【正文】 繼電器線圈是電感性質(zhì) ，電感 的 特性，流經(jīng)電感線圈的電流不能突變，如果突然切斷電感線圈的電流 ， 電感本身就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的電動(dòng)勢(shì)，來試圖維持電流不變，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)往往非常強(qiáng)，它會(huì)擊穿試圖阻斷電流開關(guān)， 如果是空氣開關(guān)， 會(huì) 擊穿空氣，造成不能斷電，如果是半導(dǎo)體開關(guān)，就會(huì)燒毀這個(gè)開關(guān)。 CH447L 采用四線串行傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)單片機(jī)與 CH447L 距離較遠(yuǎn)時(shí)，可以采 用光電耦合器傳送數(shù)據(jù)，這將大大提高系統(tǒng)的抗干擾能力。 CH447L 的串行接口是由硬件實(shí)現(xiàn)的，單片機(jī)可以頻繁地進(jìn)行高速操作，而絕對(duì)不會(huì)降低 CH447L 的工作效率。 CH447L 不支持組合鍵，即 同一時(shí)刻，不能有兩個(gè)或者更多的鍵被按下；如果多個(gè)鍵同時(shí)按下，那么按鍵代碼較小的按鍵優(yōu)先。 圖 34 是 ATmega16 系統(tǒng)模塊 圖 。 指令寄存器 指令譯碼器 控制線 控制寄存器 中斷單元 SPI 單元 串行 UART 8 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 16 位帶PWM 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 看門狗定時(shí)器 模擬比較器 32 根 I/O 線 32 8 通用寄存器 1K 8 數(shù)據(jù) SRAM 462 8EEPROM 8 位數(shù)據(jù)總線 直接尋址 間接尋址 圖 32 AVR增強(qiáng) RISC結(jié)構(gòu) 狀態(tài)和測(cè)試 程序寄存器 16K 8 程序存儲(chǔ)器 ALU 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 CH447L 讀寫控制芯片 在 本設(shè)計(jì) 中采用 的 CH447L 讀寫芯片 用于數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)和鍵盤掃描控制，并且內(nèi)置時(shí)鐘振蕩電路，可 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng) 8位數(shù)碼管或者 64 位 LED，具有 BCD譯碼、閃爍、移位等功能； 還可以進(jìn)行 64 鍵的鍵盤掃描； CH447L 通過可以級(jí)聯(lián)的 4 線串行接口或者 2線串行接口與單片機(jī)等交換數(shù)據(jù)；可以對(duì)單片機(jī)提供上電復(fù)位信號(hào)。 掉電模式 : 1 μA 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 ATmega16 單 片機(jī)的引腳配置 ATmega16 單片機(jī)有 40 引腳 PDIP 封裝 , 44 引腳 TQFP 封裝 , 與 44 引腳 MLF封裝 。8 路 10位 ADC， 8個(gè)單端通道， 2 個(gè)具有可編程增益（ 1x, 10x, 或 200x）的差分通道 131 條指令 在此過程中啟動(dòng)器同時(shí)要對(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。 如果存在危險(xiǎn)，由繼電器驅(qū)動(dòng)控制電路 進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)將控制信號(hào)傳入 CH447L 來驅(qū)動(dòng)LED 顯示故障；如果沒有危險(xiǎn)，繼電器不運(yùn)作 。 設(shè) 1U 電源線電壓， STYI 及 ?STI 為定子繞組分別接成 Y形及 Δ 形的啟動(dòng)電流，Z為電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)每相繞 組的等效阻抗，則有 ZUISTY 31? 13 UIST ?? 所以 3?? STSTY II ,即定子接成 Y形時(shí)的啟動(dòng)電流等于接成 Δ 形時(shí)的啟動(dòng)電流的 1/3,而接成 Y 形時(shí)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 21UIST?? ,所以 3?? STSTY II 。 直接啟動(dòng) （全壓?jiǎn)?dòng)） 每臺(tái)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)都按照它的結(jié)構(gòu)參數(shù)具有它自己的轉(zhuǎn)矩 /速度機(jī)械特性和電流 /速度特性。效率也不斷提高。s have made new and higher requirements to the control system. Because of the increasing scale of practical engineering systems, and also its plexity is getting higher and higher, conventional control theory and technology projects have been unable to meet the level of automation to improve and expand the scope of the requirements of , the progress of science and technology has promoted establishment and development of intelligent control technology. That gives us a lot of requirements. Such as the volatility property of power line, smart matching of executing agency are increasingly stringent requirements. The majority of technical personnel pay attention to motor39。 