三相橋式全控整流電路畢業(yè)論文

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）</p><p>　　三相橋式全控整流電路設(shè)計</p><p>　　The design of Fully-controlled three-phase bridge rectifier circuit</p><p>　　申請學位： 　 工學學士學位 </p><p>　　院

2、系： 機電汽車工程學院 </p><p>　　專 業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導老師： 　 （講師） </p><p>　

3、　2013年5月30日</p><p><b>　　.</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　電子技術(shù)的應用已深入到工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟建設(shè)，交通運輸，空間技術(shù)，國防現(xiàn)代化，醫(yī)療，環(huán)保，和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域，進入新世紀后電力電子技術(shù)的應用更加廣泛，因此對電力電子技術(shù)的研究更為重要。近幾年越來越多電

4、力電子應用在國民工業(yè)中，一些技術(shù)先進的國家，經(jīng)過電力電子技術(shù)處理的電能己達到總電能的一半以上。</p><p>　　本文主要介紹基于MCS—51系列單片機TC787芯片控制的三相橋式全控整流電路的主電路和觸發(fā)電路的原理及控制電路，軟件部分由C51高級語言編程。具體運行由工頻三相電壓經(jīng)變壓器后在芯片控制下在不同的時刻發(fā)出不同的脈沖信號去控制相應的SCR可控硅整流為直流電給負載供電。此種控制方式其主要優(yōu)點是輸出波形穩(wěn)

5、定和可靠性高抗干擾強的特點。觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，溫度影響小，控制精度可通過軟件補償，移相范圍可任意調(diào)節(jié)等特點，目前已獲得業(yè)界的廣泛認可。并將在很多的工業(yè)控制中得到很好的運用。</p><p>　　關(guān)鍵詞：晶閘管 MCS—51單片機 觸發(fā)角 三相全控橋 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>

6、;　　The application of electronic technology has deep into the agricultural economic construction, transportation, space technology, national defense modernization, medical, environmental protection, and People's Dail

7、y life in all areas, enter the new century power electronic technology, so more widely in power electronic technology research is more important. In recent years, more and more application in the national power electroni

8、cs industry, some advanced technologies of the country, after proce</p><p>　　This paper mainly introduces the MCU based on MCS - 51 series three-phase TC787 chip controlled rectifier bridge type all control

9、circuit and the circuit principle of trigger circuit and control circuit and software consists of senior programming language C51. Specific operation by frequency voltage transformer in the three-phase after under contro

10、l chip at different moments of the pulse signal to control the SCR silicon rectifier is corresponding to load power DC. The control mode is the main a</p><p>　　Keywords: thyrister MCS - 51 single-chip Mic

11、rocontroller triggering Angle three-phase fully-controlled bridge目錄</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 研究背景和意義1</p><p>　　1.2 晶閘管發(fā)展的現(xiàn)狀1</p><p>　　1

12、.3 電力電子技術(shù)的前景1</p><p>　　1.4 晶閘管的應用2</p><p>　　第二章 主電路設(shè)計及原理4</p><p>　　2.1 主電路設(shè)計4</p><p>　　2.2 三相橋式全控整流電路電感性負載8</p><p>　　2.3 小結(jié)11</p><p&

13、gt;　　第三章 基于芯片TC787的三相六脈沖晶閘管觸發(fā)電路設(shè)計13</p><p>　　3.1 TC787芯片介紹13</p><p>　　3.2 基本參數(shù)和特點13</p><p>　　3.3 引腳排列、功能和用法14</p><p>　　3.4 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理簡介15</p><p>　

14、　3.5 基于TC787的三相六脈沖晶閘管觸發(fā)電路的設(shè)計與調(diào)試16</p><p>　　第四章 控制及顯示系統(tǒng)原理20</p><p>　　4.1 89C51芯片介紹20</p><p>　　4.1.2 管腳說明20</p><p>　　4.1.3 振蕩器特性22</p><p>　　4.1.4

15、芯片擦除22</p><p>　　4.2 A/D轉(zhuǎn)換23</p><p>　　4.3 LCD1602顯示25</p><p>　　4.4 控制及顯示系統(tǒng)設(shè)計27</p><p>　　4.4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖28</p><p>　　4.4.2 單片機I/O口分配表28</p><

16、;p>　　4.4.3 系統(tǒng)工作說明28</p><p>　　第五章 單片機軟硬件抗干擾技術(shù)30</p><p>　　5.1 產(chǎn)生軟硬件干擾分析30</p><p>　　5.2 單片機系統(tǒng)軟件的抗干擾31</p><p>　　5.3 單片機系統(tǒng)中硬件抗干擾設(shè)計35</p><p>　　第六章

17、系統(tǒng)軟件設(shè)計38</p><p>　　6.1 主程序設(shè)計38</p><p>　　6.2 A/D轉(zhuǎn)換程序39</p><p>　　第七章 結(jié)論40</p><p><b>　　致謝41</b></p><p><b>　　參考文獻42</b></p&g

18、t;<p><b>　　附錄43</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 研究背景和意義</p><p>　　基于TC787芯片設(shè)計三相橋式全控整流觸發(fā)電路和基于89C51單片機設(shè)計控制及顯示電路，將觸發(fā)角和整流輸出電壓在LCD上顯示。</p>

19、<p>　　1.2 晶閘管發(fā)展的現(xiàn)狀</p><p>　　在晶閘管出現(xiàn)前，用于電力變換的電子技術(shù)已被應用：1904年出現(xiàn)的電子管(Valve)，能在真空中控制電子流，并且應用于通信和無線電領(lǐng)域，從而開始了電子技術(shù)的先河。</p><p>　　以后出現(xiàn)的水銀整流器（Mercury-vapour thyratrons），其性能和晶閘管挺相似的。在30年代至50年代，是Mercur

