PWM變頻調(diào)速多電機(jī)同步傳動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

PWM變頻調(diào)速多電機(jī)同步傳動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)摘要：本設(shè)計(jì)給出了一種用PWM變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，用來(lái)控制多臺(tái)普通三相交流異步電機(jī)。該控制系統(tǒng)用8031單片機(jī)最小系統(tǒng)，以及HEF4752大規(guī)模繼承芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)生的控制信號(hào)用來(lái)控制逆變?cè)拈_關(guān)，從而產(chǎn)生可以調(diào)整的PWM信號(hào)來(lái)控制交流電機(jī)，完成對(duì)多臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)同步傳動(dòng)的控制，它既可以統(tǒng)一控制，又能微調(diào)各個(gè)電機(jī)。該系統(tǒng)具有工作可靠，調(diào)節(jié)范圍寬，控制精度高，同步效果好的特點(diǎn)，本文給出了它的硬件組成電路以及控制程序的流程軟件設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:PWM變頻調(diào)速控制多臺(tái)電機(jī)rr]評(píng)聞表MicrosoftWord9...關(guān)鍵詞:PWM變頻調(diào)速控制多臺(tái)電機(jī)rr]評(píng)聞表MicrosoftWord9...29KB封面MicrosoftWord9,..21KBZJI步1荏耽控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：=^icroEoftWord9...jMulti-motorsynchronousPWMinverterdrivingsystemcontrol

systemAbstract：ThisintroducedaPWMfrequencycontrolsystemwhichcanbeusedtoregularthespeedofsomeelectricalelectromotor.ThissystemusedMCS-51SCMandHEF4752PWMchipwhichcanmakecontrolsignaltocontrolthesystem.AndthePWMsignalproducedbythemcancontrolwhethertheswitchisopenorcloseinthisway,thePWMsignalfeedtotheelectromotorcanbeproduced.Moreoverthesignalcanbecontrolled.Thesystemcancontrolbothsingleelectromotororseveralelectromotor.Thestrongpointofthesystemisthat:reliable,widecontrol,high-precision.Thisarticlegivesthecompositionofitshardwareandcircuitdesignsoftwareflowcontrolprocedures.KeyWord:PWMFrequencyconversionmodulatesvelocityThemulti-motorsynchronizationTOC\o"1-5"\h\z第一章內(nèi)容概要1\o"CurrentDocument"第一節(jié)變頻調(diào)速的基本知識(shí)4\o"CurrentDocument"第二節(jié)PWM原理5第三節(jié)PWM變頻調(diào)速主電路61變頻器的分類6\o"CurrentDocument"2GRT驅(qū)動(dòng)電路8第二章數(shù)字控制系統(tǒng)10\o"CurrentDocument"第一節(jié)HEF4752的電路功能10\o"CurrentDocument"第二節(jié)8031單片機(jī)最小系統(tǒng)14\o"CurrentDocument"8031最小系統(tǒng)148031最小系統(tǒng)控制HEF4752芯片16\o"CurrentDocument"第三節(jié)測(cè)速電路18\o"CurrentDocument"第四節(jié)系統(tǒng)的工作過(guò)程21第三章系統(tǒng)的抗干擾及保護(hù)23\o"CurrentDocument"第一節(jié)系統(tǒng)的抗干擾23\o"CurrentDocument"第二節(jié)保護(hù)電路24第四章軟件的設(shè)計(jì)26\o"CurrentDocument"第一節(jié)程序流程圖26\o"CurrentDocument"第二節(jié)地址空間分布表31\o"CurrentDocument"程序清單32第五章英文文獻(xiàn)翻譯45\o"CurrentDocument"結(jié)束語(yǔ)50參考文獻(xiàn)51附錄：英文原文52第一章內(nèi)容概要在紡織工業(yè)中的印花，染色，紡織，整理聯(lián)合機(jī)，通常采用多臺(tái)直流電機(jī)或者交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。使用交流電機(jī)控制系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)，其不存在直流電機(jī)控制系統(tǒng)維護(hù)困難和難以實(shí)現(xiàn)高速驅(qū)動(dòng)等缺點(diǎn)。其突出的特點(diǎn)是：電機(jī)制造成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易維護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)高壓大功率以及高速驅(qū)動(dòng)，適宜在惡劣環(huán)境下工作，系統(tǒng)成本很低，并能獲得和直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)相媲美或者是更好的控制性能。新型電力電子器件和脈寬調(diào)治（PWM）控制技術(shù)的出現(xiàn)，為提高交流調(diào)速的性能以及功能指標(biāo)，縮小體積，提高競(jìng)爭(zhēng)能力提供了有力的條件。用數(shù)字控制系統(tǒng)來(lái)控制PWM波的形成，是自動(dòng)控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，通常具有精度高，速度快，存儲(chǔ)容量大和有邏輯判斷的功能，因此可以實(shí)現(xiàn)高級(jí)復(fù)雜的控制方法，獲得快速精密的控制效果，其控制系統(tǒng)與以往的控制系統(tǒng)相比較有很多優(yōu)點(diǎn)：精心設(shè)計(jì)的微機(jī)控制系統(tǒng)能顯著地降低控制器件的成本，同時(shí)還具有體積小，重量輕，能耗少等其他的優(yōu)點(diǎn)。VLSI使得線路連接減少到最少，其平均無(wú)故障時(shí)間大大長(zhǎng)于分立元件電路。同時(shí)，數(shù)字電路中不存在溫飄的問(wèn)題，可以保證運(yùn)算的精度。因此對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同步傳動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，采用單片機(jī)控制的PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用MCS-51單片機(jī)和專用PWM大規(guī)模集成芯片HEF4752為核心，通過(guò)該控制系統(tǒng)，產(chǎn)生PWM調(diào)制波控制逆變?cè)拈_關(guān)斷時(shí)間以實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)的調(diào)速。該系統(tǒng)既能實(shí)現(xiàn)對(duì)單獨(dú)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的控制，也能實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)電機(jī)的同步控制，使其特性一致。采用單片機(jī)控制的PWM變頻調(diào)速多電機(jī)同步傳動(dòng)示意圖如圖1-1所示。

箱5-變頻器6-單片機(jī)最小系統(tǒng)以接口電路7-驅(qū)動(dòng)8-檢測(cè)裝置箱5-變頻器6-單片機(jī)最小系統(tǒng)以接口電路7-驅(qū)動(dòng)每一臺(tái)電機(jī)處設(shè)置一個(gè)與轉(zhuǎn)速成正比的脈沖發(fā)生器，輸出頻率分別為f1,f2……fn。由測(cè)速電路把對(duì)應(yīng)的f1,f2……的轉(zhuǎn)速存入計(jì)算機(jī)。首先對(duì)主令機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。再對(duì)從動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整。只要n=n1-n2存在。那么就對(duì)從動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)n=0時(shí)系統(tǒng)同步運(yùn)行。聯(lián)合機(jī)構(gòu)有統(tǒng)一給定電位器給出信號(hào)。單個(gè)單元的給定分別由比率電位器設(shè)定，經(jīng)0809由單片機(jī)控制。這樣既能統(tǒng)一控制，又能微調(diào)各臺(tái)單機(jī)，使得各單機(jī)特性基本一致，運(yùn)行中的速度差異，由同步檢測(cè)環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整。變頻調(diào)速系統(tǒng)一般由變頻器，電動(dòng)機(jī)，控制器組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1-2所示：

圖1-2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖通常由變頻器主電路給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源。由此電源輸出的電壓或電流以及頻率由控制電路來(lái)給出。由速度檢測(cè)器以及速度檢測(cè)電路將速度反饋信號(hào)輸入給運(yùn)算電路。同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)還應(yīng)該包含保護(hù)電路，用來(lái)防止變頻器主電路的過(guò)壓過(guò)流，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)保護(hù)異步電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)。第一節(jié)變頻調(diào)速的基本知識(shí)機(jī)電傳動(dòng)速度連續(xù)控制是指在一定的控制下，工作機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)任意連續(xù)的速度變化，即無(wú)極調(diào)速。交流異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，運(yùn)行可靠，在機(jī)電傳動(dòng)中得到了廣泛的應(yīng)用。異步電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速方法后，調(diào)速范圍廣，系統(tǒng)效率高。在負(fù)載不變時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)器轉(zhuǎn)速為n=n(1-s)=60f(1-s)/p可見，異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有改變f,p,s三種⑴基頻(額定頻率"以下調(diào)速在基頻率以下調(diào)速時(shí)，需要調(diào)節(jié)電源電壓，否則電動(dòng)機(jī)將不能正常運(yùn)行。原因是三相異步電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，定子阻抗壓降很小。當(dāng)頻率降低時(shí)，如果電壓不變，將使磁通增大，電動(dòng)機(jī)磁路飽和，勵(lì)磁電流急劇增加，因此電動(dòng)機(jī)將無(wú)法正常運(yùn)行，為了防止磁路飽和，就應(yīng)當(dāng)U/f二常數(shù)上式表明，在基頻率以下變頻率調(diào)速時(shí)，要實(shí)現(xiàn)恒磁通調(diào)速度，應(yīng)使電壓和頻率按比例地配合調(diào)節(jié)。(2)基頻(額定頻率f/以上調(diào)速在基頻以上調(diào)速時(shí)，也按比例升高電壓是很困難的。因此只好保持電壓不變，這相當(dāng)于支流電動(dòng)機(jī)的弱磁調(diào)速。把基頻以下和基頻以上兩種情況結(jié)合起來(lái)，可得知異步電機(jī)變頻調(diào)速控制特性。如果電動(dòng)機(jī)能在溫升允許條件下長(zhǎng)期運(yùn)行，這時(shí)轉(zhuǎn)矩基本上隨磁通變化。所以在基頻以下屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，在基頻以上屬于恒功率調(diào)速。變頻器可以分為以下幾種：交-直-交電壓型變頻器先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把支流電逆變成頻率可調(diào)的三相交流電。其按中間濾波環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件不同，分有電壓型和電流型兩種。其在頻率的調(diào)節(jié)范圍，以及改善變頻后電動(dòng)機(jī)的特性等方面，都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。所以本設(shè)計(jì)采用這一種。交-交型變頻電動(dòng)機(jī)調(diào)速交-交變頻器由正反并聯(lián)的品閘管整流電路組成，正半周由正組成整流器供