如電網(wǎng)的波動(dòng)性 ， 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能配套等 ， 都要求越來越嚴(yán)格 。他于 1834 年前后 制 成了一種簡(jiǎn)單的裝置：在兩個(gè) U型電磁鐵中間， 安 裝一 個(gè) 六臂輪，每臂帶兩根棒型磁鐵。 三相異步電動(dòng)機(jī)的種類 按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電機(jī)可分為籠式和繞線式兩種。 ，在啟動(dòng)過程中，電阻器上消耗能量大，不適用于經(jīng)常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，若采用電抗器代替電阻器，則所需設(shè)備費(fèi) 用貴，且體積大。 第二：減小了電動(dòng)機(jī)及負(fù)載設(shè)備的起動(dòng)應(yīng)力、延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)及相關(guān)設(shè)備的使用壽命。繼電器驅(qū)動(dòng)控制電路模塊包括三個(gè)繼電器動(dòng)作的邏輯控制電路、信號(hào)放大驅(qū)動(dòng)電路和抗干擾電路等。 AVR 單片機(jī)簡(jiǎn)介 AT90 系列單片機(jī)是增強(qiáng) RISC 結(jié)構(gòu) 、內(nèi)載 Flash 的單片機(jī)，通常簡(jiǎn)稱為 AVR單片機(jī)。 1K 字節(jié)的片內(nèi) SRAM 6 種睡眠模式 : 空閑模式、 ADC 噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、 Standby 模式以及擴(kuò)展的 Standby 模式 I/O 口 I/O 存儲(chǔ)器空間包含 64 個(gè)可以直接尋址的地址，作為 CPU 外設(shè) 的控制寄存器、 SPI，以及其他 I/O 功能。 H3L2—— 串行接口方式選擇，內(nèi)置上拉電阻，高電平選 4 線接口，低電平 選S E G 015S E G 116S E G 217S E G 318S E G 419S E G 520S E G 621S E G 722D I G 71D I G 62D I G 53D I G 44D I G 35D I G 26D I G 17D I G 08D C L K27D I N26L O A D25D O U T24V C C23H 3L 214R S T12R S T 13G N D9G N D10U2 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 2 線接口。大大降低了功耗，但是頻率范圍比較窄，不能驅(qū)動(dòng)其他時(shí)鐘緩沖器。 數(shù)碼管顯示電路如圖 37 所示： 圖 37 數(shù)碼管顯示電路 CH447L 對(duì)數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)，順序?yàn)? DIG0 至 DIG7，當(dāng)其中一個(gè)引腳吸入電流時(shí)，其它引腳則不吸入電流。當(dāng)數(shù)碼管少于 7 個(gè)并且掃描極限小于 7時(shí)，設(shè)置 GPOE 為 1 可以將多余的 DIG6 和 DIG7 引腳用于通用輸出引腳。 當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，繼電器 K2 閉合，電機(jī)進(jìn)入降壓?jiǎn)?dòng)過程；當(dāng)電流平穩(wěn)后，繼電器 K3 閉合， K2 斷開，表示進(jìn)入了全壓運(yùn)行階段；當(dāng)電機(jī)遇到危險(xiǎn) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 時(shí)，繼電器 K1 會(huì)根據(jù)保護(hù)延遲時(shí)間閉合，進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作。 報(bào)警電路模塊 設(shè)計(jì) 用 ATmega16 單片機(jī)產(chǎn)。 電磁 繼電器具有工作可靠、壽命長(zhǎng)、無火花、抗干擾能力強(qiáng)、開關(guān)速度快、能與集成電路兼容等優(yōu)點(diǎn)。 在數(shù)碼管的面板布局上， 建議數(shù)碼管從左到右的順序是 N1 靠左邊， N8 靠右S E G 015S E G 116S E G 217S E G 318S E G 419S E G 520S E G 621S E G 722D I G 71D I G 62D I G 53D I G 44D I G 35D I G 26D I G 17D I G 08D C L K27D I N26L O A D25D O U T24V C C23H 3 L 214R S T12R S T 13G N D9G N D10C H 44 7LU2P B 0( T 0)1P B 1( T 1)2P B 2( A I N 0)3P B 3( A I N 1)4P B 4( S S )5P B 5( M O S I )6P B 6( M I S O )7P B 7( S C K )8P D 0( R X D )14P D 1( T X D )15P D 2( I N T 0)16P D 3( I N T 1)17P D 4( O C 1B )18P D 5( O C 1A )19P D 620P D 721R E S E T9V C C10G N D11P C 022P C 123P C 224P C 325P C 426P C 527P C 6( T O S C 1)28P C 7( T O S C 2)29P A 7( A D C 7)33P A 6( A D C 6)34P A 5( A D C 5)35P A 4( A D C 4)36P A 3( A D C 3)37P A 2( A D C 2)38P A 1( A D C 1)39P A 0( A D C 0)40X T A L 212X T A L 113A V C C30A G N D31A R E F32A T m e ga 16U122 0 uFC 1 00. 