【正文】 示，前者包含百位、十位、個(gè)位、分位和小數(shù)點(diǎn)的顯示。 保護(hù)算法保護(hù)算法是本課題的難點(diǎn)，也是軟件設(shè)計(jì)的最高層，前面所有的低層程序都是為它服務(wù)的。也讓我領(lǐng)悟到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性，通過不斷的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，不斷的對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與改進(jìn)，順利完成了本次設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)負(fù)載端通過控制繼電器控制交流接觸器的線圈，由交流接觸器控制電機(jī)。在論文完成之際我要感謝四年求學(xué)期間給予我關(guān)心和幫助的所有老師，感謝他們對(duì)我四年來孜孜不倦的教誨以及對(duì)我學(xué)習(xí)和工作上的幫助，讓我在學(xué)業(yè)上有長(zhǎng)足進(jìn)步的同時(shí)體會(huì)到人生的價(jià)值和意義。要解決干擾現(xiàn)象，需在控制系統(tǒng)和負(fù)載兩方面增加抗干擾措施。 圖48判斷：計(jì)算 PABC=PMAX/I0 1，判斷是否啟動(dòng)電流2, 若 PABC則 TP9=0(不保護(hù))GOTO ENG3, 若 ≤PABC 則 若TP9=0, 則TP9=1,T =( TIME(1)+TIME(2) )/2否則 GOTO ENG4,若 ≤PABC 則 若TP9=0, 則TP9=1,T=( TIME(2)+TIME(3) )/2 否則 GOTO ENG 5, 若 ≤PABC 則 若TP9=0, 則TP9=1,T=( TIME(4)+TIME(5) )/2否則 GOTO ENG6, 若 ≤PABC 則 若TP9=0, 則TP9=1,T=( TIME(5)+TIME(6) )/2否則 GOTO ENG8, 若 ≤PABC 則 若TP9=0，則TP9=1,T=( TIME(6)+TIME(7) )/2否則 GOTO ENGEND注：TIME(1)～TIME(7)查表所得第五章 總結(jié)與展望 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是基于AVR單片機(jī)智能啟動(dòng)器的設(shè)計(jì)，要求實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的智能啟動(dòng)和啟動(dòng)過程的各種保護(hù)，包括控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì)、繼電器電路設(shè)計(jì)和相關(guān)軟件的編寫。對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管會(huì)點(diǎn)亮指示。圖43 A/D轉(zhuǎn)換流程圖 (3) 顯示模塊 數(shù)碼管的顯示分動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種方式。該模塊是進(jìn)行直流采樣的關(guān)鍵部分，也是最可能產(chǎn)生誤差的地方。本設(shè)計(jì)我所選用的是C語言，隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，程序空間和數(shù)據(jù)空間都在增大，代碼空間和程序效率不如以前重要了，匯編的優(yōu)勢(shì)不如以前，往往使得程序冗長(zhǎng)，而C語言卻在很多方面體現(xiàn)期優(yōu)勢(shì)（1）開發(fā)迅速，無需記住大量的匯編指令。選擇顯示所有隱藏的字符，縮小pcb，然后移動(dòng)字符到邊界內(nèi)。圖318 其他接口 電路板的設(shè)計(jì) 圖319 PCB板的設(shè)計(jì)流程圖 原理圖的繪制首先創(chuàng)建出繪圖界面，調(diào)出原理圖中所要用到的器件，用繪圖工具把所有的元件連接起來，由于原理圖在一張Protel99SE圖紙中不能夠畫出，可以在幾張圖紙中分功能模塊畫出總圖的分圖，最后再把這些分圖在一張圖紙中進(jìn)行連接。（1）同步串行下載口SPI圖315 SPI接口ATmega16 SPI采用全雙工，3線同步數(shù)據(jù)傳輸，有7種可編程的比特率和傳輸結(jié)束中斷標(biāo)志，可以從閑置模式喚醒，作為主機(jī)時(shí)具有倍速模式。DIN用于提供串行數(shù)據(jù)，高電平表示位數(shù)據(jù)1，低電平表示位數(shù)據(jù)0，串行數(shù)據(jù)輸入的順序是低位在前，高位在后。它不僅支持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器中的字?jǐn)?shù)據(jù)左移、右移、左循環(huán)、右循環(huán)和各數(shù)碼管的獨(dú)立閃爍控制，而且還支持任意段位尋址，可以用于獨(dú)立控制發(fā)光管LED，本設(shè)計(jì)正運(yùn)用了該特性。圖36 電壓注:圖36中的電感、電容用來濾波 繼電器驅(qū)動(dòng)模塊本設(shè)計(jì)采用了三個(gè)繼電器(KKK3)，它們都采用的是常開觸點(diǎn)。內(nèi)置按鍵狀態(tài)輸入的下拉電阻，內(nèi)置去抖動(dòng)電路。時(shí)鐘頻率過高會(huì)降低轉(zhuǎn)換精度。（5）I/O端口每個(gè)端口都有三個(gè)I/O存儲(chǔ)器地址：數(shù)據(jù)寄存器——PORTx、數(shù)據(jù)方向寄存器——DDRx和端口輸入引腳——PINx。