電，負(fù)半周由負(fù)組整流器供電。其主要優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有中間環(huán)節(jié)，故變換效率高，故它主要用于容量較大的低速拖動(dòng)系統(tǒng)中。第二節(jié)PWM原理正弦波脈寬調(diào)制就是用一系列寬度可變的矩形波脈沖來(lái)等效正弦波，等效果條件是對(duì)應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)兩種波形所包含的面積相等。如圖2=1所示：圖1-3PWM原理示意圖PWM波的產(chǎn)生方法：把正弦電壓的半波N等分，每一個(gè)等分點(diǎn)的中點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的矩形脈沖中點(diǎn)相重合，每一等分的正弦曲線與橫軸所包圍的面積與對(duì)應(yīng)的矩形脈沖面積相等。這樣，在半波內(nèi)，N個(gè)等幅，等距，不等寬的矩形脈沖串即逆變器輸出波。我們用它加在異步電動(dòng)機(jī)上代替?zhèn)鹘y(tǒng)的正弦電壓波形，只要N足夠大，這樣的代替引起的誤差很小，而我們可以方便有效地控制輸出波的矩形脈沖寬度和頻率，也就是控制輸出波的正弦基波電壓的大小和頻率，從而達(dá)到控制異步電動(dòng)機(jī)的目的。通過(guò)調(diào)節(jié)方波高電平和低電平的時(shí)間比調(diào)節(jié)輸出電壓，比如一個(gè)20%占空比波形，會(huì)有20%的高電平時(shí)間和80%的低電平時(shí)間，而一個(gè)60%占空比的波形則具有60%的高電平時(shí)間和40%的低電平時(shí)間，占空比越大，高電平時(shí)間越長(zhǎng),則輸出的脈沖幅度越高，即電壓越高.如果占空比為0%，那么高電平時(shí)間為0,則沒(méi)有電壓輸出.如果占空比為100%，那么輸出全部電壓.所以通過(guò)調(diào)節(jié)占空比，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓的目的,而且輸出電壓可以無(wú)級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié).生成PWM波的方法有很多種，大致可以分為兩大類：一類是采用模擬電路產(chǎn)生，另一類是由數(shù)字電路產(chǎn)生，即由專用集成芯片來(lái)生成。本例就是選用HEF4752芯片來(lái)生成控制信號(hào)。第三節(jié)PWM變頻調(diào)速主電路1變頻器的分類交-直-交電壓型變頻器先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把支流電逆變成頻率可調(diào)的三相交流電。其按中間濾波環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件不同，分有電壓型和電流型兩種。其在頻率的調(diào)節(jié)范圍，以及改善變頻后電動(dòng)機(jī)的特性等方面，都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。所以本設(shè)計(jì)采用這一種。交-交型變頻電動(dòng)機(jī)調(diào)速交-交變頻器由正反并聯(lián)的品閘管整流電路組成，正半周由正組成整流器供電，負(fù)半周由負(fù)組整流器供電。其主要優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有中間環(huán)節(jié)，故變換效率高，故它主要用于容量較大的低速拖動(dòng)系統(tǒng)中。本設(shè)計(jì)采用交-直-交變頻器的主電路，如圖2-2所示。圖1-4變頻器主電路電壓型變頻器由品閘管整流橋REC,支流濾波電容以及品閘管逆變橋INV組成。逆變橋INV的三個(gè)輸出端U,V,W和異步電動(dòng)機(jī)的三相繞組相連接。整流橋?qū)⑷喙ゎl交流電變?yōu)橹绷麟姟６鵀V波電容用于減少支流電壓脈沖量。各個(gè)部分說(shuō)明如下：整流濾波部分整流管VD1~VD6組成三相橋整流橋，將電源的三相交流電全波整流成支流電。如電源的線電壓為ul則三相全波整流后平均直流電壓UD的大小為Ud=1.35Ul我國(guó)三相電源的線電壓為380V,故全波整流后的平均電壓為UD=1.35X380V=513V濾波電容cf其功能是：濾平全波整流后的電壓紋波；當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，使支流電壓保持平穩(wěn)。由于受到電解電容的電容量和耐壓能力的限制，濾波電路通常由若十個(gè)電容器并聯(lián)成一組，又由兩個(gè)電容組串聯(lián)而成，如圖所示。因?yàn)殡娊怆娙萜鞯碾娙萘坑休^大的離散性，故兩個(gè)電容的電容量常不能完全相等，這將使它們各自承受的電壓不相等，故在兩個(gè)電容旁邊并聯(lián)一個(gè)阻值相等的均壓電阻。限流電阻rl與開關(guān)sl當(dāng)變頻器剛合上電源的瞬間，濾波電容器的充電電流是很大的。過(guò)大的沖擊電流將可能使二級(jí)管損壞；同時(shí)，也使電源電壓瞬間下降而受到“污染”。為了減少?zèng)_擊電流，在變頻器剛接通電源的一段時(shí)間里，電路內(nèi)串入限流電阻，其作用是將電容器的充電電流限制在允許的范圍內(nèi)。開關(guān)S的功能是：當(dāng)充電到一定程度時(shí)，令開關(guān)接通，將rl短路掉。電源指示HLHL除了表示電源是否接通外，還有一個(gè)十分重要的功能，就是在變頻器切斷電源后，表示濾波電容器上的電荷已經(jīng)釋放完畢。由于cf的容量很大，而切斷電源又必須在逆變電路停止工作的狀態(tài)下進(jìn)行，其放電時(shí)間往往長(zhǎng)達(dá)數(shù)分鐘，又由于電容上的電壓很高，如果不等其放電完，就會(huì)對(duì)人身安全產(chǎn)生威脅。故在維修的時(shí)候，必須等待燈完全熄滅為止，才能接觸變頻器內(nèi)部的導(dǎo)電部分。2）直交變換部分。逆變管V1~V6組成逆變橋，把整流所得到的直流電再逆變成頻率可調(diào)的交流電。這是變頻器實(shí)現(xiàn)變頻的具體執(zhí)行環(huán)節(jié)，應(yīng)而是變頻器的核心部分。本設(shè)計(jì)采用電力品體管（GTR）續(xù)流二級(jí)管的主要功能有：（1）電動(dòng)機(jī)的繞組是電感性的，其電流具有無(wú)功分量，VD7~VD12為無(wú)功電流返回給支流電源提供“通道”。（2）當(dāng)頻率下降，電動(dòng)機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)，再生電流將通過(guò)VD1~VD7整流返回給直流電路。（3）VD1~VD7進(jìn)行逆變的基本工作過(guò)程是：3）能耗電路制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元（1）制動(dòng)電阻R電動(dòng)機(jī)在工作頻率下降過(guò)程中，將處于再生制動(dòng)狀態(tài)，拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能要反饋到直流電路中，使直流電壓不斷上升，甚至可能達(dá)到危險(xiǎn)的地步。因此，必須將再生到直流電路的能耗消耗掉，使電壓保持在允許范圍內(nèi)變動(dòng)。制動(dòng)電阻R的作用就是用來(lái)消耗這部分能量。（2）制動(dòng)單元Vb制動(dòng)單元是由GTR及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成的，其功能就是為放電電流經(jīng)R提供通路。2GRT驅(qū)動(dòng)電路GRT的導(dǎo)通與關(guān)斷是由基極驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)控制的，因此基極驅(qū)動(dòng)電路必須適應(yīng)于GRT期間的要求。GRT器件本身的放大倍數(shù)受到集電極電流與結(jié)穩(wěn)的影響，其開關(guān)的速度受到導(dǎo)通時(shí)間以及判斷時(shí)間的限制。因此，在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，各種參數(shù)全面考慮。GRT驅(qū)動(dòng)電路如圖2-3所示：

圖1-5GRT驅(qū)動(dòng)主電路如圖GTR的驅(qū)動(dòng)電路，包括電氣隔離和晶體管放大電路兩部分。其中二極管VD2和電位補(bǔ)償二極管VD3構(gòu)成所謂的貝克箝位電路，也就是一種抗飽和電路，可使GTR導(dǎo)通時(shí)處于臨界飽和狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載較輕時(shí)，如果V5的發(fā)射極電流全部注人V，會(huì)使V過(guò)飽和，關(guān)斷時(shí)退飽和時(shí)間延長(zhǎng)。有了貝克箝位電路之后，當(dāng)V過(guò)飽和使得集電極電位低于基極電位時(shí)，VD2就會(huì)自動(dòng)導(dǎo)通，使多余的驅(qū)動(dòng)電流流人集電極，維持Ubc^O。這樣，就使得V導(dǎo)通時(shí)始終處于臨界飽和。圖中，C2為加速開通過(guò)程的電容。開通時(shí)，R5被C2短路。這樣可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電流的過(guò)沖，并增加前沿的陡度，加快開通。第二章數(shù)字控制系統(tǒng)第一節(jié)HEF4752的電路功能本系統(tǒng)采用的是HEF4752芯片作為PWM波發(fā)生器，其基本功能是提供三對(duì)互補(bǔ)的PWM信號(hào)去驅(qū)動(dòng)逆變器，使之產(chǎn)生對(duì)稱的三相輸出。這是一塊全數(shù)字式的大規(guī)模集成電路，其內(nèi)部運(yùn)行以及外部連接完全采用數(shù)字方式，輸入邏輯各控制信號(hào)可以決定系統(tǒng)控制輸出的啟/停，相序以及選擇品體管/品閘管模式等等，因此非常適用于微機(jī)系統(tǒng)。（1）HEF4752的電路功能與結(jié)構(gòu)HEF4752是采用LOCMOS工藝制造的大規(guī)模集成電路，專門用來(lái)產(chǎn)生三相SPWM信號(hào)。它的主要特點(diǎn)是：1）能產(chǎn)生三對(duì)相位差120°的互補(bǔ)SPWM主控脈沖，適用于三相橋結(jié)構(gòu)的逆變器；2）采用多載波比自動(dòng)切換方式，隨著逆變器的輸出頻率降低，有級(jí)地自動(dòng)增加載波比，從而抑制低頻輸出時(shí)因高次諧波產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈沖和噪聲等所造成的惡劣影響。調(diào)制頻率可調(diào)范圍為0?100Hz，且能使逆變器輸出電壓同步調(diào)節(jié)；3）為防止逆變器上下橋臂直通，在每相主控脈沖間插入死區(qū)間隔，間隔時(shí)間連續(xù)可調(diào)。它的驅(qū)動(dòng)輸出經(jīng)隔離放大后，可驅(qū)動(dòng)GTO和GTR逆變器，在交流變頻調(diào)速中作控制器件。其引腳如圖3-1所示。