20、y-vapour thyratrons發(fā)展并迅速大量應用的時期。它廣泛應用于電化學行業(yè)、電氣鐵道直流變電行業(yè)及軋鋼用直流電動機傳動領(lǐng)域，甚至用于直流輸電。各種整流電路、逆變電路、周波變流電路的理論己經(jīng)發(fā)展完善并且廣范應用。在晶閘管出現(xiàn)之后的很長一段時期內(nèi)，所有使用電路的形式仍然是以這些形式為主。除水銀整流器能將交流電變成直流電外，還有發(fā)現(xiàn)更早的像電動機-直流發(fā)電機組，即是變流機組。對應的是旋轉(zhuǎn)變流機組，靜止變流器的稱呼從Mercury-

21、vapour thyratrons開始并沿用至今。</p><p>　　1947年在美國貝爾實驗室發(fā)明了晶體管（Transistor），引發(fā)了整個電子技術(shù)領(lǐng)域的一場革命；晶閘管（1957年）SCR（Silicon Controlled Rectifier）能夠通過門極控制其觸發(fā)開通，但三再通過門極不能控制其關(guān)斷，屬于半控型器件?，F(xiàn)在承受的電壓、電流容量最高的器件仍然是晶閘管，并且工作很可靠，所以大量使用許多大容量

22、場合。</p><p>　　1.3 電力電子技術(shù)的前景</p><p>　　高頻率、大容量、低損耗、小體積（芯片利用率高）、易驅(qū)動、模塊化是現(xiàn)在電力電子器件發(fā)展的目標。</p><p>　　減小電力電子器件的開關(guān)損耗是基于新的控制技術(shù)的使用，例如軟開關(guān)技術(shù)；通過諧振電路后能使器件在零電壓（ZVS）或零電流（ZCS）的狀態(tài)下進行開或者關(guān)。</p>&l

23、t;p>　　高效、節(jié)能、小型化和智能化是目前電力電子應用系統(tǒng)的方向發(fā)展。</p><p>　　1.4 晶閘管的應用</p><p>　　交通運輸：整流裝置被采用在電氣機車中的直流機車中，變頻裝置被采用在交流機車上。鐵道車輛也廣泛應用直流斬波器?，F(xiàn)在高速發(fā)展的磁懸浮列車，電力電子技術(shù)的應用更是一項關(guān)鍵技術(shù)。車輛中的蓄電池的充電也離不開電力電子裝置，其各種輔助的電源也都離不了電力電子技

24、術(shù)。電力電子裝置控制電動汽車的電機進行電力變換和驅(qū)動控制。控制電機被多次應用在一臺高級汽車中，它們也需靠著斬波器和變頻器驅(qū)動并且控制。不同型號的電源也被應用在飛機、船舶上，所以航海和航空全部離不開電力電子技術(shù)。如果交通運輸工具包括電梯，電力電子技術(shù)也要被應用。以前直流調(diào)速系統(tǒng)被大量應用于電梯，最近幾年交流變頻調(diào)速被廣泛應用。</p><p>　　一般工業(yè)：直流電動機的調(diào)速性能很好，給其供電的電力電子裝置都是可控整

25、流電源或者是直流斬波電源。近年來迅速發(fā)展的電力電子變頻技術(shù)，使得交流電機的調(diào)速性能可以與直流電機相當，使得交流調(diào)速技術(shù)被大量應用并且占據(jù)著主導的地位。像電解鋁、電解食鹽水等電化學工業(yè)在大量使用著直流電源。大容量整流電源被急需用在冶金工業(yè)中的高頻或中頻感應加熱電源、直流電弧爐電源及淬火電源等場合。電鍍等一些裝置也需要整流電源。</p><p>　　電力系統(tǒng)：電子電力系統(tǒng)中廣泛的應用了大量電力電子的技術(shù)。末了客戶在使

26、用電能的時候，經(jīng)常性的進行預處理。如無功補償、濾波、降壓等等。據(jù)統(tǒng)計，在一些發(fā)達國家中用戶末了小號的電能里有70%經(jīng)過了一次電力電子變流裝置的一般處理。現(xiàn)代化的電力電子系統(tǒng)中，關(guān)鍵技術(shù)之一就是電力電子技術(shù)?？梢赃@樣地說，離開電力電子技術(shù)，現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)是不可想象的。大容量、長距離輸電時直流輸電有很大的優(yōu)勢，其逆變閥的受電端和整流閥的送電端全都采用晶閘管的變流裝置?，F(xiàn)在發(fā)展起來柔性的交流輸電能夠大幅度的提高電網(wǎng)輸穩(wěn)定性和電能力。手段：連

27、續(xù)、精確、快速地控制大容量無功和有功等性能的實現(xiàn)對系統(tǒng)的功率流向、潮流變化、阻尼振蕩、輸送能力的性能加以提高和改進。像有源的濾波器（APF Active Power Filter）一可進行應用端的諧波抑制和無功補償。</p><p>　　各種開關(guān)的電源和不間斷著的電源（UPS），應用這一類的最為普遍。像各類電力電子裝置大致都用不同的電壓等級直流的電源提供電。現(xiàn)在高頻開關(guān)電源己被采用了全控型器件，以前晶閘管整流

28、電源被用在通信設(shè)備中的程控交換機。現(xiàn)在小型計算機的內(nèi)部電源、大型的計算機應用的工作電源也全部采用了高頻開關(guān)電源。在一些電子裝置中，以前線性穩(wěn)壓電源被大量采用供電，因為高頻的開關(guān)電源重量輕、體積小、效率高，現(xiàn)在線性電源己被慢慢取代了。</p><p>　　家用電器：家用的電器中起著重要地位的有照明。因為電子照明的電源發(fā)光效率高、體積小、可以節(jié)約大量能源，經(jīng)常被叫做“節(jié)能燈”，傳統(tǒng)的日光燈和白熾燈正被逐漸取締。家用電

