【正文】 ............................ 6 晶閘管觸發(fā)方案的選擇 ........................................................................ 6 電力公害的產(chǎn)生原因及其抑制方法 .................................................... 8 電力公害的產(chǎn)生原因及 其分類 ..................................................... 8 諧波的產(chǎn)生機理 ............................................................................. 8 諧波的抑制對策 ............................................................................. 9 本章小結 .............................................................................................. 10 第 3章 系統(tǒng)電路的設計 ................................................................................... 11 處理器電路的設計 .............................................................................. 11 電源電路的設計 .................................................................................. 12 過零檢測電路的設計 .......................................................................... 13 光耦合器觸發(fā)晶閘管電路的設計 ...................................................... 13 系統(tǒng)監(jiān)控電路及其信號部分的設計 .................................................. 14 監(jiān)控及其信號部分微處理器電路的設計 ................................... 14 單片機自動復位電路的設計 ....................................................... 16 晶閘管溫度監(jiān)測電路的設計 ....................................................... 17 人機交互界面的設計 ................................................................... 18 無線通信模塊的電路設計 ........................................................... 20 單片機與 PC 機通信電路 ............................................................. 21 本章小結 .............................................................................................. 22 第 4章 系統(tǒng)程序的設計 ................................................................................... 23 程序語言的選擇 .................................................................................. 23 V 單片機編譯環(huán)境的介紹 ......................................................................23 程序的設計思路 ..................................................................................25 主函數(shù)程序 ..........................................................................................26 本章 小結 ..............................................................................................27 第 5章 電磁制動器控制電路軟件仿真 ...........................................................28 MULTISIM 軟件簡介 ..............................................................................28 MULTISIM 軟件仿真界 面 ......................................................................29 MULTISIM 軟件對電路的仿真圖 ..........................................................30 本章小結 ..............................................................................................32 第 6章 硬件電路的制作與調(diào)試 .......................................................................33 ALTIUM DESIGNER 軟件簡介 .................................................................33 ALTIUM DESIGNER 軟件界面 .................................................................34 系統(tǒng)主控部分原理框圖 ......................................................................35 