OBC128272625242322HEF4752212019181716150BM20B1URCTCIOCTKORM10RM2ORC10RC2FCTAUssUdd0BC2VAVIRSYN0YM1OYM2OYC1OYC2CSPVCT圖2-1HEF4752芯片引腳圖它有12個(gè)逆變驅(qū)動(dòng)端，3個(gè)控制輸出端，7個(gè)控制輸入端，4個(gè)電源端。具體見表：引腳名稱功能1OBC1相換流開關(guān)信號(hào)12OBM2相主開關(guān)信號(hào)23OBM1相主開關(guān)信號(hào)14RCT最高開關(guān)頻率基準(zhǔn)時(shí)鐘

5CW電機(jī)換相控制信號(hào)6OCT推遲輸出時(shí)鐘7K選擇互鎖推遲間隔8ORM1R相主開關(guān)信號(hào)19ORM2R相主開關(guān)信號(hào)210ORC1R相換流開關(guān)信號(hào)111ORC2R相換流開關(guān)信號(hào)212FCT頻率時(shí)鐘13A復(fù)位輸入控制14VSS接地端15B測(cè)試電路用信號(hào)16C測(cè)試電路用信號(hào)17VCT電壓時(shí)鐘18CSP電流采樣脈沖19OYC2Y相換流開關(guān)信號(hào)220OYC1Y相換流開關(guān)信號(hào)121OYM2Y相主開關(guān)信號(hào)222OYM1Y相主開關(guān)信號(hào)123RSYNR相同步信號(hào)24L停止/啟動(dòng)系統(tǒng)25I選擇品體管/品閘管模式26VAV平均電壓27OBC2B相換流開關(guān)信號(hào)228VDD工作電壓（10V）HEF4752芯片管腳功能1）驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出六個(gè)主驅(qū)動(dòng)輸出形成三個(gè)互補(bǔ)的脈寬調(diào)試驅(qū)動(dòng)波形：ORM1,ORM2,OYM1,OYM2,OBM1,OBM2,由它們?nèi)ヲ?qū)動(dòng)三相逆變橋產(chǎn)生的對(duì)成的三相輸出。2）控制輸入I：電路的輸出信號(hào)可以有兩種輸出形式，一種是晶體管逆變器，另外一種是品閘管逆變器，由I端的電平來(lái)控制。就本電路來(lái)說(shuō)，采用大功率晶體管，所以在I端輸入低電平。七在晶體管模式下，為了使同一相的上下主輸出不同時(shí)接通，芯片使用一個(gè)互鎖推遲間隔來(lái)隔開上下主輸出的接通。這個(gè)輸入控制K和時(shí)鐘輸入OCT一起來(lái)調(diào)節(jié)間隔時(shí)間的長(zhǎng)短，以保證有主夠的時(shí)間換相。間隔時(shí)間的計(jì)算公式如下：當(dāng)K=0時(shí)fOCT=8/匕當(dāng)K=1時(shí)如16氣L:用來(lái)控制啟動(dòng)以及停止。當(dāng)L為低電平時(shí)，所有的輸出全部封鎖，以應(yīng)變電路的突發(fā)情況。在本設(shè)計(jì)中，當(dāng)電流過(guò)大的時(shí)候封鎖HEF4752以起到保護(hù)的作用。當(dāng)L為高電平的時(shí)候，解除封鎖。CW：這個(gè)是相序輸入控制端，可以用來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，當(dāng)其為高電平的時(shí)候相序?yàn)镽YB,低電平的時(shí)候相序?yàn)镽BY。ABC：這三個(gè)輸入是用于生產(chǎn)制造過(guò)程中做試驗(yàn)用。通常在工作期間三個(gè)端口接在VSS上。3）時(shí)鐘輸入時(shí)鐘控制頻率的改變可以改變輸出的PWM調(diào)制波，以實(shí)現(xiàn)變頻控制的目的。（1）FCT頻率控制時(shí)鐘：時(shí)鐘輸入FCT控制逆變器輸出頻率f,從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，時(shí)鐘頻率fFCT與fout的關(guān)系由下式?jīng)Q定：fFCT=3360Xf夙（2）VCT電壓控制時(shí)鐘：由電機(jī)學(xué)原理可知，為使交流電動(dòng)機(jī)有一組理想的機(jī)械特性，得到恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速的特性，必須在變頻率的同時(shí)改變電壓，使U/F為常數(shù)。該電路能使輸出電壓自動(dòng)地正比輸出電壓的幅度還可以由VCT時(shí)鐘輸入頻率控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的調(diào)節(jié)。當(dāng)fVCT增加時(shí)，導(dǎo)致減少調(diào)制深度，從而減少了輸出電壓。當(dāng)減少fVCT，剛有相反的作用。若在100%調(diào)制時(shí)的輸出頻率為、，剛有匕=2乂3360乂、故在100%調(diào)制時(shí)頻率比關(guān)系式為：ff/"0.5低于0.5時(shí),調(diào)制是正弦的;高于0.5時(shí)，相電壓波形逐漸向方波轉(zhuǎn)變。RCT參考時(shí)鐘：RCT是一個(gè)固定時(shí)鐘，用來(lái)設(shè)定最大逆變開關(guān)頻率fmax參考頻率與最大開關(guān)頻率的關(guān)系為：frct=280Xfmax這樣在應(yīng)用系統(tǒng)中，一旦選定了最高逆變按頻率，則七七就可以確定。在大多數(shù)情況下，為了節(jié)省與便利，可以使、二七阪OCT輸出推遲時(shí)鐘，它可以和輸入控制信號(hào)K一起決定互鎖推遲時(shí)間的長(zhǎng)短。輸出控制RSYN(示波器同步信號(hào))：這是一個(gè)脈沖輸出信號(hào)，頻率等于fout。VAV(輸出電壓模擬信號(hào))：這是一個(gè)數(shù)字信號(hào)，它模擬逆變器輸出的線電壓平均值，其頻率等于逆變器的輸出頻率fout并且不受輸入信號(hào)L的控制。CSP(逆變器開關(guān)輸出)：這是一個(gè)脈沖，頻率二倍于逆變器的開關(guān)頻率f,也不受控于L的輸入信號(hào)。本系統(tǒng)是用單片機(jī)最小系統(tǒng)和比例乘器電路來(lái)對(duì)FCT,VCT等的輸入時(shí)鐘脈沖加以控制，來(lái)生成系統(tǒng)需要的PWM調(diào)制波。第二節(jié)8031單片機(jī)最小系統(tǒng)本設(shè)計(jì)采用8031單片機(jī)最小系統(tǒng)來(lái)控制HEF4752芯片。18031最小系統(tǒng)由于8031單片機(jī)沒(méi)有存儲(chǔ)空間，所以在本設(shè)計(jì)中要擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器2764和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器6264。又因?yàn)樾枰嗟慕涌谒杂玫搅?155芯片。對(duì)于CPU與存儲(chǔ)器相連接，就需要考慮到存儲(chǔ)器地址分配以及片選信號(hào)的問(wèn)題。它們決定了存儲(chǔ)器在內(nèi)存空間中的位置。一般來(lái)說(shuō)，地址譯碼有以下兩種方法:線選法所謂線選法就是把單獨(dú)的地址線作為片選信號(hào)接到存儲(chǔ)器上，只要該信號(hào)為低電平，那么就可以選中相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)芯片。這種方法的特點(diǎn)是連線簡(jiǎn)單，不需要專門設(shè)計(jì)邏輯電路，但芯片之間的地址不連續(xù)，存儲(chǔ)空間沒(méi)有充分利用。此外，每個(gè)存儲(chǔ)器芯片地址線未連的高位地址線根數(shù)。一般對(duì)最小系統(tǒng)，由于擴(kuò)展的存儲(chǔ)器芯片不多，因此這種選線法有實(shí)用價(jià)值。地址譯碼法地址譯碼法又有部分譯碼和全譯碼兩種方式。部分譯碼法是指未用高位的地址部分參加譯碼，其譯碼輸出分別連接到不同的片選端。這種方法的特點(diǎn)類似于線選法，地址有重疊區(qū)，地址空間分散。全譯碼是指，除了存儲(chǔ)器芯片所用地址線與CPU的地址線相連接外，未用的地址線全部參加譯碼，通過(guò)地址譯碼器產(chǎn)生存儲(chǔ)器的片選信號(hào)。這種方法的特點(diǎn)是存儲(chǔ)器地址沒(méi)有重疊區(qū)域，存儲(chǔ)單元地址是唯一的。一般微型機(jī)都是采用這種地址譯碼方法。本設(shè)計(jì)也是采用這種地址譯碼方法。如圖3-2所示：圖2-28031單片機(jī)最小系統(tǒng)28031最小系統(tǒng)控制HEF4752芯片由8031最小系統(tǒng)產(chǎn)生的信號(hào)輸給HEF4752芯片的4個(gè)時(shí)鐘輸入端，從而控制HEF4752輸出一定的三相信號(hào)對(duì)稱控制波，四個(gè)時(shí)鐘量輸入說(shuō)明如下：ffcT時(shí)鐘ffcT與逆變器的輸出頻率fout由以下關(guān)系式?jīng)Q定：fFcT=3360Xf七交流電機(jī)的額定頻率為50Hz，因此fout的頻率范圍為3~50Hz(最小值是由芯片的fFcT與fRcT決定的)。因而可以求出fFcT的變化范圍為10Hz~168Hz.f心本系統(tǒng)要求在f下保持恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，則f/f的比值在這個(gè)VcToutfctvct頻率范圍內(nèi)應(yīng)當(dāng)保持不變。若要保持這個(gè)要求，應(yīng)當(dāng)使fVcT=6720Xfout=6720X50=336KHz。由此來(lái)固定f?即能保證匕/七t的比值始終保持常數(shù)。。即能實(shí)現(xiàn)電機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)。但在低頻區(qū)，電機(jī)轉(zhuǎn)子漏抗變小，這時(shí)與電機(jī)定子電阻的壓降相比電阻壓降將不可忽略。壓降使磁通下將，轉(zhuǎn)矩減小，因此需要加補(bǔ)償以提高電壓。故在低頻的時(shí)候應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少fVcT，這樣便可以使輸出電壓增大，達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康?。VCTfRcT參考時(shí)鐘在本系統(tǒng)中，設(shè)開關(guān)頻率的最大值參考時(shí)鐘RCT由下式?jīng)Q定：fRcT=280f(m)=280KHz而開關(guān)最小值在芯片內(nèi)置為：fmin=0-6fmax一般來(lái)說(shuō)，為了方便起見，令fRcT=fOcTfOcT輸出推遲時(shí)鐘，它可以和輸入控制信號(hào)K一起決定互鎖推遲時(shí)間的長(zhǎng)短。在本例中，為了防止同一橋臂上下的兩個(gè)開關(guān)在換相時(shí)產(chǎn)生直通現(xiàn)象，將000000000000000000000000000芯片的K端置“0”，則此時(shí)的互鎖時(shí)間為8/td=28us,大于GRT的換相時(shí)間。8031最小系統(tǒng)與HEF4752芯片的連接采用8253記時(shí)/數(shù)芯片與HEF4752芯片相連接，給定其所要求的四個(gè)時(shí)鐘頻率。8253芯片是一個(gè)可編程的時(shí)鐘發(fā)生器，其內(nèi)部有三個(gè)獨(dú)立的16位記數(shù)器，每個(gè)記數(shù)器都是一個(gè)可置數(shù)減1記數(shù)器，記數(shù)頻率可達(dá)2.6MHz。1片8253芯片需要四個(gè)I/O口地址，對(duì)應(yīng)8253內(nèi)部的三個(gè)記數(shù)器和一個(gè)共用的控制寄存器。由CPU寫入控制寄存器的控制字確定了8253的工作方式，讀/寫順序，選擇記數(shù)器和記數(shù)的碼制。在本設(shè)計(jì)中，設(shè)定其工作方式為3,固定8253的輸入脈沖頻率，通過(guò)改變時(shí)間常數(shù)來(lái)改變輸出頻率。對(duì)輸入脈沖進(jìn)行分頻。各通道的設(shè)定如下：0#通道：作為RCT和OCT的時(shí)鐘脈沖1#通道：作為VCT的時(shí)鐘脈沖2#通道：作為FCT的時(shí)鐘脈沖各通道的分頻系數(shù)確如下：設(shè)時(shí)鐘信號(hào)為2MHz的晶振源。對(duì)于0#通道因?yàn)閒oCT=f=RCT=280KHz,故其分頻系數(shù)為：X=2X106/280X103=7對(duì)于1#通道，高頻時(shí)f/f=0.5,f=168KHz/0.5=336KHZ故其分頻數(shù)為X=2X106/336X103=6低頻時(shí)：f"".4故其分頻數(shù)為X=6/0.4=15對(duì)于2#通道fFCT=3360Xf七而ft最大為50Hz=3360X50=168Hz故其分頻數(shù)為：X=2X106/168X103=12以上的分頻數(shù)由8031單片機(jī)的P0口寫入8253中。平滑調(diào)速的實(shí)現(xiàn)°由于量化控制頻率變化，存在著分辨率的問(wèn)題，如FCT的分頻數(shù)均勻變化時(shí)，逆變器的輸出頻率并不是均勻變化的，這樣就不算是平滑調(diào)速。所以為了解決這個(gè)問(wèn)題，本設(shè)計(jì)采用兩片CD4527級(jí)聯(lián)組成一個(gè)比例乘法器。如圖所示。比例乘法器的數(shù)據(jù)輸入端A~D分別接到單片機(jī)最小系統(tǒng)的Pb口輸入比例系數(shù)，CD4527的脈沖輸出端，接到8253的2#通道口的時(shí)鐘端，作為FCT輸入端控制。數(shù)據(jù)輸入端A~D可以在1~99范圍內(nèi)變化。設(shè)置比例乘法器的輸入時(shí)鐘CLK的周期為0.4us，即比例乘法器的數(shù)據(jù)輸入端每變化一位，則8253的輸出端fout頻率變化為：f=1.67KHz則逆變器的輸出頻率變化為fut=^fft/3360=0.5Hz即當(dāng)比例乘法器的輸入數(shù)據(jù)在1?99之間變化時(shí)，逆變器的輸出頻率在50Hz~0.5Hz均勻變化，從而實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，滿足設(shè)計(jì)所需。如圖3-3比例乘法器的級(jí)連圖2-3比例乘法器的級(jí)連對(duì)HEF4752其他輸入端的控制對(duì)于HEF4752芯片其它數(shù)字端的控制，采用8031單片機(jī)最小系統(tǒng)的P1口以位控制方式加以實(shí)現(xiàn)，P14接到芯片的CW端，用來(lái)控制三相交流電壓的相序，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制］P13接到L端控制封鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)端。由于本設(shè)計(jì)采用的開關(guān)元件是晶體管，所以I.端直接接地。第三節(jié)測(cè)速電路速度閉環(huán)的控制（1）電動(dòng)機(jī)速度的測(cè)量對(duì)電機(jī)速度的測(cè)量可以有兩種方法，用測(cè)速發(fā)電機(jī)檢測(cè)出與轉(zhuǎn)速成正比的電壓信號(hào)，再反饋給控制系統(tǒng)。其特點(diǎn)是測(cè)速發(fā)電機(jī)工作可靠，價(jià)格低廉，但存在兩個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是非線性以及死區(qū)問(wèn)題，而且精度較差。采用脈沖編碼器作為檢測(cè)器件，與傳動(dòng)軸相連接，每當(dāng)軸轉(zhuǎn)過(guò)一周便發(fā)出一定數(shù)量的脈沖信號(hào)，微機(jī)通過(guò)記數(shù)器，可測(cè)得脈沖的頻率或是周期，從而可以間接得到軸上的轉(zhuǎn)速。由于脈沖編碼器可以達(dá)到很高的精度，而且不受外部影響，所以可以用于高精度的控制。本設(shè)計(jì)采用這種方法。采用脈沖編碼器檢測(cè)轉(zhuǎn)速，通常有三種方法：M法：即測(cè)頻法。在一定的時(shí)間內(nèi)，對(duì)脈沖編碼器輸出的脈沖計(jì)數(shù)，從而得到與轉(zhuǎn)速成正比的脈沖數(shù)m,此種方法用于高速系統(tǒng)的檢測(cè)，因?yàn)樗俣仍礁?，一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的脈沖數(shù)就越多，因而檢測(cè)系統(tǒng)的分辨率也就越高。T法：即測(cè)周期法。通過(guò)測(cè)量脈沖編碼器發(fā)脈沖的周期來(lái)計(jì)算軸上的轉(zhuǎn)速的方法。脈沖周期的測(cè)量的實(shí)現(xiàn)是借助某一時(shí)鐘頻率確定的時(shí)鐘來(lái)間接獲得。若時(shí)鐘頻率為f，測(cè)得的時(shí)鐘脈沖為m，則轉(zhuǎn)速為n=60f/(mp),n的單位為r/min。該法與測(cè)頻率法相反，比較適合于較低轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)。M/T法：結(jié)合了M法和T法的各自的特點(diǎn)，由定時(shí)器確定采樣周期T，定時(shí)器的定時(shí)開始時(shí)刻總與脈沖編碼器的第一個(gè)記數(shù)脈沖前沿保持一致，在T的期間內(nèi)得到脈沖數(shù)m,同時(shí)，另一個(gè)記數(shù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行記數(shù)，當(dāng)T定時(shí)結(jié)束時(shí)，只停止對(duì)脈沖編碼第一器的記數(shù)，而T結(jié)束后脈沖編碼器輸出的第一個(gè)脈沖前沿時(shí)，才停止對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖的記數(shù)，并得到記數(shù)值m2,其持續(xù)時(shí)間T=T+AdT。M/T法是轉(zhuǎn)速檢測(cè)的較為理想的手段，可以在寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量，但缺點(diǎn)是硬件和數(shù)據(jù)處理的軟件相對(duì)復(fù)雜。本設(shè)計(jì)就是采用了M/T法的原理。根據(jù)這個(gè)原理用單片機(jī)8031最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)字測(cè)速電路，由轉(zhuǎn)速的公式可知，我們只要測(cè)得ml和m2這個(gè)測(cè)速過(guò)程所用的時(shí)間就可以知道轉(zhuǎn)速了，所以本設(shè)計(jì)用8031的定時(shí)/記數(shù)器T0來(lái)記數(shù)mi，Ti來(lái)記數(shù)m2,用8155的定時(shí)/記數(shù)器來(lái)定時(shí)T,Tin來(lái)測(cè)量實(shí)際時(shí)間Td。測(cè)速電路如圖3-4所示：