29、器里被大量應用電子技術(shù)，像變頻空調(diào)器。家用計算機、音響設(shè)備、電視機、等電子設(shè)備電源模塊也大量需要電力電子技術(shù)。此外，有些微波爐、電冰箱、洗衣機等電器也都大量應用了電力電子技術(shù)。</p><p>　　利用和開發(fā)新能源：傳統(tǒng)發(fā)電的方式有水力發(fā)電、火力發(fā)電以及后來興起的核能發(fā)電。能源危機以后，各種可再生能源、新能源以及新型的發(fā)電方式逐漸受到重視。其中風力發(fā)電、太陽能發(fā)電的發(fā)展比較快，備受關(guān)注的還有燃料電池。風力發(fā)電和太

30、陽能發(fā)電因環(huán)境有限制，產(chǎn)生的電力質(zhì)量比較差，改善電能的質(zhì)量必須經(jīng)常用儲能的裝置緩沖，這樣就需要用到電力電子技術(shù)。要是和電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的時候，也離不了電力電子技術(shù)。為了水力發(fā)電資源能被合理地利用，最近抽水儲能發(fā)電站備受重視。像里面的大型的電動機調(diào)速和起動都需要電力電子技術(shù)。未來里一種儲能方式超導儲能，它將用強大的直流電源提供電，電力電子技術(shù)也離不了。核聚變反應堆在產(chǎn)生注入能量和強大磁場時，需要一些大容量脈沖的電源，電力電子裝置就是這種電源。

31、某些特殊場合和科學實驗，特種電源被大量應用。</p><p>　　第二章 主電路設(shè)計及原理</p><p>　　2.1 主電路設(shè)計</p><p>　　其原理圖如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 三相橋式全控整流電路原理圖</p><p>　　將其中的3個晶閘管（VT1、VT3、 VT5）的陰極連接在

32、一起稱為共陰極組；的3個晶閘管（VT4、VT6、VT2）的陽極連接在一起稱為共陽極組。此外，晶閘管習慣上要按照從1至6的順序?qū)?，因此按圖2-1所示的順序?qū)⒕чl管編號，就是與a、b、c三相電源相接的共陰極組的3個晶閘管分別為VT1、VT3、VT5，與a、b、c三相電源相接的共陽極組的3個晶閘管分別為VT4、VT6、VT2。在以后的分析就能了解，按圖2-1編號，晶閘管的導通順序為 VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。每個工作周

33、期中對于每相二次電源來說，即有負電流，也有正電流，所以沒有直流磁化的問題，提高了繞組的利用率。</p><p>　　·1 三相橋式全控整流電路帶電阻負載ａ=0°時的情況</p><p>　　圖2-2 三相橋式全控整流電路（帶電阻負載ａ=0°時的波形）</p><p>　　1）帶電阻負載時的工作情況</p><p&g

34、t;　　表2-1三相橋式全控整流電路電阻負載ａ=0°時晶閘管工作情況</p><p>　?。?）ａ=0°時的情況</p><p>　　·對于共陽極組的3個晶閘管，陰極所接交流電壓值最低的一個導通。</p><p>　　·對于共陰極阻的3個晶閘管，陽極所接交流電壓值最大的一個導通。</p><p>　　&

35、#183;從線電壓波形看，線電壓中最大的一個為Ud，因此Ud的波形為線電壓的包絡(luò)線。</p><p>　　·任意時刻共陽極組和共陰極組中各有1個晶閘管處于導通狀態(tài)。其余的均處于斷開狀態(tài)。</p><p>　　·觸發(fā)角ａ的起點，還是要從自然換相點來開始計算，注意正負方向都有自然換相點。</p><p>　?。?）三相橋式全控整流電路的特點：<

36、/p><p>　　. 兩個同時導通形成供電回路，其中共陰極組和共陽極組各有一個導通，且不能為同相的兩個否則沒有輸出。</p><p>　　. 對觸發(fā)脈沖的要求：</p><p>　　. 按VT1—VT2—VT3—VT4—VT5—VT6的順序，相位依次差60°。</p><p>　　. 共陰極組VT1、VT3、VT5的脈沖依次差120&#

37、176;，共陽極組VT4、VT6、VT2也依次差120°。</p><p>　　. 同一相的上下兩個橋臂，即VT1與VT4，VT3與VT6，VT5與VT2，脈沖相差180°。</p><p>　　. Ud一周期脈動6次，每次脈動的波形都一樣，所以三相全橋電路稱為6脈波整流電路。</p><p>　　. 需保證同時導通的2個晶閘管均有脈沖（采用兩種

38、方法：一種是寬脈沖觸發(fā)（大于60°）。</p><p>　　. 另一種是雙脈沖觸發(fā)（常用）：在Ud的6個時間段，均給應該導通的SCR提供觸發(fā)脈沖，而不管其原來是否導通。所以每隔60°就需要提供兩個觸發(fā)脈沖。</p><p>　　. 實際提供脈沖的順序為：VT1，VT2—VT2，VT3—VT3，VT4—VT4，VT5—VT5，VT6—VT6，VT1—VT1，VT2，不斷重

39、復。</p><p>　　. 晶閘管承受的電壓波形與三相半波時相同，晶閘管承受最大正、反向電壓的關(guān)系也相同為：</p><p>　　UFM =URM=2.45 U2</p><p>　　·2 三相橋式全控整流電路帶電阻負載ａ=30°時的情況</p><p>　　圖2-3 三相橋式全控整流電路（帶電阻負載ａ=30

40、6;時的波形）</p><p>　　晶閘管起始導通時刻推遲了30°，組成的每一段線電壓因此推遲30°。</p><p>　　●從Ut1開始把一周期等分為6段，Ud波形仍由6段線電壓構(gòu)成，每一段導通晶閘管的編號等仍符合表2-1的規(guī)律。</p><p>　　●變壓器二次側(cè)電流iu波形的特點：在VT1處于通態(tài)的120°期間，iu為正，iu波形