1 uFC 1 10. 1 uFC9V C C 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 邊，以便匹配字左右移動(dòng)命令和字左右循環(huán)移動(dòng)命令。 本設(shè)計(jì)中采用的 CH447L 驅(qū)動(dòng) 8 個(gè)數(shù)碼管 。這種模式適合于噪聲環(huán)境，而且這種模式的頻率范圍比 較寬。 RST—— 上電復(fù)位輸出，高電平有效。 ALU也可以執(zhí)行單寄存器操作。 片內(nèi)經(jīng)過標(biāo)定的 RC 振蕩器 具有獨(dú)立鎖定位的可選 Boot 代碼區(qū)，通過片上 Boot 程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程， 真 正的同時(shí)讀寫操作 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 由于采用了內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器的高速 AVR 單片機(jī) ， 其較高集成度使啟動(dòng)器不僅體積小 ， 功耗低 ， 而且能實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的多功能、智能化保護(hù)。 電機(jī)智能啟動(dòng)器的組成框圖 三相模擬信號(hào)在 進(jìn)入單片機(jī)之前，采用相關(guān)模擬電路先整流、濾波，將交流信號(hào)先轉(zhuǎn)化為直 流信號(hào)，再對(duì)直流信號(hào)進(jìn)行處理 。 由于這種啟動(dòng)方法對(duì)電動(dòng)機(jī)定子繞組的出線有特殊要求，所以用的不是很多。啟動(dòng)時(shí)，接觸器 KM1斷開， KM閉合，將啟動(dòng)電阻串入定子電路，使啟動(dòng)電流減??；待轉(zhuǎn)速上升到一定程度后再將 KM1 閉合，啟動(dòng)電阻被短接，電動(dòng)機(jī)接上全部電壓而轉(zhuǎn)為穩(wěn)定運(yùn)行。載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁場(chǎng)中受到電磁力作用 (力的方向用左手定則判定 )，電磁力對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上帶機(jī)械負(fù)載時(shí)，便向外輸出機(jī)械能。1821 年英國(guó)科學(xué)家法拉第 首先證明 了 可以把電力轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此，科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)步促使了智能控制的建立和發(fā)展。利用電動(dòng)機(jī)可以把發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的大量電能，應(yīng)用到生產(chǎn)事業(yè)中去。它是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成，又稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用交流電，無需整流，無火花，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)的家庭電器中，交流電動(dòng)機(jī)通常用三相交流供電。對(duì)于絕大多數(shù)電動(dòng)機(jī)而言，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩值大于額定轉(zhuǎn)矩。其缺點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，且啟動(dòng)電壓不能按實(shí)際需要調(diào)節(jié)，故只適用于空載或輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合，并只適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組按 Δ 形接線的異步電動(dòng)機(jī)。 電機(jī)智能啟動(dòng)器 的方案論證 盡管直接啟動(dòng)方法簡(jiǎn)單， 啟 動(dòng)設(shè)備也簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜 ， 但其 缺點(diǎn)是對(duì)電動(dòng)機(jī)及電網(wǎng)有一定沖擊。如果啟動(dòng)過程中電機(jī)達(dá)不到啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩就會(huì)發(fā)生堵轉(zhuǎn)。 32 個(gè) 8位通用工作寄存器 兩個(gè)可編程的串行 USART 32 個(gè) 8 位通用寄存器 可單周期訪問。 封裝及引腳配置 讀寫控制芯片 CH447L 有 SOP28， DIP24 兩種封裝。 AREF 給單片機(jī)提供基準(zhǔn)電壓，它有兩種情況加上電阻R2 時(shí)為 5V，去 掉電阻 R2 時(shí)可以是 5V，也可以是 ， AVCC 為模擬電壓C122p FC222p FY1 728M H ZP B 01P B 12P B 23P B 34P B 45P B 56P B 67P B 78R E S E T9V C C10G N