【正文】 令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開(kāi) /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 27 移位 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地 址 10 寫(xiě)數(shù)到 CGRAM或 DDRAM） 1 0 要寫(xiě)的數(shù)據(jù)內(nèi)容 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位；下降沿則啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換，之后， EOC 輸出信號(hào)變低，以指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行，直到 A/D 轉(zhuǎn)換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，并將結(jié)果數(shù)據(jù)存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)也可用作中斷申請(qǐng)?？蓳?jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序， A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用此子程序，延遲時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。下降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。 圖 42 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu) ADC0809是 8路 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器 (即分辨率 8位 )，具有轉(zhuǎn)換 啟 停控制端，轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100μs采用單 +5V電源供電，模擬輸入電壓范圍為 0～ +5V，且不需零點(diǎn)和滿(mǎn)刻度校準(zhǔn)，工作溫度范圍為 40～ +85℃ 功耗可抵達(dá)約 15mW。 目前 ，世界上有多種類(lèi)型的 A/D 轉(zhuǎn)換器，如并行比較型、逐次逼近型、積分型等。 芯片擦除 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE 管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。 RST：復(fù)位輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 4 個(gè)八位的并行口 P0、 P P2 和 P3 178。 主要特性 壽命： 1000 寫(xiě) /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 178。本觸發(fā)板中 Cx 電容值為 。 （ 5）電路的半控／全控和禁止等控制端，不應(yīng)在使用時(shí)懸空。5uＡ，所 以為了保證三相鋸齒波的一致性，選取積分電容的相對(duì)誤差應(yīng)小于 5%。為了達(dá)到產(chǎn)生的鋸齒波線性好、幅度大且不平 頂， Ca， Cb， Cc 電容值最好選為 。它們的工 作原理可簡(jiǎn)述如下：經(jīng)濾波后的三相同步電壓通過(guò)過(guò)零和極性檢測(cè)單元檢測(cè)出零點(diǎn)和極性后，作為內(nèi)部三個(gè)恒流源的控制信號(hào)。該端輸入電壓的高低，決定了 TC787輸出脈沖的移相角，應(yīng)用中接給定環(huán)節(jié)的輸出，其電壓幅值最大為 TC787 的工作電源電壓 Vdd。當(dāng) TC787 被設(shè)置為全控雙窄脈沖工作方式時(shí)（雙窄脈沖相隔 60176。器件內(nèi)部設(shè)計(jì)有移相控制電壓與同步鋸齒波電壓交點(diǎn)（交相）的鎖定電路，抗干擾能力強(qiáng)。 調(diào)制脈沖或方波的寬度可根據(jù)需要通過(guò)改變電容 Cx 而選擇。 三相觸發(fā)脈沖調(diào)相角可在 0180176。 實(shí)際上，通過(guò)每個(gè)時(shí)刻的等 效電路，發(fā)現(xiàn)和分析變壓器漏感作用時(shí)的電路十分類(lèi)似，輸出電壓 Ud 的瞬時(shí)電壓為導(dǎo)通兩相電壓瞬時(shí)值的平均值。 時(shí)，整流電壓平均值為： Ud=π3 ?ππ α＋ 3 6U2Sinωtd(ωt) = [1＋ cos (?π ＋ α)] ●輸出電流平均值為： Id = RUd 178。 時(shí)的波形 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 圖 27三相橋式全控整流電路帶電感性負(fù)載 ａ =60176。中有一段為零， Ud 波形不能出現(xiàn)負(fù)值； ● 帶電阻負(fù)載時(shí)三相橋式全控整流電路 ａ 角的移相范圍是 120176。（因?yàn)樵谠擖c(diǎn)處，線電壓為零） 178。 ●變壓器二次側(cè)電流 iu 波形的特點(diǎn)：在 VT1 處于通態(tài)的 120176。 . 實(shí)際提供脈沖的順序?yàn)椋?VT1， VT2— VT2， VT3— VT3， VT4— VT4， VT5—VT5， VT6— VT6， VT1— VT1， VT2，不斷重復(fù)。共陽(yáng)極組 VT VT VT2也依次差 120176。 