41、的形狀與同時段的Ud波形相同，在VT4處于通態(tài)的120°期間，iu波形的形狀也與同時段的Ud波形相同，但為負值。</p><p>　　·3 三相橋式全控整流電路帶電阻負載ａ=60°時工作情況</p><p>　　Ud波形中每段線電壓的波形繼續(xù)后移，平均值繼續(xù)降低。ａ=60°時Ud出現(xiàn)為零的點。（因為在該點處，線電壓為零）</p><

42、;p>　　·4 三相橋式全控整流電路帶電阻負載ａ﹥60°時工作情況</p><p>　　當ａ﹥60°時，如ａ=90°時電阻負載情況下的工作波形如圖2-4所示：</p><p>　　圖2-4三相橋式全控整流電路帶電阻負載ａ=90°時的波形</p><p><b>　　小結(jié)：</b></

43、p><p>　　● 當ａ≦60°時，Ud波形均連續(xù)，對于電阻負載，id波形與Ud波形一樣，也連續(xù)；</p><p>　　● 當ａ﹥60°時，Ud波形每60°中有一段為零，Ud波形不能出現(xiàn)負值；</p><p>　　● 帶電阻負載時三相橋式全控整流電路ａ角的移相范圍是120°。</p><p>　　2.2

44、三相橋式全控整流電路電感性負載</p><p>　　·1 三相橋式全控整流電路電感性負載時的工作情況：</p><p>　　當ａ≦60°時：Ud波形連續(xù)，工作情況與帶電阻負載時十分相似，各晶閘管的通斷情況、輸出整流電壓Ud波形、晶閘管承受的電壓波形等都一樣；區(qū)別在于：由于負載不同，同樣的整流輸出電壓加到負載上，得到的負載電流波形不同。電感性負載時，由于電感的作用，使

45、得負載電流波形變得平直，當電感足夠大的時候，負載電流的波形可近似為一條水平線。</p><p>　　圖2-5三相橋式全控整流電路帶電感性負載ａ=0°時的波形</p><p>　　圖2-6三相橋式全控整流電路帶電感性負載ａ=30°時的波形</p><p>　　圖2-7三相橋式全控整流電路帶電感性負載ａ=60°時的波形</p>

46、<p>　　圖2-8三相橋式全控整流電路帶電感性負載ａ=90°時的波形</p><p>　　（1）當ａ﹥60°時：電感性負載時的工作情況與電阻負載時不同，Ud時波形不會出現(xiàn)負的部分，而電感性負載時，由于電感L的作用，Ud波形會出現(xiàn)負的部分；帶電感性負載時，三相橋式全控整流電路的角ａ移相范圍為90°。因為在ａ=90°時，Ud波形上下對稱，平均值為零。</p&

47、gt;<p><b>　　（2）基本參數(shù)關(guān)系</b></p><p>　　●當整流輸出電壓連續(xù)時（即帶電感性負載或帶電阻負載ａ≦60°時）的平均值為：</p><p>　　Ud=U2Sinωtd(ωt) =2.34U2cos α </p><p>　　●帶電阻負載且ａ﹥60°時，整流電壓平均值為：</

48、p><p>　　Ud=U2Sinωtd(ωt) =2.34U2 [1＋cos (＋α)]</p><p>　　●輸出電流平均值為：Id =</p><p>　　·2 三相橋式全控整流的電流有效值</p><p>　　當三相整流變壓器供電，變壓器次級接為星形，初級接三角形以減少三次諧波的影響，帶電感性負載時，變壓器二次側(cè)電流波形，為正負

49、半周各寬120°前沿相差180°的矩形波，其有效值為：</p><p>　　I2== Id= 0.816 Id</p><p>　　晶閘管電壓、電流等的定量分析與三相半波時一致。</p><p>　　三相橋式全控整流電路接反電勢電感性負載時，在負載電感足夠大足以使負載電流連續(xù)的情況下，電路工作情況與電感性負載時相似，電路中各處電壓、電流波形均相同

50、，僅在計算Id時有所不同，接反電動勢電感性負載時的Id為：</p><p><b>　　Id =</b></p><p>　?。ㄊ街泻头謩e為負載中的電阻值和反電動勢的值）</p><p><b>　　2.3 小結(jié)</b></p><p>　　變壓器二次側(cè)每相有兩個匝數(shù)相同、極性相反（同名端相反）的

51、繞組。分別構(gòu)成a、b、c和-a、-b、-c兩組。電路中設(shè)置了平衡電抗器來保證兩組三相半波電路能同時導電，每相的觸發(fā)脈沖，從第一個正自然換相點開始計算起，分別為1、3、5和2、4、6。這樣，在不同的時刻導通的SCR分別為6，1、1，2、2，3、3，4、4，5、5，6、6，1………。實際上，通過每個時刻的等效電路，發(fā)現(xiàn)和分析變壓器漏感作用時的電路十分類似，輸出電壓Ud的瞬時電壓為導通兩相電壓瞬時值的平均值。</p><p

52、>　　第三章 基于芯片TC787的三相六脈沖晶閘管觸發(fā)電路設(shè)計</p><p>　　3.1 TC787芯片介紹</p><p>　　TC787是采用獨有的先進IC工藝技術(shù)，并參照國外最新集成移相觸發(fā)集成電路而設(shè)計的單片集成電路。它可單電源工作，亦可雙電源工作，主要適用于三相晶閘管移相觸發(fā)和三相功率晶體管脈寬調(diào)制電路，以構(gòu)成多種交流調(diào)速和變流裝置。它們是目前國內(nèi)市場上廣泛流行的TC