圖2-4測(cè)速電路測(cè)速過(guò)程如下：開關(guān)K置1,測(cè)速開始，這時(shí)CLK1和CLK2為高電平1,J2=0,k2=1。當(dāng)單片機(jī)給P15的信號(hào)為低電平時(shí)，此時(shí)Q2=1,D=1,當(dāng)f1的上升沿到來(lái)的時(shí)候，Q1由0變?yōu)?。打開GGG，開始TTT記數(shù)和定時(shí)。1,2,30,1,in置位p15,若CP2未收到下降沿信號(hào)脈沖，表示Tout端沒(méi)信號(hào)輸出，也就是說(shuō)還沒(méi)有到設(shè)定的時(shí)間，Q2保持1不變，Q1同樣保持1，，T時(shí)間到，在Tou「端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，使Q2翻轉(zhuǎn)為0，于是D=0,在下一個(gè)CP的上升沿才會(huì)停止記數(shù)，這也是AT產(chǎn)生的原因，即測(cè)速電路的實(shí)際時(shí)間為兩者之和，T同時(shí)向INT發(fā)出中0out0斷請(qǐng)求，在處理程序中，讀取m1m2,并轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速存入單片機(jī)。記數(shù)器清零后，返回到(2)。第四節(jié)系統(tǒng)的工作過(guò)程P1.0為系統(tǒng)的啟動(dòng)/停止信號(hào)輸入端，啟動(dòng)時(shí)發(fā)光二極管LED亮，P1.7為電機(jī)轉(zhuǎn)向控制信號(hào)端，正轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)光二極管亮。啟/停開關(guān)置1，則系統(tǒng)開始工作，這時(shí)單片機(jī)系統(tǒng)給0809一個(gè)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，開始將外界給的速度模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，在INT1中斷程序中已經(jīng)將PA口將轉(zhuǎn)換后的速度數(shù)字量讀入內(nèi)存中。而在此時(shí)，測(cè)速部分也開始工作，在INT0中斷程序中，將測(cè)速電路的記數(shù)值讀入，并轉(zhuǎn)換成速度寸入內(nèi)存，將實(shí)際值與設(shè)定值相比較，確定當(dāng)前的速度控制量，也就是確定8253的分頻系數(shù)，從而確定了FCT和VCT的頻率，其中VCT經(jīng)過(guò)P0口送入8253的數(shù)據(jù)口，而FCT分頻數(shù)送入兩個(gè)CD4527比例乘法器的數(shù)據(jù)輸入端，在由OUT1和OUT2輸出相對(duì)應(yīng)的頻率脈沖，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后送入到4752中，使之產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的調(diào)制波，經(jīng)過(guò)基極驅(qū)動(dòng)電路放大后驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件。系統(tǒng)中有電壓和電流保護(hù)電路，當(dāng)系統(tǒng)由于某種原因發(fā)生故障的時(shí)候，可以有效地防止元件的損壞，P14接4752的相序控制信號(hào)CW，以來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，P13接至保護(hù)端。系統(tǒng)對(duì)多臺(tái)電機(jī)的控制過(guò)程如下：?jiǎn)?停開關(guān)置1時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)開始工作，主電路的HL燈亮，各個(gè)電機(jī)的模擬量速度有比例電位器給定，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器0809的轉(zhuǎn)換后，變?yōu)閿?shù)字量。也是由于有各自的比例電位器，故各機(jī)可以微調(diào)，也適合統(tǒng)一控制。系統(tǒng)檢測(cè)到轉(zhuǎn)換完的信號(hào)后就將速度的數(shù)字中斷量在INT1中斷處理程序中將主，從電機(jī)的速度存入系統(tǒng)，另外測(cè)速部分開始工作，通過(guò)鎖存器封鎖其它的電機(jī)的主軸脈沖信號(hào)，先對(duì)主電機(jī)開始測(cè)速，以便實(shí)現(xiàn)主電機(jī)的閉環(huán)控制，在INT0中斷程序中將記數(shù)值讀入并計(jì)算出速度，與給定的速度信號(hào)比較，確定當(dāng)前的速度控制量，從而就能確定主機(jī)的FCT和VCT分頻數(shù)，即確定FCT和VCT的頻率。其中VCT的分頻數(shù)由P0口直接送入8253的數(shù)據(jù)口，F(xiàn)CT的分頻數(shù)由P0口送入級(jí)聯(lián)的比例乘法器數(shù)據(jù)口，再送入8253中，在8253的OUT】和OUT2輸出相應(yīng)的頻率脈沖，輸入給主機(jī)的HEF4752的VCT和FCT端，控制主機(jī)的速度穩(wěn)定后，開始測(cè)量從動(dòng)機(jī)的速度，同理將分頻系數(shù)確定后送入相應(yīng)的芯片，控制從機(jī)的速度與主機(jī)的相等，即使△n=0。這樣可以并接入很多單元，很容易實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電機(jī)的同步，擴(kuò)展8155很容易實(shí)現(xiàn)，在印染界，紡絲界的電力拖動(dòng)中經(jīng)常用到。如圖3-5所示：圖2-5系統(tǒng)工作示意圖第三章系統(tǒng)的抗干擾及保護(hù)第一節(jié)系統(tǒng)的抗干擾工業(yè)環(huán)境中的干擾的來(lái)源一般是以脈沖形式進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，主要是通過(guò)以下三條渠道：（1）空間干擾，是由電磁信號(hào)通過(guò)空間輻射進(jìn)入系統(tǒng)。（2）過(guò)程通道干擾，干擾通過(guò)與系統(tǒng)相連的前向通道，后向通道及其它系統(tǒng)的相互通道進(jìn)入。（3）供電系統(tǒng)干擾，電磁信號(hào)通過(guò)供電線路進(jìn)入系統(tǒng)。在一般情況下，單片機(jī)系統(tǒng)中后兩種干擾遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空間干擾，因此，在單片機(jī)系統(tǒng)種，對(duì)于干擾的防止主要是從防止后兩種情況入手?？垢蓴_的措施有硬件措施以及軟件措施兩種。硬件措施可以防止大部分干擾，但仍不免有一部分干擾信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)，所以此時(shí)軟件抗干擾就起到了重要的作用。由于軟件抗干擾措施是以CPU為分期代價(jià)的，如果沒(méi)有硬件消除絕大多數(shù)干擾，CPU將高負(fù)荷工作，無(wú)暇顧及正常的工作，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的工作效率和實(shí)用性。因此，一個(gè)成功的抗干擾系統(tǒng)是由硬件和軟件兩部分構(gòu)成的?？垢蓴_可以采用以下幾種方法：（1）光電隔離在輸入和輸出通道上采用光電隔離器來(lái)進(jìn)行有很大的好處，它將單片機(jī)系統(tǒng)與各種傳感器從電氣上隔離開來(lái)，很大一部分干擾將被阻擋，本系統(tǒng)中電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用了光電隔離器GD，還有過(guò)流檢測(cè)電路也采用了光電隔離，防止誤動(dòng)作。（2）過(guò)電壓保護(hù)電路在輸入輸出通道上應(yīng)采用一過(guò)壓保護(hù)電路，以防引入高電壓，傷害單片機(jī)系統(tǒng)。過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)路由限流電阻和穩(wěn)壓管組成，限流電阻選擇要適宜，太大會(huì)引起信號(hào)衰減，太小起不到保護(hù)穩(wěn)壓管的作用。穩(wěn)壓管的選擇也要適宜，其穩(wěn)壓值以略高于最高傳送信號(hào)電壓為宜，太低將對(duì)信號(hào)起限幅效果，使信號(hào)失真。所以本設(shè)計(jì)不采用這種方法。（3）抗干擾電源單片機(jī)系統(tǒng)供電線路是干擾的主要來(lái)源，電源采用隔離變壓器接入電網(wǎng)?？梢苑乐闺娋W(wǎng)的干擾侵入單片機(jī)系統(tǒng)。隔離變壓器與普通變壓器的不同之處在于它在初級(jí)和次級(jí)這間加了一層屏蔽層，并將它和鐵芯一起接觸。（4）配置去耦電容原則上每個(gè)集成電路芯片上都應(yīng)安置一個(gè)陶瓷電容器，可以消除大部分高頻干擾。（5）接地良好接地也是一種很好的防干擾措施，在實(shí)際應(yīng)用中將不可忽視，本系統(tǒng)既有模擬電路，又有數(shù)字電路，因此數(shù)字電路和模擬電路要分開，最后只在一點(diǎn)相連接，如果不是這樣處理，則會(huì)互相干擾。另外，在電路版PCB設(shè)計(jì)上，要保證互不干涉的前提下，電阻以及電容的引線要盡可能的短，過(guò)孔的數(shù)量也要盡量的少，一般不多于2個(gè)。整個(gè)系統(tǒng)抗外界的電磁干擾還可以用導(dǎo)磁性能較好的材料罩住主芯片，可以破壞外界的強(qiáng)磁干擾。系統(tǒng)使用的芯片除了關(guān)鍵的芯片外，應(yīng)盡可能使用低速芯片。由于該系統(tǒng)是變頻系統(tǒng)，不可避免的會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，為防止它對(duì)其他的電子器件造成干擾，可在工頻電源的引入端加入一個(gè)零序電抗器，可有效阻止該系統(tǒng)對(duì)外界的電磁干擾。軟件抗干擾的方法：（1）輸入信號(hào)抗干擾混入測(cè)量數(shù)據(jù)中的干擾信號(hào)分周期性和非周期性兩種。對(duì)于周期性干擾信號(hào)來(lái)說(shuō)。在進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的時(shí)候，采用積分變換原理，就可以對(duì)其進(jìn)行有效的抑制。非周期性的干擾信號(hào)往往是用數(shù)字濾波算法消除的，所謂數(shù)字濾波就是通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算來(lái)消除干擾的方法。本設(shè)計(jì)采用其中的算術(shù)平均值法，對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)采樣4次，染病后求它們的算術(shù)平均值作為采樣的有效值。（2）輸出信號(hào)抗干擾測(cè)控系統(tǒng)的輸出信息，既有數(shù)據(jù)信號(hào)也有控制信號(hào)。這些信號(hào)在受到干擾后，就會(huì)擾亂系統(tǒng)的正常工作。在軟件上解決這一問(wèn)題的辦法是數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的重復(fù)輸出，其輸出方式有兩種：一種是在數(shù)據(jù)或控制信號(hào)輸出后，以最短的周期重復(fù)輸出原來(lái)的信息。另一種是系統(tǒng)輸出信息后，CPU應(yīng)通過(guò)檢測(cè)的通道來(lái)檢測(cè)輸出的結(jié)果是否正確。（3）程序抗干擾干擾信號(hào)除了能使輸入輸出數(shù)據(jù)誤差加大，使輸入輸出狀態(tài)發(fā)生錯(cuò)誤造成局部控制失靈外，它還會(huì)干擾單片機(jī)內(nèi)部程序使程序運(yùn)行紊亂，造成系統(tǒng)無(wú)法工作，程序干擾技術(shù)就是在程序中采用一些措施，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和攔截失控的程序，使程序盡可能無(wú)擾動(dòng)的恢復(fù)正常工作，使系統(tǒng)的損失減到最小。本設(shè)計(jì)采用了指令昂余方法。第二節(jié)保護(hù)電路GTR能通過(guò)的最大電流比額定電流高不了多少，因此，對(duì)GTR的保護(hù)就成了應(yīng)用的難題，GTR的保護(hù)一般是在驅(qū)動(dòng)電路中實(shí)現(xiàn)對(duì)GTR的自保護(hù)。其保護(hù)電路的形式依賴于逆變器是電壓源供電還是電流源供電。電流源逆變器易于實(shí)現(xiàn)負(fù)載短路保護(hù)，如發(fā)生短路現(xiàn)象時(shí)，可將所有晶體管開通，以最大限度地發(fā)揮電流承受能力，并且把可控整流橋拉入逆變，使存儲(chǔ)在電感中的能量逆變回電網(wǎng)；實(shí)現(xiàn)開路保護(hù)則很困難，必須設(shè)置電壓鉗位電路以限制dv/dt，并使尖峰電壓值小于品體管的擊穿電壓。電壓型逆變器實(shí)現(xiàn)開路保護(hù)容易，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)難度大些，一般是利用GTR可自關(guān)斷的特點(diǎn)，故障一旦檢出，就迅速關(guān)斷GTR器件。一般認(rèn)為GTR損壞的主要原因有：瞬態(tài)過(guò)壓。由于感性負(fù)載或布線電感的影響，GTR關(guān)斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生瞬態(tài)電壓尖峰。瞬態(tài)過(guò)壓是GTR二次擊穿手主要原因，它的防護(hù)一般是給GTR并一RC或RCD網(wǎng)絡(luò)，消除峰值電壓，改善GTR開關(guān)工作條件。過(guò)流。流過(guò)GTR的電流超過(guò)最大允許電流ICM時(shí)，可能會(huì)使電極引線過(guò)熱而燒斷，或使結(jié)溫過(guò)高而損壞。檢測(cè)過(guò)流信號(hào)是技術(shù)難點(diǎn)，檢測(cè)到過(guò)流信號(hào)后，通常是關(guān)閉GTR的基極電流，利用GTR42的自關(guān)斷能力切斷電路。退飽和°GTR的電路中工作在準(zhǔn)飽和狀態(tài)，但也可因外部電路條件的變化，使它退出了飽和區(qū)，進(jìn)入了放大區(qū)，使得集電極耗散功率增大。第四章軟件的設(shè)計(jì)第一節(jié)程序流程圖根據(jù)以上的工作原理，本軟件由一個(gè)主程序和兩個(gè)中斷程序組成。主程序流程圖:

調(diào)W轉(zhuǎn)換成BCD換成算fct分頻程序輸出到主機(jī)FCTVCT分頻數(shù)輸入從動(dòng)機(jī)測(cè)速命令調(diào)速度處理子程序及將W換成FCT分頻數(shù)子程序輸出到從動(dòng)機(jī)FCTVCT分頻數(shù)第二節(jié)地址空間分布表0000H復(fù)位入口地址0020H中斷入口地址中斷服務(wù)程序區(qū)子程序區(qū)主程序區(qū)子程序區(qū)RAM0030HT0低四位數(shù)0031HT0高四位數(shù)0032HT1低四位數(shù)0033HT1高四位數(shù)0034H主動(dòng)機(jī)速度值0035H從動(dòng)機(jī)速度值0036H~0042H轉(zhuǎn)速處理中間值0043H轉(zhuǎn)向信息0044H~0049HBCD轉(zhuǎn)換中間值0050H主機(jī)FCT分頻數(shù)0051H主機(jī)VCT分頻數(shù)0060H從機(jī)FCT分頻數(shù)0061H從機(jī)VCT分頻數(shù)00000003001300200022002400260028002B002E003100340037003A003D0040004300460049004C004F00520055程序清單ORG0000HLJMPSTARTORG0003HLJMPINTOORG0013HLJMPINT1ORG0020HINTO：MOVR2#0FH；測(cè)速中斷服務(wù)程序DJNZR2,INTOCLRTR1CLRTR0MOV30H,TLOMOV31H,THOMOV32H,TL1MOV33H,TH1TOC\o"1-5"\h\zMOV50H,#00HMOV51H,#0A74LCALLCHENGOLCALLDIVMOV30H,60HMOV31H,THOMOV50H,#02HMOV51H,#00HMOV32H,#1EHMOV33H,#00HCALDIVMOV30H,60H