時(shí)段 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 共陰極組中導(dǎo)通的晶閘管 VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 共陽(yáng)極組中導(dǎo)通的晶閘管 VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 整流輸出電壓 Ud Ua– Ub =Uab Ua– Uc =Uac Ub– Uc =Ubc Ub– Ua =Uba Uc– Ub =Uca Uc– Ub =Ucb 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 178。時(shí)的波形） 1）帶電阻負(fù)載 時(shí)的工作情況 表 21三相橋式全控整流電路電阻負(fù)載 ａ =0176。 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 第 二 章 主電路設(shè)計(jì)及原理 主電路設(shè)計(jì) 其原理圖如圖 21 所示 。其中 風(fēng)力發(fā)電 、太陽(yáng)能發(fā)電 的發(fā)展 比 較快，備受關(guān)注 的還有燃料電池 。在 一些 電子裝置中，以前線性穩(wěn)壓電源 被 大量采用 供電， 因?yàn)?高頻 的 開(kāi)關(guān)電源 重量輕、 體積小、效率高，現(xiàn)在 線性電源 己 被慢慢 取代了。 大容量 、長(zhǎng)距離 輸電時(shí) 直流輸電 有很大的優(yōu)勢(shì)，其 逆變閥 的 受電端 和 整流閥 的 送電端 全 都采用晶閘管 的 變流裝置 。 大容量整流電源 被急需用在 冶金工業(yè)中的高頻或中頻感應(yīng)加熱電源、 直流電弧爐電源 及淬火電源等 場(chǎng)合 。 電力電子裝置 控制 電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)進(jìn)行電力變換和驅(qū)動(dòng)控制。 現(xiàn)在 承受的電壓、電流容量最高的 器件仍然是晶閘管 ， 并 且工作 很 可靠，所以 大量使用許多大容量場(chǎng)合 。 以后 出現(xiàn) 的 水銀整流器（ Mercuryvapour thyratrons），其性能和晶閘管 挺 相似 的 。 本文主要介紹基于 MCS— 51系列單片機(jī) TC787 芯片控制的三相橋式全控整流電路的主電路和觸發(fā)電路的原理及控制電路，軟件部分由 C51 高級(jí)語(yǔ)言編程。 觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活， 溫度 影響小，控制精度可通過(guò)軟件補(bǔ)償，移相范圍可任意調(diào)節(jié)等特點(diǎn)， 目前已獲得業(yè)界的廣泛認(rèn)可。各種整流電路、逆變電路、周波變流電路的理論己經(jīng)發(fā)展 完善 并 且 廣范 應(yīng)用。 高效、節(jié)能、小型化和智能化 是目前 電力電子應(yīng)用系統(tǒng) 的 方向發(fā)展。 如果交通運(yùn)輸 工具包括電梯 ，電力電子技術(shù) 也要被應(yīng)用 。 末了客戶(hù) 在使用電能 的時(shí)候，經(jīng)常性的 進(jìn)行預(yù)處理。像 有源 的 濾波器（ APF Active Power Filter）一可進(jìn)行 應(yīng)用 端的 諧波抑制 和無(wú)功補(bǔ)償 。 家用電器 里被大量 應(yīng)用電子技術(shù) ，像 變頻空調(diào)器 。 為了水力發(fā)電資源 能被 合理地利用 ， 最近 抽水儲(chǔ)能發(fā)電站 備受重視。 在以后 的分析 就能了解 ，按 圖 21 編號(hào)，晶閘管的導(dǎo)通順序?yàn)? VT1－ VT2－ VT3－ VT4－ VT5－ VT6。對(duì)于共 陽(yáng) 極組的 3 個(gè)晶閘管，陰極所接交流電壓值最低的 一個(gè) 導(dǎo)通。 178。 . 需保證同時(shí)導(dǎo)通的 2 個(gè)晶閘管均有脈沖（采用兩種方法：一種是寬脈沖觸發(fā)（大于 60176。 時(shí)的情況 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 圖 23 三相橋式全控整流電路（帶電阻負(fù)載 ａ =30176。 178。時(shí)，如 ａ =90176。 1 三相橋式全控整流電路電感性負(fù)載時(shí)的工作情況： 當(dāng) ａ≦ 60176。時(shí)：電感性負(fù)載時(shí)的工作情況與電阻負(fù)載時(shí)不同， Ud 時(shí)波形不會(huì)出現(xiàn)負(fù)的部分，而電感性負(fù)載時(shí)，由于電感 L 的作用， Ud 波形會(huì)出 現(xiàn)負(fù)的部分；煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 帶電感性負(fù)載時(shí)，三相橋式全控整流電路的角 ａ 移相范圍為 90176。的矩形波，其有效值為 ： I2= π ））π ＋（（π 3232I21 22d ??? dI=32π Id= Id 晶閘管電壓、電流等的定量分析與三相半波時(shí)一致。它們是目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上廣泛流行的 TCA785 及 KJ(或 KC)系列移相觸發(fā)集成電路的換代產(chǎn)品，與 TCA785 及 KJ(或 KC)系列集成電路相比，具有功耗小、功能強(qiáng)、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外接元件少等優(yōu)點(diǎn)，而且裝調(diào)簡(jiǎn)便、使用可靠，只需一個(gè)這樣的集成電路，就可完成 3 只 TCA785 與 1 只 KJ04 1 只 KJ042 或 5 只 KJ(3只 KJ00 1 只 KJ04 1 只 KJ042)(或 KC)系列器件組合才能具有的三相移相功能。 器件內(nèi)部設(shè)計(jì)有交相鎖定電路，抗干擾能力強(qiáng)。