53、A785及KJ(或KC)系列移相觸發(fā)集成電路的換代產(chǎn)品，與TCA785及KJ(或KC)系列集成電路相比，具有功耗小、功能強、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外接元件少等優(yōu)點，而且裝調(diào)簡便、使用可靠，只需一個這樣的集成電路，就可完成3只TCA785與1只KJ041、1只KJ042或5只KJ(3只KJ004、1只KJ041、1只KJ042)(或KC)系列器件組合才能具有的三相移相功能。因此，TC787可廣泛應用于三相半控、三相全控、三

54、相過零等電力電子、機電一體化產(chǎn)品的移相觸發(fā)系統(tǒng)，從而取代TCA785、KJ004、KJ009、KJ041、KJ042等同類電路，為提高整機壽命、縮小體積、降低成本提供了一種新的、更加有效的途徑。</p><p>　　3.2 基本參數(shù)和特點</p><p>　　電路單雙源均可工作，單電源8V-18V，雙電源±4V～±9V。 三相觸發(fā)脈沖調(diào)相角可在0-180°之

55、間連續(xù)同步改變。 識別零點可靠，可方便地用作過零開關(guān)。 器件內(nèi)部設(shè)計有交相鎖定電路，抗干擾能力強?？捎糜谌嗳赜|發(fā)（6腳接VDD），也可用于三相半控觸發(fā)（6腳接地）。 電路具有輸出保護禁止端，可在過流過壓時保護系統(tǒng)安全。 TC787輸出為調(diào)制脈沖列，適用于觸發(fā)晶閘管及感性負載。 A型器件典型應用于同步信號為50Hz，B型器件典型應用于同步信號為400Hz。 調(diào)制脈沖或方波的寬度可根據(jù)需要通過改變電容Cx而選擇。</p>

56、<p>　　TC787適用于主功率器件是晶閘管的三相全控橋或其他拓撲電路結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中作為功率晶閘管的移相觸發(fā)電路。它可同時產(chǎn)生六路相序互差60°的輸出脈沖。</p><p>　　TC787在單雙電源下均可工作，使其適用電源的范圍較廣泛。輸出三相觸發(fā)脈沖的觸發(fā)控制角可在0～180°范圍內(nèi)之間連續(xù)同步改變。對零點的識別可靠，使它也可作為過零開關(guān)使用。器件內(nèi)部設(shè)計有移相控制電壓與同步鋸齒波

57、電壓交點（交相）的鎖定電路，抗干擾能力強。電路自身具有輸出禁止端，使用戶可在過電流、過電壓時進行保護，保證系統(tǒng)安全。</p><p>　　TC787具有A型及B型器件，使用戶可方便地根據(jù)自己應用系統(tǒng)所需要的工作頻率來選擇（工頻時選A型器件，中頻100～400Hz時選B型器件）。TC787輸出為脈沖列，適用于觸發(fā)晶閘管及感性負載.</p><p>　　TC787可方便地通過改變引腳6的電平高

58、低來設(shè)置其輸出為雙脈沖還是單脈沖。</p><p>　　3.3 引腳排列、功能和用法 </p><p>　　TC787是一標準雙列直插式18引腳的集成電路。它的引腳排列見圖3-1，引腳的名稱、功能及用法如下。</p><p>　　圖3-1 TC787的引腳排列</p><p>　?。?）同步電壓輸入端：引腳1（Vc）、引腳2（Vb）及引

59、腳18（Va）分別為三相同步輸入電壓連接端，應用中分別經(jīng)輸入濾波后的同步電壓，同步電壓的峰峰值應不超過TC787或TC788的工作電源電壓VDD。</p><p>　?。?）脈沖輸出端：在半控單脈沖工作模式下，引腳8（C）、引腳10（B）、引腳12（A）分別為與三相同步電壓正半周對應的同相觸發(fā)脈沖輸出端，而引腳7（－B），引腳9（－A），引腳11（－C）分別為與三相同步電壓負半周對應的反相觸發(fā)脈沖輸出端。當TC7

60、87被設(shè)置為全控雙窄脈沖工作方式時（雙窄脈沖相隔60°），引腳8為與三相同步電壓中C相正半周及B相負半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳11為與三相同步電壓中C相負半周及B相正半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳9為與三相同步電壓中A相同步電壓負半周及C相電壓正半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳7為與三相同步電壓中B相電壓負半周及 A相正半周應的兩個脈沖輸出端；引腳10為與三相同步電壓中B相電壓正半周及A相負半周對應的兩個脈沖輸出端

61、。</p><p><b>　?。?）控制端</b></p><p>　　引腳5（Pi）為輸出脈沖禁止端。該端用來進行故障狀態(tài)下封鎖TC787的輸出，高電平有效，應用中接保護電路的輸出。</p><p>　　引腳14（Cb）、引腳15（Cc）、引腳16（Ca）分別為對應三相同步電壓的鋸齒波電容值的大小決定了移相鋸齒波的斜率及幅值，應用中分別通過

62、一個相同容量的電容接地。</p><p>　　引腳6（Pc）為TC787工作方式設(shè)置端。當該端接到高電平時，TC787輸出雙脈沖；而當該端接低電平時，輸出單脈沖。</p><p>　　引腳4（Vr）為移相控制電壓輸入端。該端輸入電壓的高低，決定了TC787輸出脈沖的移相角，應用中接給定環(huán)節(jié)的輸出，其電壓幅值最大為TC787的工作電源電壓Vdd。</p><p>　　

63、引腳13（Cx）。該端連接的電容Cx的容量決定著TC787輸出脈沖的寬度，電容的容量越大，則脈沖寬度越寬。</p><p><b>　?。?）電源端</b></p><p>　　該芯片可單電源工作，亦可雙電源工作。單電源工作時引腳3（Vss）接地，而引腳17（VDD）允許施加的電壓為8～18V。雙電源工作時，引腳3（Vss）接負電源，其允許施加的電壓幅值為－4～－9V

