【正文】 errNo=0。 for(i = 0。err)。 if (frq50) { return 0。 if(tem[i] == stop) break。 if(*err==1) { temp = 0。 // 發(fā)送數(shù)據(jù) }}*//***********************************************************************接收一個字節(jié)***********************************************************************/int Get1_Byte (unsigned char *err) { /* Read character from Serial Port */ unsigned int i = 0。 U1FDR = 0x00000083。在此向葉老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 通過這段時間的學習和設計，讓我不但學會了一些專業(yè)方面的知識，同時也讓我明白了一些學習的方法，分析問題的能力。在原理圖設計方面，通過老師的指導，我們的共同探討，進展的比較順利；在這期間我主要是了解和學習了變頻器的工作原理，了解了變頻器的通信協(xié)議，由于之前都未接觸過變頻器，所以了解變頻器的工作原理和變頻器的通信協(xié)議以及LPC2148與變頻器之間的接口電路的設計都花費了較多的時間；不過最終經(jīng)過參閱相關方面的知識，查閱相關的變頻器使用手冊和上網(wǎng)查資料，在這方面有了很大的進步。出現(xiàn)問題的地方有：① 未將變頻器的操作模式改為端子控制，導致通訊燈一直亮，誤認為通訊指示燈一直亮表示在通訊。 聯(lián)機調試在手動的基本設定完成后，用屏蔽的雙絞線將LPC2148的UART1通過RS485與變頻器相連接。　?、?將變頻器設置為自帶的鍵盤操作模式,按運行鍵、停止鍵,觀察電機是否能正常地 啟動、停止?！　、?將變頻器的電源輸入端子經(jīng)過漏電保護開關接到電源上。 } } LPC2148與變頻器通訊設計 LPC2148與單臺變頻器通訊的設計變頻器與LPC2148通訊前必須在變頻器的初始化中設定通訊規(guī)格并復位變頻器，否則通訊不能進行。表426 部分指令代碼操作指令指令代碼數(shù)據(jù)內容正轉HFAH02反轉HFAH04停止HFAH00頻率寫入HEDH0000~H2EE0頻率輸出H6FH0000~H2EE0電流輸出H71H0000~HFFFF電壓輸出H72H0000~HFFFFLPC2148向三菱變頻器型號為FRS500發(fā)布運行頻率輸出為120HZ數(shù)據(jù)格式如圖425與發(fā)送指令子程序如下所示：圖425 LPC2148 → 變頻器輸出頻率為120HZ數(shù)據(jù)格式LPC2148 → 變頻器輸出頻率為120HZ數(shù)據(jù)指令發(fā)送子程序：unsigned int i=0。（參照使用三菱變頻器使用說明書中的參數(shù)數(shù)據(jù)代碼一覽表）⑤ 等待時間規(guī)定變頻器收到從LPC2148發(fā)來的數(shù)據(jù)和傳輸應答數(shù)據(jù)之間的等待時間。）(2) 數(shù)據(jù)定義① 控制代碼　表425 控制代碼以寫入頻率為例，按照通訊請求數(shù)據(jù)的格式定義要發(fā)送的數(shù)組，依次發(fā)送ENQ，變頻器站號，設定頻率寫入的指令代碼，要寫入的頻率值，總和校驗。LPC2148與變頻器之間的數(shù)據(jù)通訊執(zhí)行過程如圖421中的a、b所示。 //指令數(shù)據(jù)/*發(fā)送一個字節(jié)子程序*/void Sent1_Byte(unsigned char data){ U1THR = data。它僅僅是把每一個需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)按字節(jié)疊加后取反加1即可。最終寄存器中的值，是消息中所有的字節(jié)都執(zhí)行之后的CRC值。它由傳輸設備計算后加入到消息中。當?shù)谝粋€域（地址域）接收到，每個設備都進行解碼以判斷是否發(fā)往自己的。因此，Modbus協(xié)議的可靠性較好。如果需要回應，控制器將生成應答并使用Modbus協(xié)議發(fā)送給詢問方。Modbus通信總是由主站發(fā)起，當從站沒有收到來自主站的請求時，不會發(fā)送數(shù)據(jù)。二是用于從機到主機時，包括狀態(tài)字和輸出頻率，格式類似于控制字和串行通信參考值。PCD1和PCD2為過程塊。④ BCC 數(shù)據(jù)控制字節(jié)由以下方法得到：先置BCC初值為零，從報文的第一個字節(jié)開始，依次與BCC按位做“異或”運算，結果賦予 BCC,直到除BCC外的最后一個字節(jié)運算結束，所得的值就是BCC的值。然后是數(shù)據(jù)字節(jié)。