0058MOV31H,61H005BLCALLCHENGO005EMOV35H,60H0061MOVTH1,#00H0064MOVTHL,#00H0067MOVTHO,#00H006AMOVTLO,#00H006DCLRP1.5006FSETBEXO0071RET10072INT1:MOVDPTR,#37FFH;給定中斷服務(wù)程序0075MOV@DPTR,A0076MOVR0,LP00078LP0NOPMOV0079DJNZR0,LP0007BMOVXA,@DPTR007CMOV34H,A007ESETBEX10080RET10081CHENGO:MOVR0,30H;雙子節(jié)乘法子程序0083MOVR1,31H0085MOVR2,50H0087MOVR3,51H0089MOVR4,#00H008BMOVR5,#00H008DMOVR6,#00H008FMOVR7,#00H0091MOV2AH,#10H0094LCALLCHENG30097LOOPO:SJMPLOOPO0099CHENG3:009A009B009C009D009E009F00A000A100A200A300A400A500A600A700A800A900AB00AC00AD00AE00AF00B000B100B200B400B5MOVA,R4ADDA,R4MOVR4,AMOVA,R5ADDCA,R5MOVA,R6ADDCA,R6MOVA,R7ADDCA,R7MOVR7,AMOVA,R2ADDA,R2MOVR2,AMOVA,R3ADDCA,R3MOVR3,AJNCCHENGMOVA,R4ADDA,R0MOVR4,AMOVA,R5ADDCA,R1MOVR5,AMOVA,R6ADDCA,#00HMOVR6,AMOVR7,A00B6ADDCA,#00H00B8MOVR7,AOV00B9CHENG:DJNZ2AH,CHENG300BCMOV60H,R400BEMOV61H,R500C0MOV62H,R600C2MOV63H,R700C4RET00C5DIV:MOVR7,#00H00C7MOVR6,#00H00C9MOVR4,#00H00CBMOVR3,32H00CDMOVR2.32H00CFMOVR7,#20H00D1DVL1:LCALLRLN100D4CLRC00D5MOVA,R200D6SUBBA,R200D7MOVR4,A00D8MOVA,R500D9SUBBA,R300DAMOVR5,A00DBMOVA,R600DCSUBBA,#00H00DEMOVR6A00DFJCDVL200E1SETB30H00E3DVL3:DJNZR7,DVL100E5LCALLRLN;雙字節(jié)除法子程序00E8RET00E9DVL2:MOVA,R400EAADDA,R200EBMOVR4,A00ECMOVA,R500EDADDCA,R300EEMOVR5,A00EFMOVA,R600F0ADDCA,#00H00F2MOVR6,A00F3CLR30H00F5LJMPDVL300F8RLN:MOVR0,#04H00FAMOVC,30H00FCMOVR1,#60H00FERLN0:MOVA,@R100FFRLCA0100MOV@R1,A0101INCR10102DJNZR0,RLNO0104RET0105RLN1:MOVA,R40106RLCA0107MOVR4,A0108MOVA,R50109RLCA010AMOVR5,A010BMOVA,R6010CRLCA;010D010EMOVIRET6,AORG0200H0200START:MOVDPTR,#3100H；主程序，初始化81550203MOVA,#0C3H0205MOVDPTR,#3101H;A口，B口輸出0208MOV,#00H020AMOVX@DPTR,A020BMOVDPTR,#3104H020EMOVA,#00H0210MOVX@DPTR,#3104H；置定時(shí)間常數(shù)0211MOVA,#0C3H0214MOVA,#E8H0216MOVX@DPTR,A0217MOVDPTR,#3105H021AMOVA,#0C3H021CMOVX@DPTR,A021DMOVDPTR,#2FFFH;初始化控制主機(jī)的82530220MOVA,#36H0222MOVX@DPTR,A;置8253三個(gè)記數(shù)器方式30223MOVDPTR,#76H0025MOVX@DPTR,A0226MOVA,#0B6H0228MOVX@DPTR,A0229MOVMOVDPTR,#29FFH;指向記數(shù)器0

022CMOVA,#07H022EMOVX@DPTR,A;寫入分頻數(shù)7022FMOVA,#00H0231MOVX@DPTR,A0232MOVDPTR,#2DFFH;指向記數(shù)器20235MOVA,#OCH0237MOVX@DPTR,A;寫入分頻數(shù)120238MOVA,#00H023AMOVX@DPTR,A023BMOVDPTR,#3FFFH;初始化控制從動(dòng)機(jī)的8253023EMOVA.#36H0240MOVXDPTR,A;置8253三個(gè)計(jì)數(shù)器方式30241MOVDPTR,#760243MOVX@DPTR,A0244MOVA,#B6H0246MOVX@DPTR,A0247MOVDPTR,#39FFH;指向記數(shù)器0024AMOVA,#07H024CMOVX@DPTR,#39FFH;寫入分頻數(shù)7024DMOVA,#00H024FMOVX@DPTR,A0250MOVDPTR,#3DFFH;指向記數(shù)器20253MOVA,#OCH0255MOVX@DPTR,A;寫入分頻數(shù)120256MOVA,#00H0258MOVX@DPTR,A0259MOVTMOD,#55H；置8031定時(shí)和中

025C025F026202650268026B026E02700272027402760278027A027C027E02800282028502870289028B028E0291029402960299029B029D斷方式MOVTH1,#00HMOVTL1,#00HMOVTH0,#00HMOVTL0,#00HMOVTCON,#55HMOVIE,#85HMOVC,P1.7;取轉(zhuǎn)向控制信息MOV00H,CMOVA,20HANLA,#01HMOV70H,AMOVP1.4,C‘LOOP20:MOVC,P1.0;啟動(dòng)嗎？沒(méi)有等待jc:LOOP20CLRP1.3LOOP7:MOVA,#01H;送測(cè)主機(jī)速命令MOVDPTR,#1FFFHSETBP1.5MOVR0,#02HMOVR1,#2BHMOV34H,60HMOV35H,61HLCALLZSCL;調(diào)轉(zhuǎn)速處理子程序MOVA,#02HMOVDPTR,#1FFFH；送測(cè)從機(jī)轉(zhuǎn)速命令SETBP1.5MOVR0,#01HMOVR1,#3BH

029FMOV35H,#62H02A5LCALLZSCL；調(diào)轉(zhuǎn)速處理子程序02A8LOOP9:MOVC,P1.002AAJCLOOP11;停機(jī)？不停機(jī)取02ACMOVC,P1.702AEMOV10H,C;轉(zhuǎn)向信息02B0MOVA,22H02B2ANLA,#01H02B4XRLA,70H02B6JZLOOP2002B8CLRC02B9MOVA,41H;新的轉(zhuǎn)向信息02BBLOOP14:SUBBA,#01H02BDMOV43H,A；減小主從機(jī)f叩丁FC102BFANLA,#0FH02C1SUBBA,#0AH02C3JCLOOP13;新的轉(zhuǎn)向信息送475202C5MOVA,43H02C7SUBBA,#06H02C9LOOP15;MOVDPTR,A02CCMOVX@DPTR,A02CDMOVDPTR,#3101H02D0MOVX@DPTR,A02D1CJNEA,#01H,LOOP1402D4MOVC,10H02D6MOVP1.4,C02D8LJMPLOOP702D8LOOP13:MOVA,43H

