP）絕無被盜 用之憂。高分辨率 PWMF2801 、F2806 和 F2808

18、控制器是首批融入了 TI 的新型高分辨率 PWM 能力的 處理器。該獨(dú)特功能使得這些處理器能夠提供的 PWM 分辨率比市面上任何同類 競爭器件高出 6 位?，F(xiàn)在，對于 1MHz 以上的開關(guān)頻率，電源設(shè)計(jì)師可以轉(zhuǎn)而 采用可編程的數(shù)字環(huán)路控制方案。 較高分辨率的 PWM 控制也使低頻開關(guān)應(yīng)用受 益，以數(shù)字電機(jī)控制器為例， 更高的分辨率和準(zhǔn)確度將意味著更加精確的環(huán)路和 更加優(yōu)良的系統(tǒng)控制。隨著該有效分辨率的提高， TMS320F2808 控制器的 PWM 模塊如今已可被用作集成數(shù)字 - 模擬轉(zhuǎn)換器，從而為嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師提供 了更高的可用性能。2.3tms320f2808 引腳圖及結(jié)構(gòu)框圖圖 2

19、.1PQFP 封裝引腳圖圖 2.2PSOP 封裝引腳圖3H8 芯片說明3.1h8 芯片特點(diǎn)?16 位高速 H8/300HCPU在目標(biāo)碼級，與 H8/300CPU 向上兼容通用寄存器：16位×16個(gè)基本指令： 62 種?豐富的外圍功能RTC （可作為自由運(yùn)行計(jì)數(shù)器使用）定時(shí)器 B1 （8 位定時(shí)器）定時(shí)器 V（ 8 位定時(shí)器）定時(shí)器 Z（ 16 位定時(shí)器）14 位 PWM監(jiān)視定時(shí)器SCI （異步或者時(shí)鐘同步串行通信接口）×2個(gè)通道I2C 總線接口（符合飛利浦公司提倡的 I2C 總線接口方式）10位AlD轉(zhuǎn)換器 ?通用輸入/輸出端口 輸入/輸出端口： 45個(gè)管腳（H8/3687

20、N : 43個(gè)管腳）。其中8個(gè)大電流端口（ IOL=20mAVOL=1.5V ）輸入端口： 8個(gè)管腳（模擬輸入管腳兼用）?EEPROM 的接口（只限于 H8/3687N ）I2C總線接口（符合飛利浦公司提倡的I2C總線接口方式）?支持各種低功耗模式3.2內(nèi)部框圖圖3仆-ZTATTM 版、掩模型 ROM版H8/3687 群內(nèi)部框圖圖3.2EEPROM疊層版H8/3687N 內(nèi)部框圖圖3.33.3地址空間和存儲(chǔ)器映像H8群的地址空間為64K字節(jié)，包含程序區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。存儲(chǔ)器映像如下圖所示圖3.4存儲(chǔ)器映像（1）圖3.5存儲(chǔ)器映像（2）圖3.6存儲(chǔ)器映像（3）3.4h8管腳功能對照表表3.1類型H8電

21、源符號管腳編號輸入/輸出功能VCC12輸入電源管腳。請與系統(tǒng)電源連接。VSS9接地管腳。請與系統(tǒng)電源（0V）連接。AVCC3用于A/D轉(zhuǎn)換的模擬信號電源管腳。不使用A/D轉(zhuǎn)換器時(shí)，請與系統(tǒng)電源連接。VCL6內(nèi)部降壓電源管腳。為了穩(wěn)定化，請?jiān)谠摴苣_和VSS管腳之間插入0.1 F左右的電容時(shí)鐘OSCI11輸入用于系統(tǒng)時(shí)鐘的晶體諧振器或者陶瓷諧振器的 連接管腳。也能輸入外部時(shí)鐘。連接例子，請參照“第五章時(shí)鐘發(fā) f .耳口 ”生器0SC210輸出X15輸入用于子時(shí)鐘的 32.768kHz 晶體諧振器的連接 管腳。X24輸出系統(tǒng)控制RES7輸入復(fù)位管腳。內(nèi)置上拉電阻(typ.150k )。該管腳如設(shè)定為

22、低電平，則為復(fù)位狀態(tài)。TEST8測試管腳。請與VSS電位連接。外部中斷NMI35輸入非屏敝中斷請求輸入管腳。IRQo IRQ351 54輸入外部中斷請求輸入管腳。 能選擇上升沿/下降沿WKPO WKP513、1419 22輸入外部中斷請求輸入管腳。 能選擇上升沿/下降沿RTCTMOW23輸出分頻時(shí)鐘輸出管腳定時(shí)器B1TMIB152輸入外部事件輸入管腳疋時(shí)器VTMOV30輸出輸出比較功能的波形輸出管腳TMCIV29輸入外部事件輸入管腳。TMRIV28計(jì)數(shù)器復(fù)位輸入管腳。TRGV54計(jì)數(shù)開始觸發(fā)輸入管腳。定時(shí)器ZFTloAo36輸入/輸出輸出比較的輸出/輸入捕捉的輸入/外部時(shí)鐘輸入兼用管腳。FTl