的輸出脈沖。 TC787輸出為脈沖列，適用于觸發(fā)晶閘管及感性負(fù)載 . （ 4） TC787 可方便地通過(guò)改變引腳 6 的電平高低來(lái)設(shè)置其輸出為雙脈沖還是單脈沖。該端用來(lái)進(jìn)行故障狀態(tài)下封鎖 TC787的輸出，高電平有效，應(yīng)用中接保護(hù)電路的輸出。 （ 4）電源端 該芯片可單電源工作，亦可雙電源工作。該交相信號(hào)與脈沖發(fā)生器輸出的脈沖（ TC787 為調(diào)制脈沖）信號(hào)經(jīng)脈沖形成電路處理變?yōu)槿噍斎胪叫盘?hào)相位對(duì)應(yīng)且與移相電壓大小適應(yīng)的脈沖信號(hào)送到脈沖分配及 驅(qū)動(dòng)電路。 180176?？紤]到電路在積分電容上放電的離散性，移相電壓的零電位應(yīng)比電路的負(fù)電源正 200mV。由于 TC787 芯片的鋸齒波的線性、幅度由 Ca, Cb, Cc 電容決定，因此為了煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 19 保證鋸齒波有良好的線性及三相鋸齒波斜率的一致性，選擇 Ca, Cb, Cc 時(shí)要求其 3個(gè)電容值的相對(duì)誤差要非常小（必須進(jìn)行篩選），以產(chǎn)生的鋸齒波線性好、幅度大且不平頂為宜 , Ca、 Cb、 Cc 電容量的參考值為 uF。 ，最后檢查 6 個(gè)輸出引腳是否互差 60176。全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 178。 5 個(gè)中斷源 178。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門(mén)電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。 振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。在閑置模式下， CPU停止工作。 ADC0809就是一種 CMOS 單片逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 4所示。當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平才能打開(kāi)輸出三態(tài)門(mén)，輸出為數(shù)字量； CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 A/D 轉(zhuǎn) 換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。 （ 3）中斷方式 把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)（ EOC）作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。對(duì)于 8 通道的輸入信號(hào)，其分辨率為 ％ 。高電平表示有效，低電平則無(wú)效。 指令 10：寫(xiě)數(shù)據(jù) 。 觸發(fā)角的顯示可根據(jù)公式 a=U*180/5 模擬信號(hào) 1 AD轉(zhuǎn)換 芯片89C51 LCD顯示 模擬信號(hào) 2 降壓 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 29 圖 45單片機(jī)控制及顯示電 路煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 30 第五章 單片機(jī)軟硬件抗干擾技術(shù) 產(chǎn)生軟硬件干擾分析 在工業(yè)控制、智能儀表中都普遍采用了單片機(jī)，單片機(jī)抗干擾措施提到重要議事日程上來(lái)。一般的解決方法是增加干擾源與敏感器件的距離，用地線把它們隔離和在敏感器件上加蔽罩。典型的干擾傳播路徑是通過(guò)導(dǎo)線的傳導(dǎo)和空間的輻射。 3 干擾的耦合方式 干擾源產(chǎn)生的干擾信號(hào)是通過(guò)一定的耦合通道才對(duì)測(cè)控系統(tǒng)產(chǎn)生作用的。 （ 3）電容耦合： 又稱(chēng)電場(chǎng)耦合或靜電耦合。 1．多用查詢(xún)代替中斷，把中斷源減到最少，中斷信號(hào)連線不大于 米，防止誤觸發(fā)、感應(yīng)觸發(fā) 2． A/D 轉(zhuǎn)換采用數(shù)字濾波，平均法，比較平均法等，防止突發(fā)性干擾 3． MCS51 單片機(jī)空單元寫(xiě)上 00H，最后放跳轉(zhuǎn)指令到 ORG 0000H，因干擾程序走飛，可能 抓回去 4．多次重復(fù)輸出，輸出信號(hào)保持在 RAM 中，防止干擾信號(hào)輸出 5．開(kāi)機(jī)自檢自診斷， RAM 中重要內(nèi)容要分區(qū)存放，經(jīng)常進(jìn)行比較檢查，機(jī)器不能帶病工作 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 32 6．表格參數(shù)放在 EPROM 中，檢驗(yàn)和存于最后單元，防止 EPROM 內(nèi)容被修改 7．加看門(mén)狗，軟件走飛可從頭開(kāi)始 8．開(kāi)關(guān)信號(hào)延時(shí)去抖動(dòng) 9． IO 口正確操作，必須檢查口執(zhí)行命令情況防止外部故障不執(zhí)行控制命令 10．通訊應(yīng)加奇偶校驗(yàn)或查詢(xún)表決比較等措施，防止通訊出錯(cuò) （一） 模擬輸入信號(hào)抗干擾 疊加在系統(tǒng)模擬輸入信號(hào)上的噪聲干擾，會(huì)導(dǎo)致較大的測(cè)量 誤差。但對(duì)偶發(fā)脈沖的干擾抑制作用差。 （ 2）程序進(jìn)入死循環(huán)，在該死循環(huán)中，恰好又有看門(mén)狗監(jiān)視 I/O 口上操作的指