02DDSJMPLOOP1502DFLOOP11:CLREX1；停機(jī)處理程序02E1CLREX002E3SETBP1.3;禁止中斷02E5MOVA,41H02E7CLRC02E8LP11:SUBBA,#01H;減小主從機(jī)fprTFC102EAMOV44H,A;返回開始端02ECANLA,44H02EEJCLP1002F0MOVA.44H02F2SUBBA,#06H02F4LP12:MOVDPTR,#3102H02F7MOVX@DPTR,A02F8MOVX@DPTR,A02FCCJNEA,#01H,LP1102FFLJMPSTART0302LP10:MOVA,40H0304SJMPLP120306BCD:MOVA,49H;二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換子程序0308MOVB,#64H030BDIVAB;入口49H030CMOV42H,A030EMOVA,#49H;出口；百位42H十個(gè)位41H0310XCHA,B0312DIVAB

0313SWAPA0314ADDA,B0316MOV41H,A0318RET0319ZSCL:MOVA,35H;轉(zhuǎn)速處理子程序031BCJNEA,34H,LOOP2032ESJMPLOOP30320LOOP2:CLRC0321SUBBA,34H;取^可0323MOV39H,A0325JCLOOP4;Aw>0?0327SUBBA,37H0329JCLOOP4032BSJMPLOOP5032DLOOP4:MOV38H,A032FMOVA,#00H;取|Aw|0331CLRC0332SUBBA,38H0034SJMPLOOP60036LOOP5:MOVA,#35H0038SUBBA,37H003ALJMPLOOP7003DLOOP6:SUBBA,37H；Aw>Awm?033FJCLOOP30341MOVA,35H;不大于w=wm+Aw0343ADDA,37H0345LJMPLOOP7;大于w=wm+Aw0348LOOP3:MOVA,34H034AMOV49H,A

034CLCALLBCD;轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制034FMOVA,34H0351MOVDPL,R00353MOVDPH,#31H；送到相應(yīng)控制口0356MOVX@DPTR,A0357CJNEA,#14H,LOOP8;高頻嗎？035ALOOP10:MOVDPH,R1035CMOVDPL,#0FFH'正'vct'vct額0361MOVX@DPTR,A0362MOVA,#06H0364MOVX@DPTR,A0365LJMPLOOP90368LOOP8:JNCLOOP10036AMOVDPH,#0FFH036FMOVA,#0EH0371MOVX@DPTR,A0372MOVA,#00H0374MOVX@DPTR,A0375RETINCLUDEINHASHTABSTART:200INT0:20INT1:72CHENGO:81DIV:C5