23、oBo34輸出比較的輸出/輸入捕捉的輸入/PWM 輸出兼用管腳。FTIOCO33輸出比較的輸出/輸入捕捉的輸入/PWM 同步輸出兼用管腳（在復(fù)位、互補(bǔ)PWM模式時(shí)）。FTIODO32輸出比較的輸出/輸入捕捉的輸入/PWM 輸出兼用管腳。FTIOAI37輸出比較的輸出/輸入捕捉的輸入/PWM 輸出兼用管腳（在復(fù)位、互補(bǔ)PWM模式時(shí)）。FTIOBIFTIODI38 40輸出比較的輸出/輸入捕捉的輸入/PWM 輸出兼用管腳。14 位 PWMPWM24輸出14位PWM方波輸出管腳。I2C總線接SDA*126輸入/輸出I2C數(shù)據(jù)輸入/輸出管腳。能用 路輸出直接驅(qū)動(dòng)總線。使用時(shí)，外部需要上拉電阻。NMOS

24、漏極開口輸入/輸出I2C時(shí)鐘輸入/輸出管腳。能用NMOS漏極開(IIC)(EEPRoSCL*127M :路輸出直接驅(qū)動(dòng)總線。使用時(shí)，外部需要上拉電阻。輸入）TXD、46、50輸出發(fā)送數(shù)據(jù)輸出管腳。TXD_2串行通信RXD、45、49輸入接收數(shù)據(jù)輸入管腳。接口(SCI)RXD_2SCK3、44、48輸入/輸出時(shí)鐘輸入/輸出管腳。SCK3_22、1AN764、63模擬信號輸入管腳。AlD轉(zhuǎn)換器AN05962輸入ADTRG22轉(zhuǎn)換開始觸發(fā)輸入管腳。2、1PB7 64、63輸入8位輸入端口。I/O接口兼用PBo5962PWmP175451輸入/輸出7位輸入/輸出端口。P142523P12P10P243

25、1、47 5位輸入/輸出端口。P2044P3718 158位輸入/輸出端口。P3055 5827*2、P5726*28位輸入/輸出端口。P5022 1914、1340 37P6732 348位輸入/輸出端口。P6036P76P7430 286位輸入/輸出端口。P7250 48P70P8743 413位輸入/輸出端口。P85電壓調(diào)節(jié)器控制信號3.5 電源電路及復(fù)位電路簡介3.5.1 使用內(nèi)部電源降壓電路的情況如圖所示，必須將外部電源連接到 VCC 管腳，并且在 VCL 和 VSS 之間連接一 個(gè)大約0.1F 的電容。通過附加這個(gè)外部電路，使內(nèi)部降壓電路有效。外部電路的輸入/ 輸出電平以連接到 V

26、CC 的外部電源電壓和連接到 VSS 的 GND 電位為基準(zhǔn)。例如，端口的 輸入/ 輸出電平，高電平以VCC為基準(zhǔn)，低電平以VSS為基準(zhǔn)。A/D轉(zhuǎn)換器的模擬電源不受內(nèi)部 降壓電路的影響。圖 3.2 在使用內(nèi)部電源降壓電路的情況下的電源連接圖不使用內(nèi)部電源降壓電路的情況如圖所示，必須將外部電源連接到VCL和VCC管腳。外部電源被直接提供給內(nèi) 部電源?？墒褂玫碾娫措妷簽?3.0V3.6V。在供給超過這個(gè)范圍的電源的情況下， 運(yùn)行不被保證。圖 3.3在不使用內(nèi)部電源降壓電路的情況下的電源連接圖3.5.2 ?加電復(fù)位電路通過外部連接電容，在接通電源時(shí)，產(chǎn)生內(nèi)部復(fù)位信號。?低電壓檢測電路低電壓檢測復(fù)位電

27、路：監(jiān)視電源電壓，在一定電壓以下時(shí)，產(chǎn)生內(nèi)部復(fù)位信號。 低電壓檢測中斷電路： 監(jiān)視電源電壓， 在從一定電壓下降或者上升時(shí)， 產(chǎn)生中斷。 檢測復(fù)位發(fā)生電壓的電平能選擇兩種情況： 只使用低電壓檢測復(fù)位電路， 或者低 電壓檢測中斷電路和低電壓檢測復(fù)位電路并用。圖 3.4 加電復(fù)位電路和低電壓檢測電路的框圖4引腳功能對應(yīng)替換及原理圖PCb版圖繪制4.1制作復(fù)位電路啟動(dòng)電路引腳功能對照表表4.1類型H8tms2808電源符號管腳編號輸入/輸出符號管腳編號輸入/輸出VCC12輸入Vdd32/43VSS9VSSzVSSADec-44AVCC3VDDA11VCL6VDD?時(shí)鐘OSC111輸入XCLKIN23/