通過FC協(xié)議可以構成一個主從式控制網(wǎng)絡，實現(xiàn)對多個自動化產(chǎn)品 的網(wǎng)絡化控制。另外一種比較省電的匹配方式是RC匹配。而忽略了信號地的連接，這種連接方法在許多場合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患，這有兩個原因：(1)共模干擾問題： RS485接口采用差分方式傳輸信號方式，并不需要相對于某個參照點來檢測信號，系統(tǒng)只需檢測兩線之間的電位差就可以了。 ④ RS485接口的最大傳輸距離標準值為4000英尺，實際上可達 3000米，另外RS232C接口在總線上只允許連接1個收發(fā)器，即單站能力。因為RS485的遠距離、多節(jié)點（256個）以及傳輸線成本低的特性，是EIA RS485稱為工業(yè)應用中數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x標準。通常，RS485網(wǎng)絡采用平衡雙絞線作為傳輸媒體，平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比。 變頻器與控制器的直接數(shù)字交換 由于控制器和變頻器均為數(shù)字控制器件，采用通訊控制可以實現(xiàn)兩者之間的直接數(shù)字交換，與傳統(tǒng)的控制方式相比較，不僅可以節(jié)省控制系統(tǒng)A/D、D/A模塊的費用，同時，其控制精度也得到了極大的提高。 控制電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。[3]它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。（但VFD也可解釋為Vacuum fluorescent display，真空熒光管，故這種譯法并不常用）。特性：?? 16 字節(jié)接收和發(fā)送FIFO。奇偶位可用來幫助錯誤校驗。較小的封裝和很低的功耗使LPC2148特別適用于訪問控制和POS 機等小型應用中；由于內置了寬范圍的串行通信接口（從USB 全速器件、多個UART、SPI、SSP到I2C 總線）和8kB～40kB 的片內SRAM，它們也非常適合于通信網(wǎng)關、協(xié)議轉換器、軟modem、語音識別、低端成像，為這些應用提供大規(guī)模的緩沖區(qū)和強大的處理功能。工控領域中常用的PLC、DCS等控制系統(tǒng)都具有適用于變頻器接口條件的控制模塊，可以方便的實現(xiàn)變頻器的閉環(huán)自動控制，在大中型的控制系統(tǒng)中使用較為普遍。多個32 位定時器、1 個或2 個10 位ADC、10 位DAC、PWM 通道、45 個高速GPIO 以及多達9個邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷管腳，使它們特別適用于工業(yè)控制和醫(yī)療系統(tǒng)。方案二：利用單片機以通信的方式對變頻器運行參數(shù)進行設置。其中利用LPC2148與變頻器的通訊來更改變頻器的參數(shù)設置。隨著變頻調速技術、計算機技術、微電子技術、信息技術、網(wǎng)絡技術和傳感技術等的飛速發(fā)展，可以利用上位機來與變頻器之間進行數(shù)據(jù)的傳送及控制變頻器。變頻調速在調速范圍、調速精度、動態(tài)響應、低速轉矩、通信功能、智能控制、功率因數(shù)、節(jié)約電能、工作效率、使用方便等方面具有優(yōu)異的性能，是其他的交流調速方式無法比擬的。畢業(yè)設計（論文）題 目： 基于LPC2148通訊的變頻器控制 目 錄1 選題背景 1 發(fā)展現(xiàn)狀 1 國內發(fā)展現(xiàn)狀 1 國外發(fā)展現(xiàn)狀 1 設計要求 22 方案論證 2 主控芯片的選擇 2 變頻器控制方式的選擇 33 電路原理設計 4 主控芯片的簡介 4 UART串行通訊 4 變頻器的簡介 5 變頻器內部原理簡介 5 變頻器通訊控制概述 6 RS－485接口電路 7 RS485簡介 8 RS485與LPC2148的連接 93. 5 通訊協(xié)議 11 Danfoss FC通訊協(xié)議 11 Modbus通訊協(xié)議 154 變頻器驅動軟件設計 17 Danfoss變頻器利用Danfoss FC協(xié)議驅動設計 17 三菱變頻器利用Modbus協(xié)議驅動設計 19 LPC2148與變頻器通訊設計 24 LPC2148與單臺變頻器通訊的設計 24 LPC2148與多臺變頻器通訊的設計 26 調試過程 28 變頻器的安裝與測試 28 變頻器通訊參數(shù)設置 28 聯(lián)機調試 295 結果分析 326 總結 32致 謝 34參考文獻 35附錄A Uart1串口程序代碼 36附錄B 發(fā)送數(shù)據(jù)指令至變頻器程序代碼 38附錄C 調試界面 41附錄D LPC2148引腳分布圖 42附錄E 整個課題原理圖 42基于LPC2148通訊的變頻器控制摘 要變頻調速作為交流電機調速的主要手段已經(jīng)在工業(yè)領域中應用的十分廣泛，其具有的調速范圍寬、穩(wěn)速精度高、動態(tài)響應快、適用范圍廣、運行可靠等技術性能，已逐步取代直流電機調速系統(tǒng)。