【正文】 .......................................................................................... 20 輸出時間控制 ......................................................................................................................... 22 按鍵中斷 ................................................................................................................................ 23 LCD1602 編程 .......................................................................................................................... 26 顯示設計 ................................................................................................................................ 27 5 系統(tǒng)調試 ..................................................................................................................................... 31 系統(tǒng)的調試 ............................................................................................................................. 31 系統(tǒng)仿真過程 ......................................................................................................................... 31 6 結論 ............................................................................................................................................ 36 參考文獻 ......................................................................................................................................... 37 附錄 ................................................................................................................................................ 38 翻譯部分 ......................................................................................................................................... 50 外文原文： .................................................................................................................................. 50 中文譯文： ........................................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。在總體設計完成后又設計了硬件電路 各個單元模塊。 PWM 技術結合了電力電子技術、計算機技術、現(xiàn)代控制理論，具有抗干擾性強、 效率高、可靠性好等顯著 優(yōu)點，已經(jīng)在交流逆變、開關電源等領域得到廣泛應用。 PWM。模擬電路還有可能嚴重發(fā)熱，其功耗相對于工作元件兩端電壓與電流的乘積成正比。 在風力發(fā)電領域， PWM 變換器的控制技術是 其 核心技術之一 。此外，半導體開關的開通延遲，損耗等實際影響近來也受到關注，產(chǎn)生了隨機 PWM、軟開關 PWM等。 前面提到的采樣控制理論中的 一個重要結論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同 。 硬件調制法 硬件調制法是為解決等面積法計算繁瑣的缺點而提出的 ,其原理就是把所希望的波形作為調制信號 ,把接受調制的信號作為載波，通過對載波的調制得到所期望的 PWM 波形。其原理就是用三角波對正弦波進行采樣得到階梯波，再以階梯波與三角波的交點時刻控制開關器件的通斷，從而實現(xiàn) SPWM 法 .當三角波只在其頂點 (或底點 )位置對正弦波進行采樣時，由階梯波與三角波的交點所確定的 脈寬，在一個載波周期 (即采樣周期 )內的位置是對稱的，這種方法稱為對稱規(guī)則采樣。調制波與載波的交點決定了逆變橋輸出相電壓的脈沖系列，此脈沖系列也是雙極性的，但是，由相電壓合成為線電壓 (uab=uaub?？刂破餍枰瓿奢斎胼敵鼋换?，數(shù)據(jù)處理和 PWM 信號的生成，我們選擇 AT89C52；為了節(jié)省單片機的 I/O，我們選用 4 個按鍵輸入；需要顯示的內容較多，我們選擇 LCD1602；電源則取 220V 市電整理降壓得到。 ② 8 字節(jié)可重擦寫 FLASH 閃速存儲器 ③ 1000 次擦寫周期 ④ 全靜態(tài)操作： 0HZ24MHZ ⑤ 三級加密程序存儲器 ⑥ 256X8 字節(jié)內部 RAM ⑦ 32 個可編程 I/0 口線 ⑧ 3 個 16 位定時／計數(shù)器 ⑨ 6 個中斷源 ⑩ 可編程串行 UART 通道 、 低功耗空閑和掉電模式 （ 2） At89C52 功能特性 AT89C52 提供以下標準功能： 8 字節(jié) FLASH 閃速存儲器， 256 字 節(jié) 內部 RAM , 32 個I/O 口線， 3 個 16 位定時／計數(shù)器，一個 6向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器及時鐘電路。 