系統(tǒng)主控部分 PCB..............................................................................35 系統(tǒng)信號部分原理框圖 ......................................................................35 系統(tǒng)信號部分 PCB..............................................................................36 系統(tǒng)運行效果圖 ..................................................................................37 本章小結 ..............................................................................................38 結 論 .................................................................................................................39 參考文獻 .............................................................................................................40 致 謝 .................................................................................................................42 附錄 .....................................................................................................................43 第 1 章 緒 論 1 第 1章 緒 論 課題背景 及意義 工業(yè)電磁制動器是一種將主動側扭力傳達給被動側的 連接器 ， 可以 跟據(jù)需要自由結合 ， 切離或制動 ， 因使用電磁力來啟動 ， 稱之電磁離合器 ，制動器 ， 是現(xiàn)代工業(yè)中一種理想的自動化 執(zhí)行元件 ，在機械傳動系統(tǒng)中主要起傳遞動力 和控制運動 的 作用 [14]。從國內(nèi)港口了解的情況看，由于定位車、推車機制動器動作頻繁，平均每個循環(huán)要動作 4 次，因此定位車、推車機制動器的選型問題一直困擾著各大港口生產(chǎn) [1012]。因此，在吸持階段也需要對電流的大小進行精確的控制。 電磁制動器主要通過控制器發(fā)出的制動信號以電流的形式通過電磁體，利用改變通入電磁體的電流來改變制動器的制動力。其優(yōu)點是用到的器件較少，一塊單片機可以代替大量的數(shù)字 和模擬 器件，成本低；其缺點是穩(wěn)定性問題一直讓可編程器件在工業(yè)控制領域止步不前。 本論文的主要內(nèi)容 論文的主要內(nèi)容如下： 1 主要闡述工業(yè)電磁制動器的 運行 規(guī)律， 設計了 單片機對于晶閘管的控制方法，其中包括單片機過零檢測電路的實現(xiàn)、晶閘管的選型和 單片機控制 程序的編寫 。為了實現(xiàn)對工業(yè)電磁制動器的精確控制，需要實現(xiàn)數(shù)字化控制。目前的控制方案有兩種：一種是采用模擬器件組成控制電路，另一種是采用可編程數(shù)字器件組成 的控制電路。 晶閘管 觸發(fā) 方案的選擇 晶閘管作為一種可靠的控制器件，廣泛地被用作各種控制系統(tǒng)的執(zhí)行器件。 當負載為感性負載時，由于電壓上升率 dtdv 較大，有可能超出 MOC3041 允許的范圍。脈沖變壓器用于隔離主回路與觸發(fā)電路， 并把觸發(fā)脈沖加到晶閘管的門極上。 由于鐵磁材料具有磁滯和剩磁特性，在單向脈沖電壓 作用下，鐵心中的磁感應強度 cB 是在剩余磁感應強度 rB 和未飽和時最大磁感應強度 mB 之間變化。在高頻開關器件大量應用電力電子裝置中，由于高電壓和大電流脈沖的前后沿很陡峭，會產(chǎn)生頻段很寬的電磁干擾信號，這些電磁信號是嚴重的電磁干擾源，對電力系統(tǒng)的正常運行和其他設備構成相當大的危害。因為按安全標準規(guī)定，零線不能裝設保護裝置，所以可能使零線因過熱而損壞。在工業(yè)電磁制動器運行的電網(wǎng)中加入 LC 無源濾波器能有效的抑制諧波電流對電網(wǎng)的危 害。其片上資源非常豐富： ⑴ 8k bytes 的可反復擦寫的只讀程序存儲器 。 ⑼ 三個 16 位定時器 /計數(shù)器 。 電源電路的設計 本次設計中系統(tǒng)需要提供 5V 電源為單片機、 MOC304 P52LCM12864 等 器件 供電， 為了防止供電出現(xiàn)問題，決定直接取用市電作為供電電源，變壓器 TF 將 220V 交流電轉換為 9V 交流電，通過整流橋和電容進行整流和濾波后再經(jīng)過穩(wěn)壓芯片 ,得到穩(wěn)定的 5V 電壓。 但當穩(wěn)壓管溫度過高時，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。 光耦合器觸發(fā)晶閘管電路的設計 在要求觸發(fā)脈沖較寬的晶閘管控制系統(tǒng)中，常用光耦合器組成晶閘管觸發(fā)電路。 Atmega8 單片機 是基于增強的 AVR RISC 結構的低功耗 8 位 CMOS 微控制器。 ⑹ 10 位 6 路 (8 路為 TQFP 與 MLF 封裝 )ADC。目前監(jiān)控電路在工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)和微處理器中已得到廣泛地應用，它可以有效的防止程序的 “跑飛 ”，并自動將系統(tǒng)恢復正常工作狀態(tài)。當此腳的電壓低于 時，即電源電壓低于額定值時， PFO 將產(chǎn)生一個脈沖信號，可以用于向 CPU發(fā)出中斷，使 CPU 完成應急處理。 DS18B20 溫度傳感器特性： ⑴ 適應電壓范圍寬，電壓范圍在 , 在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。 ⑻ 負壓特性。 如圖 38 所示， 液晶 LCM12864 的 1 腳為電源地、 2 腳為電源正極。 1 20 為 12864 的背光電源。 ⑶ 126 頻道，滿足多點通信和跳頻通信需要。 如圖 310 所示，電源側接電壓 范圍為 至 之間，不能再這個區(qū)間之外，超過 將會燒毀模塊。 MAX232 芯片是美信公司專為 RS232 標準串口設計的單電源電平轉換芯片，使用 +5V 單電源供電。 上位機軟件如圖 312 所示 。目前的 C