通用變頻器以體積小、重量輕、通用性強、適用范圍廣，保護功能完善、可靠性高、操作簡便等優(yōu)點，受到眾多行業(yè)的歡迎。在網(wǎng)絡化日益普及的今天，與普通的點對點硬線連接方式而言，通過高速通訊連接的變頻器系統(tǒng)可以最大程度上降低系統(tǒng)維護時間、提高生產(chǎn)效率、減少運行成本。 設計要求熟悉電路設計、掌握LPC2148的應用開發(fā)。方案三：利用LPC2148以通信的方式對變頻器運行參數(shù)進行設置。通過三種控制器的比較，最終方案三，利用LPC2148控制器，主要由于LPC2148功能更強大，端口多，有兩個UART 能夠滿足我們畢業(yè)設計大課題《多功能智能烘烤科學試驗箱》的要求，需要兩個UART分別控制變頻器與液晶顯示、需要較多的端口來控制四個電機、一個USB接口用于存儲數(shù)據(jù)、一個溫度傳感器接口、八個限位開關、兩個備用繼電器、六個按鍵接口。而對于一些小型實驗裝置和嵌入式控制裝置，處理器在控制變頻器之外，一般還需要處理鍵盤輸入、顯示屏、數(shù)據(jù)采集和其它過程控制等工作，這種控制要求更適合采用ARM7或單片機系統(tǒng)作為控制核心。多個32 位定時器、1 個或2 個10 位ADC、10 位DAC、PWM 通道、45 個高速GPIO 以及多達9個邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷管腳，使它們特別適用于工業(yè)控制和醫(yī)療系統(tǒng)[1]。在接收過程中，UART從消息幀中去掉起始位和結束位，對進來的字節(jié)進行奇偶校驗，并將數(shù)據(jù)字節(jié)從串行轉換成并行。?? 寄存器位置遵循 550 工業(yè)標準。變頻器是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動機的電力傳動元件。 ① 整流器：最近大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。 ① 運算電路：將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。 例如，對變頻器采用傳統(tǒng)的模擬量控制時，；如采用通訊控制時，則其精度在最大運行頻率(如400Hz)范圍內可達到1轉()。在這里尤為注意并不是所有的RS485收發(fā)器都能夠支持高達10Mbps的通訊速率。RS485接口是在RS232接口的基礎上推出的性能更優(yōu)的一種串口。而RS485接口在總線上是允許連接多達128個收發(fā)器。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍，RS485收發(fā)器共模電壓范圍為7～+12V，只有滿足上述條件，整個網(wǎng)絡才能正常工作。利用一只電容C隔斷直流成分可以節(jié)省大部分功率。主機可以是PC機、PLC或單片機系統(tǒng)等。整個報文由一個數(shù)據(jù)控制字節(jié)(BCC)來結束。⑤ DATA 數(shù)據(jù)塊的結構取決于報文類型。 利用參數(shù)數(shù)據(jù)塊可以對變頻器的各種參數(shù)進行讀取和修改，如：變頻器參數(shù)207 為輸出上升時間，要讀取它的值，主機發(fā)送如下請求：PKE=10CFH，其中高4位AK=0001，為讀參數(shù)命令，低12位為 0CFH=207為參數(shù)編號；IND=0000H，該參數(shù)無子條目；PWEhigh=0000H；PWElow=0000H；如果參數(shù)207 上升時間的參數(shù)值是10s，則從機的應答為 PKE=10CFH； IND=0000H。同F(xiàn)C 協(xié)議對應的控制字，用于從主系統(tǒng)（例如PC）向從系統(tǒng)發(fā)送命令如圖35表355所示。主站同時只能啟動一個Modbus事務處理，從站之間不能相互通信。 Modbus協(xié)議包括ASCII、RTU、TCP等，并沒有規(guī)定物理層。對于Modbus的ASCII、RTU和TCP協(xié)議來說，其中TCP和RTU協(xié)議非常類似，我們只要把RTU協(xié)議的兩個字節(jié)的校驗碼去掉，然后在RTU協(xié)議的開始加上5個0和一個6并通過TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議發(fā)送出去即可。在最后一個傳輸字符之后。接收設備重新計算收到消息的CRC，并與接收到的CRC域中的值比較，如果兩值不同，則有誤。 通訊協(xié)議Modbus ASCII使用ASCII模式，消息以冒號（:）字符（ASCII碼 3AH）開始，以回車換行符結束（ASCII碼 0DH,0AH）。4 變頻