在 FLASH 中 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器、如執(zhí)行 MOVXRI 指令）時， P2口輸出 P2 鎖存器的內容。 ⑦ RST：復位輸入。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 不應將數(shù)據(jù) 1寫入未定義的單元，由于這些單元在將來的產(chǎn)品中可能賦予新的功能。 目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 寫的控制程序可以很方便地應用于市面上大部分的字符型液晶。 1602LCD 的供電電壓為 +5V電壓，對比度可調 ,內含復位電路 ,提供各種控制命令 ,如：清屏、字符閃爍、光標閃爍、顯示移位等多種功能 ,有 80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM,內建有 192個 5X7 點 陣的字型的字符發(fā)生器 CGROM,8 個可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM。雖然目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應用的科技工作者的青睞?？梢苑抡?51 系列、 AVR、 PIC、 ARM、等常用主流單片機。 4)Protues 提供了豐富的資源 （ 1） Protues 可提供的仿真元器件資源：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件，有 30 多個元件庫。 Protues 的 軟件仿真 功能： 支持當前的主流單片機，如 51系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列、 68000 系列等。 PROTUES 是單片機課堂教學的先進助手。它具有設計靈活，結果、過程的統(tǒng)一的特點。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全 Windows 界面，能在很短的時間內就能學會使用 keil c51 來開發(fā) 單片機應用程序 。 因為本設計只需要正電壓 5V， 故 這里選用 7805 。 AT89C52 的復位是靠外電路實現(xiàn)的 ,RST 引腳是單片機的 復位輸入 端 。經(jīng)過一段時間，電容充電，使 RESET 端呈低電位，復位結束。 外接石英晶體及電容 C1， C2 接在放大器的反饋回路中構成并聯(lián)振蕩電路。 工作原理：上電后對 、 、 、 及 置高位，持續(xù)掃描， 如果有按鍵按下，如 對應的按鍵按下，則 接地， 檢測到低電壓， 則通過 正向二極管接地，也可認為是低電平。 第 6 腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端。 SPWM 測試 電路 在 SPWM 模式下， 作為正向輸出端口， 為負向輸出端口。 Wc = 2π f = 1/RC 令 C= 可以求得： R=200k 。 正弦波和三角波均采樣 32 點，數(shù)值均為 0100。 TL0=tempt1。 } } else { TH0=tempt0,TL0=tempt1。 if(acj==31)acj=0,OUTPUT0=0,OUTPUT1=0,FLAG=1FLAG。為方便計算，定時時間設為 50000 uS。 //關閉 PWM 輸出，停止計時。 圖 15 按鍵動作電壓波形 C51 編譯器支持在 C語言源程序中直接編寫 89C52 單片機的中斷服務函數(shù)程序 。 using后面的 n是一個 0— 3 的常整數(shù)， 分別選中 4 個不同的工作寄存器組。 但是在按鍵多時增加硬件開銷，所以我們采用軟件消抖的方式。 ToutReal。 } } 輸出時間控制 這里我們用定時器 1，同樣工作在方式 1。 } if(aci==31) { aci=0,acj++。//tempt3=(655361000/freq*(100rac)/100)%256。 if(tjump==0) { TH0=tempt0。 設 PWM 輸出頻率為 f kHz，占空比為α ， PWM 的周期： T=1/f*10^(3) S=1000/f uS 由于 AT89C52 無法處理浮點數(shù)，在單片機內占空比 取值為（ 0～ 100），則在一個 PWM周期內 ,高電平的時間： tHigh=T*α /100=1000/f*α /100 uS； 定時器初值： TH0=（ 65536tHigh） /256； TL0=（ 65536tHigh） %256； 低電平的時間： tLow =T*（ 100α） /100=1000/f*α /100 uS； 定時器初值： TH0=（ 65536tLow） /256； TL0=（ 65536tLow） %256； 生成 直流斬波 PWM 的軟件流程圖： 設 置 參 數(shù)開 始 輸 出P 3 . 0 = 0 ?定 時 高 電 平 時 間P 3 . 0 = 1輸 出 時 間 到 ?定 時 低 電 平 時 間P 3 . 0 = 0停 止 輸 出是否是否是 否 修 改 參 數(shù)是 否 停 止是否否是 圖 13 直流斬波 PWM 流程圖 SPWM 軟件計算法 這里以對稱三角波為載波。同時為了 使放大電路不產(chǎn)生飽和失真，需把單片機輸出的信號進行縮放。 P2.1P2.0P2.2P10P17P16P15P14P13P12P11D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L+5VR V 11 0 k 圖 10 顯示 輸出電路 這里以單片機 和 作為 PWM 的輸出口。 第 5 腳： RW為讀寫信號線，高電平 (1)時進行讀操作，低電平 (0)時進行寫操 作。 本電路中設計有 4個按鍵，因此需要進行中斷 擴充。AT89C52 中有一個用于構成內部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。此電路僅用一個電容及一個電阻 和一個按鍵 。 T R 2T R A N 2P 2 SB R 1B R I D