LP0:CHENG3:LOOP0:CHENG:DVL1:RLN1:DIV2:DIV3:RLN:RLN0:LOOP20:LOOP7:ZSCL:LOOP9:LOOP11:LOOP14:LOOP13:LOOP15:LP11:LP10:LP12:BCD:LOOP2:LOOP3:LOOP4:LOOP5:LOOP6:LOOP8:7899LP0:CHENG3:LOOP0:CHENG:DVL1:RLN1:DIV2:DIV3:RLN:RLN0:LOOP20:LOOP7:ZSCL:LOOP9:LOOP11:LOOP14:LOOP13:LOOP15:LP11:LP10:LP12:BCD:LOOP2:LOOP3:LOOP4:LOOP5:LOOP6:LOOP8:DALLAS時(shí)鐘芯片DS1302是美國(guó)DALLAS公司推出的低功耗時(shí)鐘芯片，它的結(jié)構(gòu)和性能介紹如下：它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且在2100年以前具有閏年補(bǔ)償功能；有備用電源的31字節(jié)臨時(shí)存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器；小型化I/O封裝；可操作電壓2.0?5V；在2.0V電壓下工作電流小于300nA；在時(shí)鐘或者RAM數(shù)據(jù)讀寫情況下可進(jìn)行單字節(jié)或多字節(jié)（爆發(fā)模式）轉(zhuǎn)換；8針DIP或者可選擇的8針SOICS焊接表面；簡(jiǎn)單的三線與CPU連接；TTL兼容的電源電壓Vcc=5V；工廠工作溫度范圍-40°C到80°C；與DS1202兼容；在DS1202的基礎(chǔ)上增加了一些性能；可供選擇的Vcc1性能；具有外接電源和內(nèi)置式電源引腳；備用電壓引腳可由電池提供和高級(jí)電源輸入；內(nèi)有7個(gè)與日期、年、月等相干的RAM存儲(chǔ)器。引腳分配引腳描述X1,X2——32.768KHz晶振輸入引腳GND——接地線RST——復(fù)位鍵I/O——數(shù)據(jù)輸入/輸出口SCLK——時(shí)鐘系列Vcc1.Vcc2——電源輸入引腳描述:DS1302涓細(xì)充電時(shí)鐘芯片內(nèi)含有一個(gè)31個(gè)字節(jié)靜態(tài)RAM。他和一個(gè)內(nèi)部微處理器通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的借口進(jìn)行通信。日歷寄存器將提供秒、分鐘、小時(shí)、日、日期、月和年的信息。月末會(huì)在31天的范圍內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整包括閏年的修正。時(shí)鐘有兩種運(yùn)行模式：24小時(shí)和12小時(shí)制標(biāo)以上午或下午以示區(qū)別。DS1302采用三線接口進(jìn)行同步通信分別是:1）RST；2）I/O（日期線）；3）SCLK（時(shí)鐘系列）。數(shù)據(jù)可以被輸入/輸出時(shí)鐘寄存器1字節(jié)一次或突變31字節(jié)一次，DS1302可以在低電壓下工作并且保持日期和時(shí)間信息不超過(guò)1微瓦DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，在DS1302的時(shí)鐘保持功基礎(chǔ)上增加主電源/后備雙電源引腳，可編程的涓細(xì)充電端Vcc1和7個(gè)外加字節(jié)的片閃寄存器。使用操作：Vcc1——Vcc1示單一操作電源，可以在主電源和后備電源進(jìn)行涓細(xì)充電，外供能量源接在這個(gè)引腳上，UL標(biāo)準(zhǔn)保證接入電源時(shí)不會(huì)接反。真實(shí)時(shí)間和RAM。當(dāng)數(shù)據(jù)開始傳送時(shí)，復(fù)位鍵為高電平，把8字節(jié)壓入RAM?？晒┺D(zhuǎn)移數(shù)據(jù)的寄存器提供雙方的地址和控制信息。數(shù)據(jù)被依次地在SCLK的上升沿存入。在40字節(jié)的前8字節(jié)將會(huì)被最先讀出和寫入。在時(shí)鐘周期的循環(huán)范圍內(nèi)，不是一個(gè)字節(jié)傳送就是一個(gè)突發(fā)方式產(chǎn)生，時(shí)鐘周期裝在輸入移位寄存器中，在一次附加的時(shí)鐘周期內(nèi)，一次讀操作輸一次數(shù)據(jù)或者寫入一次數(shù)據(jù)。時(shí)鐘脈沖的數(shù)量相當(dāng)于8加的字節(jié)模式或者是8脈沖直到248的突發(fā)方式?？刂谱止?jié)控制字節(jié)每個(gè)數(shù)據(jù)開始為一個(gè)控制字節(jié)，最高位7必須為邏輯1，如果它為0則不能把數(shù)據(jù)寫入到DS1302中；位6是日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，如果它為0，表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù)；位5到位1，指示操作單位地址；最低有效位（位0）如為0表示要進(jìn)行寫操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從低位開始輸出。復(fù)位和時(shí)鐘控制通過(guò)把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有數(shù)據(jù)的傳送。RST輸入有有2種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位控制器；其次，RST提供了終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中置RST為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，并且I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在VCC大于2.5V之前，RST必須保持低電平。只有SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。數(shù)據(jù)輸入輸出：在控制指令輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7。突發(fā)方式突發(fā)方式特別是在時(shí)鐘體力或者標(biāo)注為31號(hào)的RAM（地址/控制字節(jié)=邏輯1），位6為時(shí)鐘日歷，位0為用于或?qū)懺?-31的時(shí)鐘日歷寄存器中，開始于位0。和DS1202相比，當(dāng)以突發(fā)方式寫入時(shí)鐘寄存器，前8個(gè)被依次寫入以備數(shù)據(jù)的傳送，不管全部31個(gè)RAM寄存器寫入或沒(méi)有，都將被寫入。時(shí)鐘日歷被包含于7個(gè)讀/寫寄存器中，日期在時(shí)鐘日歷寄存器中為二進(jìn)制（BCD）碼表示的十進(jìn)制。時(shí)鐘停止符時(shí)鐘停止符是一2秒寄存器為定義的，當(dāng)它為邏輯電平1時(shí)，時(shí)鐘晶振將會(huì)停止，DS1302將會(huì)以一種小于100nA的電流的省電模式啟動(dòng)；當(dāng)它被寫入0時(shí)，開始電源沒(méi)有被定義。AM-PM/12-24小時(shí)寄存器的位7被定義為12或24模式選擇位。當(dāng)為高電平時(shí)，12時(shí)制的模式被選中；當(dāng)其位低電平時(shí)，24模式的時(shí)制被選中。位5時(shí)AM/PM位為高邏輯電平是PM，在24小時(shí)制中，位5是第二10小時(shí)位（20-23）。寫保護(hù)位，控制寄存器中的位7是寫保護(hù)位。前7位（位0-6）兵器強(qiáng)制為0且總是讀一個(gè)0。當(dāng)它被讀取時(shí)，在時(shí)鐘寄存器或RAM其他的寫操作之前，位7必須為0。當(dāng)他為高電平時(shí)，寫保護(hù)位阻止對(duì)其他寄存器的任何一個(gè)寫操作。開始啟動(dòng)的電壓沒(méi)有明確的規(guī)定。因此當(dāng)試圖寫入裝置時(shí)，WP位要清0。涓細(xì)充電器它將控制DS1302的涓細(xì)特性，其特性簡(jiǎn)列如下：涓細(xì)充電器的（4-7位）控制涓細(xì)充電的選擇。為了阻止偶然的可能，只有一種類型1010可能，其他均不可控制。當(dāng)涓細(xì)充電器不可能時(shí)DS1302上電。二極管選擇位（2-3）（DS）選擇一個(gè)或二個(gè)二極管連接在Vcc1和Vcc2之間。如果DS是01，一個(gè)二極管被連接；如果DS是10，則有2個(gè)二極管被選中；當(dāng)DS是00或11時(shí)，涓細(xì)充電器不可能和TCS獨(dú)立。RS位（0-1）選擇Vc1和Vcc2之間電阻，具體選擇方式如下：00沒(méi)有選中01R12K10R24K11R38K如果RS是00，則涓細(xì)充電器受TCS控制。二極管和電阻選擇受使用者最大所需要的電池或超級(jí)充電器的電流。最大充電流可以按以下的例子計(jì)算：假設(shè)一個(gè)5V的供電系統(tǒng)加在Vcc2的上，另一端接在Vcc1上。再假設(shè)涓細(xì)充電器在一個(gè)二極管和一個(gè)電阻R1接在Vcc1和Vcc2之間可行。最大電流Imax將按以下計(jì)算：Imax=（5-二極管的電壓落差）/R1?（5-0.7）/2K?2.2mA明顯地，作為高級(jí)概貌充電器電壓查在Vcc1和Vcc2之差，因此充電器的電流將會(huì)降低。時(shí)鐘/日歷模式時(shí)鐘/日歷控制字節(jié)指的是突發(fā)模式操作。在這種模式中，前8位時(shí)鐘/日歷寄存器將可被連續(xù)的讀寫。開始于地址0的位0。當(dāng)寫保護(hù)位是高電平時(shí)，一個(gè)寫時(shí)鐘/日歷的突發(fā)模式被指定，沒(méi)有數(shù)據(jù)被傳送到其他的8個(gè)時(shí)鐘/日歷寄存器（包括控制寄存器）。涓細(xì)將在突發(fā)模式中不可用。RAM31X8字節(jié)的靜態(tài)RAM在RAM的地址空間中連續(xù)存放。RAM的突發(fā)模式RAM的控制字節(jié)指定為突發(fā)模式操作。在這種模式中，31X8的RAM存儲(chǔ)器將可以被連續(xù)的讀和寫，開始于地址0的0字節(jié)。晶振選擇32768Hz的晶振可以直接介入DS1302的X1，X2引腳，選用的晶振源應(yīng)有一個(gè)指定的電容6pF，為了更多的晶振源選擇和晶振源布局考慮。電源控制VCC1的電源提供將可由單一的電源或電池組控制的系統(tǒng)如低壓后備電源。VCC2將提供原始的雙重的供電系統(tǒng)在VCC1連接在后備電源的情況下，來(lái)維持時(shí)間和日期，當(dāng)系統(tǒng)失去外界電源的時(shí)候。DS1302將由VCC1、VCC2中電壓較大者供電。當(dāng)VCC2大于VCC10.2V時(shí)，DS1302由VCC2供電；當(dāng)VCC2小于VCC1時(shí)，DS1302由VCC1供電。絕對(duì)的規(guī)定值加在每個(gè)引腳相對(duì)于地線的電壓：-0.5V到+7.0V可操作的溫度：0°C到70°C儲(chǔ)存的溫度：-55C到+125C焊接的溫度：260C持續(xù)10秒在這種或其他的條件下，非常強(qiáng)調(diào)的功能操作要求。超出那種條件的操作沒(méi)有詳細(xì)的指出。在長(zhǎng)時(shí)間的工作下，強(qiáng)調(diào)出它的絕對(duì)規(guī)定值是不可靠的。DALLAS半導(dǎo)體DS1302生產(chǎn)建立在長(zhǎng)時(shí)間的可靠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和高要求的標(biāo)準(zhǔn)上。所有的DALLAS半導(dǎo)體裝置用同樣的生產(chǎn)材料和加工制造方法。然而，不同版本標(biāo)準(zhǔn)暴露于自然環(huán)境應(yīng)力不同，如：刻痕，在工業(yè)應(yīng)用要求一些產(chǎn)品通過(guò)這一系列的環(huán)境應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)鑒定上，有些由于他們的產(chǎn)品擴(kuò)大使用溫度范圍或高可靠度的規(guī)定而被表示為IND或^了解關(guān)于這些產(chǎn)品指定的可靠度，請(qǐng)聯(lián)系DALLAS公司：（972）371-4448。聲明支流電的操作環(huán)境（0°C到70°C）直流電子特性（0C到70C：VCC=2.0V到5.5V）最大TYP單位參量標(biāo)志記錄：漏出輸入：ILI+500A6I/O漏出：ILO+500A6VCC=2.0V1.6邏輯1輸出VOHVCC=5V2.4VVCC=2.0V0.4邏輯0輸出VOLVCC=5V0.4VVCC1=2.0V0.4可提供的電流ICC1AVCC1=5V1.2mAVCC1=2.0V0.3時(shí)間保持電流ICC1TVCC1=5V1AVCC1=2.0V100支持電流ICC1SVCC1=5V100nAVCC2=2.0V0.425可提供的電流ICC2AVCC2=5V1.28mAVCC2=2.0V25.3時(shí)間保持電流ICC2TVCC2=5V81AVCC2=2.0V25支持電流ICC2SVCC2=5V80A涓細(xì)充電寄存器涓細(xì)充電二極管的電壓差VTD0.7V除非其他特別聲明。容量（TA=25C）最大TYP分鐘單位參量標(biāo)記記錄接入電容CI10pFI/O電容CI/O15pF晶振電容CX6pF交流電子特性（0C到70C：VCC=2.0V到5.5V）最大TYP分鐘單位參量標(biāo)記記錄VCC=2.0V200CLK數(shù)據(jù)建立DCVCC=5V50ns7除非其他特別聲明。記錄：所有電壓參考地面電壓。邏輯電壓被指定在一種電源上1mA在VCC=5V和0.4mA在VCC=2.0V,VOH=VCC有電容負(fù)載下。邏輯電平0被指定在電流的下沉邊緣4mA在VCC=5V和1.5mA在VCC=2.0V,VOL=GND有電容負(fù)載下。ICC1T和ICC2T被指定I/O開，RST設(shè)置成邏輯“0”，時(shí)鐘終止標(biāo)記=0。ICC1A和ICC2A被指定為I/O針開的情況，RST為高電平，SCLK=2MHz在VCC=5V；SCLK=500kHz，VCC=2.0V和時(shí)鐘終止=0下。RST，SCLK和I/O都有40k歐姆接地下拉電阻。在VIH=2.0V或VIL=0.8V和10ms最大上升和下降沿測(cè)量。在VOH=2.4V或VOL=0.4V測(cè)量。負(fù)載電容=50pF.ICC1S和ICC2S被指定為RST，I/O，SCLK開。時(shí)鐘終止標(biāo)記被設(shè)置為邏輯1。VCC=VCC2,當(dāng)VCC2>VCC1+0.2V；VCC=VCC1，當(dāng)VCC1>VCC2。VCC2=0V。VCC1=0V。典型值在25°C。結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過(guò)為時(shí)一個(gè)學(xué)期的努力，加上李老師的精心指導(dǎo)，終于完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)是用數(shù)字控制系統(tǒng)來(lái)完成對(duì)PWM交流電機(jī)變頻調(diào)速的控制。設(shè)計(jì)中給出了PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)的一些知識(shí)，以及8031最小系統(tǒng)以及HEF4752芯片構(gòu)造的數(shù)字控制系統(tǒng)，同時(shí)還包括驅(qū)動(dòng)主電路，軟件的設(shè)計(jì)等。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，自己付出了很大的精力，但是在這個(gè)過(guò)程中同時(shí)也收獲了很多。畢業(yè)設(shè)計(jì)鍛煉了我動(dòng)手分析解決問(wèn)題的能力。在最初制定方案的時(shí)候，我換了很多種構(gòu)思方案，自己鉆研了一些問(wèn)題，時(shí)常去圖書館查閱資料。這樣，不但熟悉了以前學(xué)到的一些知識(shí)，比如單片機(jī)技術(shù)，以及機(jī)電傳動(dòng)技術(shù)，還了解到了以前沒(méi)有接觸過(guò)的一些東西。比如HEF4752芯片的結(jié)構(gòu)以及它的功能。由于自己沒(méi)有實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，相信自己的設(shè)計(jì)還有很多不完善的地方。希望大家能幫忙指正。參考文獻(xiàn)張少君，杜金城.交流調(diào)速原理及應(yīng)用[M].北京：中國(guó)電力出版社，2003.李永東.交流電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.張海根.機(jī)電傳動(dòng)控制[M].北京：高等教育出版社，2001.胡乾斌.單片微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2006.劉樂(lè)善.微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000.陳國(guó)呈.PWM變頻調(diào)速技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.張燕賓.SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.錢平.交直流調(diào)速控制系統(tǒng)[M].北京：高等教育出版社，2005.唐建華，張代潤(rùn).三相SPWM發(fā)生器HEF4752在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2005,5(3).周紅波.一種單片機(jī)控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].測(cè)控自動(dòng)化,2002,18(6).沈毅,韓瑤香.單片機(jī)控制變頻調(diào)速系統(tǒng)[J].鄭州紡織工學(xué)院學(xué)報(bào)，1999.1(5).葛玻，韓英.一種通用型數(shù)字化PWM變頻調(diào)速控制器的研制[J].機(jī)電國(guó)際市場(chǎng),2002,10(6).[13李智，曾潔.MCS8098單片機(jī)控制的交流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào),1995,7(4).[14文定都.單片機(jī)在PWM變頻調(diào)速中的開發(fā)與應(yīng)用[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2004,11(8).[15]胡社教，魯昌華.用8031單片機(jī)與HEF4752構(gòu)成的變頻調(diào)速系統(tǒng)[J].安徽工學(xué)學(xué)報(bào)，1995,8(10).附錄：英文原文DALLASSEMICONDUCTORDS1302TrickleChargeTimekeepingChipFEATURESRealtimeclockcountsseconds,minutes,hours,dateofthemonth,month,dayoftheweek,andyearwithleapyearcompensationvalidupto2100.31x8RAMforscratchpaddatastorageSerialI/Oforminimumpincount2.0-5.5voltfulloperationUseslessthan300nAat2.0voltsSingle-byteormultiple-byte(burstmode)datatransferforreadorwriteofclockorRAMdata.8-pinDIPoroptional8-pinSOICSforsurfacemountSimple3-wireinterfaceTTL-compatible(VCC=5V)Optionalindustrialtemperaturerange-40°Cto+85°CDS1202compatibleAddedfeaturesoverDS1202OptionaltricklechargecapabilitytoVcc1DualpowersupplypinsforprimaryandbackuppowersuppliesBackuppowersupplypincanbeusedforbatteryorsupercapinputAdditionalscratchpadmemory(7bytes)PINASSIGNMENTPINDESCRIPTIONX1,X2-32.768kHzCrys