基于單片機實現(xiàn)的調光控制器設計畢業(yè)論文(已修改)
2025-06-30 18:04 本頁面
【正文】 基于單片機實現(xiàn)的調光控制器設計：用單片機控制一個普通燈泡的亮度，一路開關控制普通燈泡電源的通斷，另外兩路開關分別控制普通燈泡亮度的增加和減小。 在日常生活中，我們常常需要對燈光的亮度進行調節(jié)。本調光控制器通過單片機控制雙向可控硅的導通來實現(xiàn)白熾燈(純阻負載)亮度的調整。雙向可控硅的特點是導通后即使觸發(fā)信號去掉，它仍將保持導通；當負載電流為零(交流電壓過零點)時，它會自動關斷。所以需要在交流電的每個半波期間都要產(chǎn)生觸發(fā)信號，觸發(fā)信號產(chǎn)生時間的長短（觸發(fā)角的大?。┚蜎Q定了燈泡的亮度。調光的實現(xiàn)方式就是在交流電源信號過零點后一段時間觸發(fā)雙向可控硅開關的導通，稱這段時間為雙向可控硅的觸發(fā)角。觸發(fā)角越大，導通時間越長，可控硅導通的時間越短，燈的亮度就越低；反之，燈就越亮。這就要求確定交流電源同步信號的過零點，并以此為基礎，控制觸發(fā)信號觸發(fā)角的大小，達到白熾燈亮度調節(jié)的目的。： I/O 通道的設計：（1）同步信號采集電路a、查明圖中所用元器件的參數(shù)；b、畫出圖中syn三點的信號波形。（2）可控硅觸發(fā)電路：a、查明圖中所用元器件的參數(shù)；b、畫出圖中L1_D、4兩點的信號波形。單片機控制電路原理圖（1）設計時鐘電路（2）設計上電復位電路（3）設計開關量信號控制電路（4）電位器電壓給定及電壓采樣電路并給出總圖中所用元器件的選型清單（清單中應包含序號、元器件名稱、規(guī)格、單位、數(shù)量、單價、合計及總價等）本調光控制器的框圖如下：控制部分：為了便于靈活設計，選擇可多次寫入的可編程器件，本設計方案中選用的是ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51單片機。驅動部分：由于驅動的對象是交流負載，且為了實現(xiàn)連續(xù)調節(jié)的目的，本電路中采用了無觸點開關元件雙向可控硅。雙向可控硅能夠對交流電源的導通進行無觸點連續(xù)控制，以小電流控制大電流，且動作快、壽命長、可靠性高。負載部分：本電路的負載是白熾燈(純阻負載)。要控制的對象是50Hz的正弦交流信號，通過同步信號檢測電路，將同步信號送至單片機的中斷口。單片機接收到同步信號后就啟動一個延時程序，延時的具體時間由按鍵來改變。延時結束后，單片機立即產(chǎn)生觸發(fā)信號。觸發(fā)信號可使可控硅導通，電流經(jīng)過可控硅流過白熾燈，使燈發(fā)光。延時越長，亮的時間就越短，燈的亮度越暗。由于延時的長短是由按鍵決定的，所以實際上就是按鍵控制了光的強弱?！ ±碚撋现v，延時時間應該可以是0～10ms內的任意值。在程序中，將一個周期均分成N等份，每次按鍵只需要去改變其等份數(shù)，在這里，N越大越好，但由于受到單片機本身的限制和基于實際必要性的考慮，只需要分成大約100份左右即可，實際采用的值是95。 可控硅的觸發(fā)脈沖寬度要根據(jù)具體的光耦結合示波器觀察而定，在本設計中取20 μs。程序中使用T1來控制這個時間。對兩個調光按鍵的處理的方式是：短按只調整一個臺階，長按可以連續(xù)調整。：（1）電位器電壓給定及電壓采樣（2）開關量（I/O 端口）輸入輸出（3）定時器結構定義及延時（4）觸發(fā)脈沖產(chǎn)生（5）單片機中斷及定時器初始化（6）中斷子程序（7）主程序交流電源同步信號的產(chǎn)生如圖2電路所示，圖中的同步信號就是我們需要的交流電壓過零點信號。各部分波形如圖3所示。圖中整流后波形中的水平虛線表示光藕P52l輸入二極管的門限電壓。P521是TLP521的簡稱，下圖是其引腳圖。引腳圖中器件名的后綴“1”表示包含一組光藕。 程序編寫（三）系統(tǒng)軟硬件聯(lián)調：主
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