【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(jī)理 ............................................................................. 8 諧波的抑制對(duì)策 ............................................................................. 9 本章小結(jié) .............................................................................................. 10 第 3章 系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì) ................................................................................... 11 處理器電路的設(shè)計(jì) .............................................................................. 11 電源電路的設(shè)計(jì) .................................................................................. 12 過(guò)零檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) .......................................................................... 13 光耦合器觸發(fā)晶閘管電路的設(shè)計(jì) ...................................................... 13 系統(tǒng)監(jiān)控電路及其信號(hào)部分的設(shè)計(jì) .................................................. 14 監(jiān)控及其信號(hào)部分微處理器電路的設(shè)計(jì) ................................... 14 單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位電路的設(shè)計(jì) ....................................................... 16 晶閘管溫度監(jiān)測(cè)電路的設(shè)計(jì) ....................................................... 17 人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì) ................................................................... 18 無(wú)線通信模塊的電路設(shè)計(jì) ........................................................... 20 單片機(jī)與 PC 機(jī)通信電路 ............................................................. 21 本章小結(jié) .............................................................................................. 22 第 4章 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) ................................................................................... 23 程序語(yǔ)言的選擇 .................................................................................. 23 V 單片機(jī)編譯環(huán)境的介紹 ......................................................................23 程序的設(shè)計(jì)思路 ..................................................................................25 主函數(shù)程序 ..........................................................................................26 本章 小結(jié) ..............................................................................................27 第 5章 電磁制動(dòng)器控制電路軟件仿真 ...........................................................28 MULTISIM 軟件簡(jiǎn)介 ..............................................................................28 MULTISIM 軟件仿真界 面 ......................................................................29 MULTISIM 軟件對(duì)電路的仿真圖 ..........................................................30 本章小結(jié) ..............................................................................................32 第 6章 硬件電路的制作與調(diào)試 .......................................................................33 ALTIUM DESIGNER 軟件簡(jiǎn)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(hào)部分原理框圖 ......................................................................35 系統(tǒng)信號(hào)部分 PCB..............................................................................36 系統(tǒng)運(yùn)行效果圖 ..................................................................................37 本章小結(jié) ..............................................................................................38 結(jié) 論 .................................................................................................................39 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................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(dòng)器是一種將主動(dòng)側(cè)扭力傳達(dá)給被動(dòng)側(cè)的 連接器 ， 可以 跟據(jù)需要自由結(jié)合 ， 切離或制動(dòng) ， 因使用電磁力來(lái)啟動(dòng) ， 稱之電磁離合器 ，制動(dòng)器 ， 是現(xiàn)代工業(yè)中一種理想的自動(dòng)化 執(zhí)行元件 ，在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中主要起傳遞動(dòng)力 和控制運(yùn)動(dòng) 的 作用 [14]。從國(guó)內(nèi)港口了解的情況看，由于定位車、推車機(jī)制動(dòng)器動(dòng)作頻繁，平均每個(gè)循環(huán)要?jiǎng)幼?4 次，因此定位車、推車機(jī)制動(dòng)器的選型問(wèn)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(duì)電流的大小進(jìn)行精確的控制。 電磁制動(dòng)器主要通過(guò)控制器發(fā)出的制動(dòng)信號(hào)以電流的形式通過(guò)電磁體，利用改變通入電磁體的電流來(lái)改變制動(dòng)器的制動(dòng)力。其優(yōu)點(diǎn)是用到的器件較少，一塊單片機(jī)可以代替大量的數(shù)字 和模擬 器件，成本低；其缺點(diǎn)是穩(wěn)定性問(wèn)題一直讓可編程器件在工業(yè)控制領(lǐng)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(dòng)器的 運(yùn)行 規(guī)律， 設(shè)計(jì)了 單片機(jī)對(duì)于晶閘管的控制方法，其中包括單片機(jī)過(guò)零檢測(cè)電路的實(shí)現(xiàn)、晶閘管的選型和 單片機(jī)控制 程序的編寫 。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)電磁制動(dòng)器的精確控制，需要實(shí)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(dāng)負(fù)載為感性負(fù)載時(shí)，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(yīng)強(qiáng)度 cB 是在剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度 rB 和未飽和時(shí)最大磁感應(yīng)強(qiáng)度 mB 之間變化。在高頻開(kāi)關(guān)器件大量應(yīng)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(huì)產(chǎn)生頻段很寬的電磁干擾信號(hào)，這些電磁信號(hào)是嚴(yán)重的電磁干擾源，對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和其他設(shè)備構(gòu)成相當(dāng)大的危害。因?yàn)榘窗踩珮?biāo)準(zhǔn)規(guī)定，零線不能裝設(shè)保護(hù)裝置，所以可能使零線因過(guò)熱而損壞。在工業(yè)電磁制動(dòng)器運(yùn)行的電網(wǎng)中加入 LC 無(wú)源濾波器能有效的抑制諧波電流對(duì)電網(wǎng)的危 害。其片上資源非常豐富： ⑴ 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器 。 ⑼ 三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 。 電源電路的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)中系統(tǒng)需要提供 5V 電源為單片機(jī)、 MOC304 P52LCM12864 等 器件 供電， 為了防止供電出現(xiàn)問(wèn)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(zhuǎn)換為 9V 交流電，通過(guò)整流橋和電容進(jìn)行整流和濾波后再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓芯片 ,得到穩(wěn)定的 5V 電壓。 但當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過(guò)高時(shí)，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(shè)計(jì) 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(jī) 是基于增強(qiáng)的 AVR RISC 結(jié)構(gòu)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(yīng)用，它可以有效的防止程序的 “跑飛 ”，并自動(dòng)將系統(tǒng)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。當(dāng)此腳的電壓低于 時(shí)，即電源電壓低于額定值時(shí)， PFO 將產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，可以用于向 CPU發(fā)出中斷，使 CPU 完成應(yīng)急處理。 DS18B20 溫度傳感器特性： ⑴ 適應(yīng)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(fù)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(diǎn)通信和跳頻通信需要。 如圖 310 所示，電源側(cè)接電壓 范圍為 至 之間，不能再這個(gè)區(qū)間之外，超過(guò) 將會(huì)燒毀模塊。 MAX232 芯片是美信公司專為 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用 +5V 單電源供電。 上位機(jī)軟件如圖 312 所示 。目前的 C