28、25OSC210輸出XCLKOUT24X15輸入X145X24輸出X246系統(tǒng)控制RES7輸入XRS3TEST8TEST304.2 繪制 h8 控制板電路原理圖及其 pcb 版圖由于國內(nèi)的繪圖軟件無法達(dá)到公司繪圖要求的精確性和可塑形，于是我學(xué)習(xí)了 AltiumDesigner6.0 這款軟件本款軟件在單一設(shè)計(jì)環(huán)境中集成板級和 FPGA 系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于 FPGA 和分立處 理器的嵌入式軟件開發(fā)以及 PCB 版圖設(shè)計(jì)、編輯和制造。并集成了現(xiàn)代設(shè)計(jì)數(shù) 據(jù)管理功能 ,使得 AltiumDesigner 成為電子產(chǎn)品開發(fā)的完整解決方案一個(gè)既 滿足當(dāng)前，也滿足未來開發(fā)需求的解決方案。 在實(shí)際應(yīng)用中遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先

29、于其他軟件。 經(jīng)過半個(gè)月的學(xué)習(xí)， 我掌握了基本的電路連接技巧和繪圖方法， 在北京茨服電氣 趙總和工程師的幫助下繪制出了開發(fā)前后的電路原理圖和 pcb 版圖首先我根據(jù)公司原有的紙質(zhì)電路原理圖繪制出了以下的電路原理圖并借鑒了公司的 PCB 版圖圖 4.12808 芯片電路原理圖圖 4.22808 芯片 pcb 版圖4.3 開發(fā)完成后的電路原理圖及其 pcb 版圖跟據(jù)表的管腳對應(yīng)關(guān)系原有的復(fù)位電路圖 4.3調(diào)整為圖 4.4連接到 RES 管腳原有的啟動(dòng)電路圖 4.5改為圖 4.6并將兩管腳連接到 X1X2最終成果圖為圖 4.7H8 芯片電路原理圖由于此次實(shí)習(xí)時(shí)間短暫，我繪制的 PCB 版圖來不及進(jìn)行

30、生產(chǎn)測試等一系列 工序，完整的 PCB 版圖很遺憾的并未完成， 現(xiàn)在只有一張未經(jīng)過生產(chǎn)測試的 PCB 版圖，也是本次設(shè)計(jì)的遺憾所在圖 4.8H8 芯片電路 PCB 版圖經(jīng)過公司技術(shù)人員的指導(dǎo)和確認(rèn)，本次設(shè)計(jì)圓滿的完成了任務(wù)，成功的將 2808 芯片的復(fù)位功能電路和啟動(dòng)電路移植到了 h8 芯片中，為公司技術(shù)人員進(jìn)行下一步的功能移植和程序移植打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)總結(jié)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我的題目是 對 SC400 系列變頻器芯片的研究， 在這次設(shè)計(jì)中， 我有幸得到了校外實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，北京茨服電器有限公司的工作人員熱情的接待了我們， 并提出他們現(xiàn)有的變頻器產(chǎn)品的不足， 希望我參與他們的開發(fā)測試， 在此次開發(fā) 設(shè)計(jì)中，

31、我了解了 sc400 系列變頻器所使用的 2808 芯片的管腳對應(yīng)功能， 結(jié)構(gòu) 框 圖，電路原理 圖和 PCB 版圖。其次我學(xué)習(xí) 了繪制 電路 原理圖的軟件 AltiumDesigner6.0 ，在工程師和趙總的幫助下完成了 h8 芯片的電路原理圖和 PCB 版圖。成功的移植了 2808 芯片的啟動(dòng)電路和復(fù)位電路。參考文獻(xiàn) :1 陳伯時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.72 韓安榮通用變頻器及其應(yīng)用北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000,3-1393 張燕賓.SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.94 沙占友新型單片開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用北京：電子工業(yè)出版社，2001,385

32、0丁斗章變頻調(diào)速技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005,7466 唐中燕基于單片機(jī)的單相 SPWM變頻器設(shè)計(jì).電機(jī)電器技術(shù), 2004(4)，35377 陳沖，李維謙，齊虹.8089單片機(jī)控制的SPWM逆變器福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自 然科學(xué)版)， 1997 ( 25)， 50538 趙德元由單片機(jī)控制的單相 SPWM變頻器的研究微型機(jī)與應(yīng)用.2003(3)， 15179 王慧，任恩恩，孔令剛.IPM智能功率模塊及應(yīng)用科技咨詢導(dǎo)報(bào)，2007 ( 1 )，515310 許維廣，鄒江峰智能功率模塊IGBT-IPM在逆變器中的應(yīng)用電氣應(yīng)用，2005 ( 24)， 747611 王曉明，楊秀艷，董玉林智能功率模塊IPM故障信號的處理方法遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào)， 2005 ( 25)， 959612 周志敏，周紀(jì)海，紀(jì)愛華.變頻電源使用技術(shù)中國電力出版社，2005,2125200413 王士湖基于IPM的電機(jī)控制系統(tǒng)逆變器的設(shè)計(jì)淮陰工學(xué)院學(xué)報(bào),13 ）， 161814