64、，引腳17（VDD）接正電源，允許施加的電壓為＋4～＋9V。</p><p>　　3.4 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理簡介</p><p>　　TC787的原理框圖見圖3-2。</p><p>　　由圖可見，在它們內(nèi)部集成了三個過零和極性檢測單元、三個鋸齒波形成單元、三個比較器、一個脈沖發(fā)生器、一個抗干擾鎖定電路、一個脈沖形成電路、一個脈沖分配及驅(qū)動電路。它們的工作原理可簡

65、述如下：經(jīng)濾波后的三相同步電壓通過過零和極性檢測單元檢測出零點和極性后，作為內(nèi)部三個恒流源的控制信號。三個恒流源輸出的恒值電流給三個等值電容Ca、Cb、Cc恒流充電，形成良好的等斜率鋸齒波。鋸齒波形成單元輸出的鋸齒波與移相控制電壓Vr比較后取得交相點經(jīng)集成塊內(nèi)部的抗干擾鎖定電路鎖定，保證交相唯一而穩(wěn)定，使交相點以后的鋸齒波后移相電壓的波動不影響輸出。該交相信號與脈沖發(fā)生器輸出的脈沖（TC787為調(diào)制脈沖）信號經(jīng)脈沖形成電路處理變?yōu)槿噍?/p>

66、入同步信號相位對應且與移相電壓大小適應的脈沖信號送到脈沖分配及驅(qū)動電路。假設(shè)系統(tǒng)未發(fā)生過電流、過電壓后其他非正常情況，則引腳5禁止端的信號無效，此時脈沖分配電路根據(jù)擁護在引腳6設(shè)定的狀態(tài)完成雙脈沖（引腳6為高電平）或單脈沖（引腳6為低電平）的分配功能，并經(jīng)輸出驅(qū)動電路功率放大后輸出，一旦系統(tǒng)發(fā)生過電流、過電壓或其他非正常情況，則引腳5禁止信號有效，脈沖分配及驅(qū)動電路內(nèi)部的邏輯電路</p><p>　　圖3-2

67、 TC787原理框圖</p><p>　　3.5 基于TC787的三相六脈沖晶閘管觸發(fā)電路的設(shè)計與調(diào)試</p><p>　　由TC787構(gòu)成的三相六脈沖觸發(fā)電路如圖3-3所示。380V三相交流電經(jīng)過同步變壓器變壓為30V的同步信號a1，b1，c1后，經(jīng)過電位器RP1，RP2，RP3及RCT型網(wǎng)絡(luò)濾波接人到TC787的同步電壓輸入端，通過調(diào)節(jié)RP1，RP2，RP3可微調(diào)各相電壓的相位，以

68、保證同步信號與主電路的匹配。Ca，Cb，Cc為積分電容，它們決定了TC787芯片的鋸齒波的線性、幅度，因此，為了保證鋸齒波有良好的線性及三相鋸齒波斜率的一致性，Ca，Cb，Cc3個電容值的選擇的相對誤差要非常小。為了達到產(chǎn)生的鋸齒波線性好、幅度大且不平頂，Ca，Cb，Cc電容值最好選為0.15uF。連接在13腳的電容Cx決定輸出脈沖的寬度，Cx越大，脈沖越寬，但脈沖寬度太寬會增大驅(qū)動級的損耗，所以Cx的值應在3300pF-0.01uF范

69、圍，在這里選用0.01uF。調(diào)節(jié)RP可以使輸入4腳的電壓在0-5V之間連續(xù)變化，從而使輸出脈沖在0°-180°之間變化，7-12腳的輸出端有大于20mA的輸出能力，采用6只驅(qū)動管擴展電流，經(jīng)脈沖變壓器隔離后將脈沖輸出。</p><p>　　圖3-3 TC787構(gòu)成的三相六脈沖晶閘管觸發(fā)電路</p><p>　　按圖3-3焊接好電路然后檢查無誤后，先把控制旋鈕調(diào)到零位（

70、即RP1，RP2，RP3,RP接入電路中的電阻最大），然后接通電源，用示波器觀察各輸出端的脈沖波形是否正常。</p><p>　　圖3-4 TC787產(chǎn)生的鋸齒波</p><p>　　圖3-4是在實驗室用.示波器測得的TC787引腳14-16的波形</p><p>　　圖3-5脈沖變壓器輸出脈沖</p><p>　　圖3-5是在實驗室用示波器

71、測得的TC787引腳7-12產(chǎn)生的脈沖經(jīng)脈沖變壓器后輸出的脈沖波形</p><p><b>　　元件選擇注意事項：</b></p><p>　?。?）為了減小在使用中電路受到干擾，觸發(fā)電路與主電路最好采用同一形號的△／Ｙ形連接的變壓器，以便可能減小電路的諧波。</p><p>　?。?）電路采用集中式恒流源向積分電容充電，經(jīng)測試，電流在180u

72、A左右，相對誤差小于±5uＡ，所以為了保證三相鋸齒波的一致性，選取積分電容的相對誤差應小于5%。50Hz時，電容可取0.15uF左右，較高頻率時，為了保證電容積分幅值，電容應減小。</p><p>　?。?）移相電壓的調(diào)整幅度應與積分電容上鋸齒波的幅值一致?？紤]到電路在積分電容上放電的離散性，移相電壓的零電位應比電路的負電源正200mV。即移相范圍在0.2~3V左右。</p><p&

73、gt;　　（4）脈沖發(fā)生器的電容Cx決定了調(diào)制脈沖寬度或方波輸出寬度，電容大則寬度寬，在頻率為50Hz情況下，接0.01uF的電容，其輸出寬度約為0.5ms，若需要輸出在0°~180°范圍內(nèi)滿幅可調(diào)，則Cx的值應大于0.2uF。</p><p>　?。?）電路的半控／全控和禁止等控制端，不應在使用時懸空。</p><p>　?。?）輸出端有不小于20mA的輸出電流，驅(qū)動

74、管要可靠的導通和截止，電路輸出的限流電阻和管子的β值應與電路相適配。</p><p>　　在實際使用過程中我們發(fā)現(xiàn)鋸齒波形成環(huán)節(jié)是保證整流輸出電壓波形穩(wěn)定的重要條件。由于TC787芯片的鋸齒波的線性、幅度由 Ca, Cb, Cc電容決定，因此為了保證鋸齒波有良好的線性及三相鋸齒波斜率的一致性，選擇 Ca, Cb, Cc時要求其 3個電容值的相對誤差要非常?。ū仨氝M行篩選），以產(chǎn)生的鋸齒波線性好、幅度大且不平頂為宜

75、 , Ca、Cb、Cc電容量的參考值為0.15 uF。若要求鋸齒波幅度小 ,可減小Ca、Cb、Cc電容值 ；若要求鋸齒波產(chǎn)生平頂 ,則增大Ca、Cb、Cc電容值。脈沖寬度是由Cx 電容來決定的。當Cx 為0.01uF時 ,所產(chǎn)生的脈沖寬度約為1ms。若需加大或減小脈寬 ,可增大或減小 Cx 電容值。本觸發(fā)板中Cx電容值為0.01u。</p><p>　　在調(diào)試過程中，首先接上直流電源，不加三相同步電壓，此時，測量

76、18腳，1腳，2腳的直流電平是否近似相等，參考值為18V左右。然后加上同步電壓，調(diào)整電位器 W1，W2，W3使18腳、1腳、2腳的三相同步電壓對稱，并且使18腳、1腳、2腳的同步信號滯后同步變壓器付邊相應同步信號30°，最后檢查6個輸出引腳是否互差60°的脈沖信號輸出。</p><p>　　第四章 控制及顯示系統(tǒng)原理</p><p>　　4.1 89C51芯片介紹&

77、lt;/p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C5

78、1是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。</p><p>　　4.1.1 主要特性壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時間：10年·與MCS-51 兼容 ·4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 ·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz·三級程序存儲器鎖定 ·4kbytes 程序存儲(ROM)·128bytes的數(shù)據(jù)存儲器(RAM

79、)·21個專用寄存器（SFR）·4個八位的并行口P0、P1、P2和P3·一個全雙工串行通信口·2個16位的定時器/計數(shù)器·5個中斷源 ·低功耗的閑置和掉電模式·片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 </p><p>　　4.1.2 管腳說明    VCC：供電電壓。   

80、 GND：接地。    P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。    P1口：P1口是一個內(nèi)部

81、提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。     P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。

82、并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用</p><p>　　表4-1 P3口引腳特殊功能</p><p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的

83、高電平時間。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作

84、用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。  /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高

85、電平</p><p>　　4.1.3 振蕩器特性     XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p&

86、gt;　　4.1.4 芯片擦除     整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口

87、和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。</p><p>　　4.2 A/D轉(zhuǎn)換</p><p>　　本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用計算機作為處理器。電子計算機所處理和傳輸?shù)亩际遣贿B續(xù)的數(shù)字信號，而實際中遇到的大都是連續(xù)變化的模擬量，模擬量經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成電信號后，需要模/數(shù)轉(zhuǎn)換將其變成數(shù)字信號才可以輸入到數(shù)字系統(tǒng)中進行處理和控制

88、，因此，把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出的接口電路，即A/D轉(zhuǎn)換器就是現(xiàn)實信號轉(zhuǎn)換的橋梁。</p><p>　　目前，世界上有多種類型的A/D轉(zhuǎn)換器，如并行比較型、逐次逼近型、積分型等。本文采用逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，該類A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換精度高，速度快，價格適中，是目前種類最多，應用最廣的A/D轉(zhuǎn)換器。逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器一般由比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、寄存器、時鐘發(fā)生器以及控制邏輯電路組成。</p><

89、;p>　　ADC0809就是一種CMOS單片逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示。該芯片由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型D/A轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等電路組成。因此，ADC0809可處理8路模擬量輸入，且有三態(tài)輸出能力。該器件既可與各種微處理器相連，也可單獨工作。其輸入輸出與TTL兼容。</p><p>　　圖4-2 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p>

90、<p>　　ADC0809是8路8位A/D轉(zhuǎn)換器(即分辨率8位)，具有轉(zhuǎn)換啟?？刂贫耍D(zhuǎn)換時間為100μs采用單+5V電源供電，模擬輸入電壓范圍為0～+5V，且不需零點和滿刻度校準，工作溫度范圍為-40～+85℃功耗可抵達約15mW。</p><p>　　ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，圖4-3所示是其引腳排列圖。</p><p>　　圖4-3 ADC08

91、09的引腳排列圖</p><p><b>　　各引腳的功能如下</b></p><p>　　IN0～IN7：8路模擬量輸入端；</p><p>　　D0～D7：8位數(shù)字量輸出端；</p><p>　　ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路；</p><p>　　

92、ALE：地址鎖存允許信號，輸入高電平有效；</p><p>　　START：A/D轉(zhuǎn)換啟動信號，輸入高電平有效；</p><p>　　EOC：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出當A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平(轉(zhuǎn)換期間一直為低電平)；</p><p>　　OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入高電平有效。當A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平才能打開輸出三態(tài)門，輸出為數(shù)字量；&l

93、t;/p><p>　　CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高640kHz；</p><p>　　REF(+)、REF(-)：基準電壓；</p><p>　　VCC：電源，單一+5V；</p><p><b>　　GND：地。</b></p><p>　　ADC0809的工作過程：首先輸入3位地址，并

94、使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復位。下降沿啟動 A/D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進行。直到A/D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當OE輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 </p><p>　　轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 A/D轉(zhuǎn)換后得到

95、的數(shù)據(jù)應及時傳送給單片機進行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認A/D轉(zhuǎn)換的完成，因為只有確認完成后，才能進行傳送。為此可采用下述三種方式。</p><p><b>　?。?）定時傳送方式</b></p><p>　　對于一種A/D轉(zhuǎn)換其來說，轉(zhuǎn)換時間作為一項技術(shù)指標是已知的和固定的。例如ADC0809轉(zhuǎn)換時間為128μs，相當于6MHz的MCS-51單片機共64個機器

96、周期?？蓳?jù)此設(shè)計一個延時子程序，A/D轉(zhuǎn)換啟動后即調(diào)用此子程序，延遲時間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進行數(shù)據(jù)傳送。 </p><p><b>　?。?）查詢方式 </b></p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查詢方式，測試EOC的狀態(tài)，即可確認轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進行數(shù)據(jù)傳送。 </p>

97、<p><b>　?。?）中斷方式 </b></p><p>　　把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號（EOC）作為中斷請求信號，以中斷方式進行數(shù)據(jù)傳送。 </p><p>　　不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號有效時，OE信號即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機接受。</p><p&

98、gt;　　ADC0809工作時，首先輸入3位地址，并使ALE為1，以將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼可選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復位；下降沿則啟動A/D轉(zhuǎn)換，之后，EOC輸出信號變低，以指示轉(zhuǎn)換正在進行，直到A/D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，并將結(jié)果數(shù)據(jù)存入鎖存器，這個信號也可用作中斷申請。當OE輸入高電平時，ADC的輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量可輸出到數(shù)據(jù)總線。</

99、p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)決定著信號采集的精度和分辨率。對于8通道的輸入信號，其分辨率為0.5％。8位A/D轉(zhuǎn)換器的精度為：</p><p>　　4.3 LCD1602顯示</p><p>　　字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。LCD1602分為帶背光和不帶背光兩種，基

100、控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應用中并無差別。LCD1602采用標準的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如下表4-2所示:</p><p>　　表 4-2 LCD1602引腳接口說明</p><p>　　1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如下表4-3

101、所示，其中1為高電平、0為低電平。</p><p>　　表 4-3 LCD1602控制指令</p><p>　　指令1：清顯示，指令碼01H,光標復位到地址00H位置。</p><p>　　指令2：光標復位，光標返回到地址00H。</p><p>　　指令3：光標和顯示模式設(shè)置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文

102、字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。</p><p>　　指令4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標的開與關(guān)，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。</p><p>　　指令5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。</p><

103、p>　　指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符。</p><p>　　指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。</p><p>　　指令8：DDRAM地址設(shè)置。</p><p>　　指令9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高

104、電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。</p><p><b>　　指令10：寫數(shù)據(jù)。</b></p><p>　　4.4 控制及顯示系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　單片機控制的觸發(fā)角和電壓顯示部分主要由89C51單片機、AD轉(zhuǎn)換、LCD顯示電路部分組成，如下圖所示，電壓經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換有模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入89C5

105、1單片機，再由LCD顯示。通過編程實現(xiàn)預定的程序流程，在相應時間段內(nèi)輸出相應的觸發(fā)角和電壓。</p><p>　　4.4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　圖4-4系統(tǒng)原理框圖</p><p>　　4.4.2 單片機I/O口分配表</p><p>　　表4-4 單片機I/O分配表</p><p>　　4.4.

106、3 系統(tǒng)工作說明</p><p>　　圖4-5給出單片機控制及顯示電路。單片機選用89C51。</p><p><b>　　1．硬件說明</b></p><p>　?。?）AD轉(zhuǎn)換：模擬電壓信號1輸入到ADC0809的IN0口經(jīng)過AD模數(shù)轉(zhuǎn)換把模擬信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號輸入單片機。模擬電壓信號2經(jīng)過電阻分壓降壓之后輸入到ADC0809的IN1口經(jīng)過

107、AD模數(shù)轉(zhuǎn)換把模擬信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號輸入單片機。</p><p>　?。?）液晶顯示電路：單片機的P3口接受AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號，經(jīng)過單片機處理由P0口輸出到LCD液晶顯示。觸發(fā)角的顯示可根據(jù)公式a=U*180/5</p><p>　　圖4-5單片機控制及顯示電路</p><p>　　第五章 單片機軟硬件抗干擾技術(shù)</p><p>　　5.1

108、 產(chǎn)生軟硬件干擾分析</p><p>　　在工業(yè)控制、智能儀表中都普遍采用了單片機，單片機抗干擾措施提到重要議事日程上來。單片機抗干擾措施不解決，其它工作也是白費勁。要解決單片機干擾問題，必須先找出干擾源，然后采用單片機軟硬件技術(shù)來解決。</p><p>　　干擾源：主要來自外部電源、內(nèi)部電源，印制板排版走線互相干擾，周圍電磁場干擾，外部干擾一般通過IO口輸入等</p>&

109、lt;p>　　按干擾的傳播路徑可分為傳導干擾和輻射干擾兩類。所謂傳導干擾是指通過導線傳播到敏感器件的干擾。高頻干擾噪聲和 有用信號的頻帶不同，可以通過在導線上增加濾波器的方法切斷高頻干擾 噪聲的傳播，有時也可加隔離光耦來解決。電源噪聲的危害最大， 要特別注意處理。  所謂輻射干擾是指通過空間輻射傳播到敏感器件的干擾。一般的解決方法是增加干擾源與敏感器件的距離，用地線把它們隔離和在敏感器件上加蔽罩。</p>

110、<p>　　影響單片機系統(tǒng)可靠安全運行的主要因素主要來自系統(tǒng)內(nèi)部和外部的各種電氣干擾，并受系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、元器件選擇、安裝、制造工藝影響。這些都構(gòu)成單片機系統(tǒng)的干擾因素，常會導致單片機系統(tǒng)運行失常，輕則影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，重則會導致事故，造成重大經(jīng)濟損失。1 形成干擾的基本要素有三個：</p><p>　　（1）干擾源。指產(chǎn)生干擾的元件、設(shè)備或信號， 用數(shù)學語言描述如下：du/dt， di/dt大的