它包含了ALU 算術(shù)邏輯單元、狀態(tài)寄存器、通用寄存器（X、Y、Z）、堆棧指針、指針執(zhí)行時(shí)序、復(fù)位與中斷處理等。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。因單片機(jī)和CH447L均需5V直流電源驅(qū)動(dòng)，而繼電器需12V直流電源驅(qū)動(dòng)，故電源模塊提供兩路電源信號(hào)。第二章 總體方案本課題我主要采用模塊化的設(shè)計(jì)方案，先對(duì)三相交流信號(hào)（電壓、電流）進(jìn)行整流和濾波，再由單片機(jī)的模擬I/O口輸入單片機(jī)，在單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波、比較、保護(hù)判斷等，最后將信息輸出給繼電器模塊使其響應(yīng)動(dòng)作。就是在這樣一個(gè)背景下，我們采用了目前廣為流行的8位AVR芯片ATmega16作控制核心，實(shí)現(xiàn)控制功能的進(jìn)一步完善和成本的降低。以前保護(hù)動(dòng)作裝置都以雙金屬片熱繼電器為主，它在保護(hù)電動(dòng)機(jī)過載方面具有較好的效果，并且結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，但在功能和動(dòng)作特性上存在嚴(yán)重不足。總體主要分硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。單片機(jī)系統(tǒng)電路模塊包括AVR芯片與電源、外部晶振、下載接口ISP和仿真接口JTAG的連接；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；讀寫顯示芯片（CH447L）控制電路模塊包括LED顯示、鍵盤以及CH447L芯片與各模塊元件的連接。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。（2）AVR ATmega16的存儲(chǔ)器AVR有兩個(gè)主要的存儲(chǔ)器空間：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間和程序存儲(chǔ)器空間。每個(gè)端口引腳都具有三個(gè)寄存器位:DDxn、PORTxn和PINxn分別位于相應(yīng)的寄存器。它有系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)和一個(gè)可設(shè)定分頻比的分頻器提供頻率。鍵盤中斷，可以選擇低電平有效輸出或者低電平脈沖輸出。其中K1用來保護(hù)動(dòng)作，KK3用于啟動(dòng)，分別表示降壓?jiǎn)?dòng)和啟動(dòng)完成后全壓運(yùn)行的兩個(gè)狀態(tài)。默認(rèn)情況下，CH447L工作于不譯碼方式，此時(shí)8個(gè)數(shù)據(jù)寄存器中字?jǐn)?shù)據(jù)的位7～位0分別對(duì)應(yīng)8個(gè)數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)和段G～段A，當(dāng)數(shù)據(jù)位為1時(shí)，對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管的段就會(huì)點(diǎn)亮；當(dāng)數(shù)據(jù)位為0時(shí)，則對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管的段就會(huì)熄滅。DCLK用于提供串行時(shí)鐘，CH447L在其上升沿從DIN輸入數(shù)據(jù)，在其下降沿從DOUT輸出數(shù)據(jù)。系統(tǒng)包括兩個(gè)移位寄存器和一個(gè)主機(jī)時(shí)鐘發(fā)生器。把圖中相應(yīng)的器件上分別標(biāo)上相應(yīng)的數(shù)值，并把封裝號(hào)分別填入到器件的編輯屬性窗口中，最后對(duì)元件進(jìn)行編號(hào)。3．DRC報(bào)告網(wǎng)絡(luò)被分成幾個(gè)部分：表示這個(gè)網(wǎng)絡(luò)沒有連通，看報(bào)告文件，使用選擇CONNECTEDCOPPER查找。（2）維護(hù)方便，支持不斷改進(jìn)，它的可讀性和模塊化使維護(hù)更加方便。其中涉及到排序和A/D轉(zhuǎn)換。靜態(tài)顯示程序簡(jiǎn)單，但占用I/O口多，動(dòng)態(tài)顯示雖占資源較多但接線較少。 中斷中斷是微處理器和外圍設(shè)備交換信息的一種方式，能夠提高處理器的實(shí)時(shí)性和處理能力。該啟動(dòng)器以直流采樣為基礎(chǔ)，以ATmega16單片機(jī)的應(yīng)用為核心，選用CH447鍵盤讀寫顯示控制芯片來實(shí)現(xiàn)鍵盤操作和數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示，最終完成功能強(qiáng)大的人機(jī)界面。控制系統(tǒng)方面，在電路板布線時(shí)將控制電路和負(fù)載電路分離，將控制繼電器單獨(dú)放置在一塊獨(dú)立的電路板上，并加上防護(hù)罩以減小繼電器的輻射干擾。感謝養(yǎng)育我的父母，在我成長(zhǎng)的每一個(gè)腳步里，都飽含了他們對(duì)我含辛茹苦的養(yǎng)育之恩和無私的愛。負(fù)載端是系統(tǒng)的干擾源，在負(fù)載方面，主要考慮減少交流接觸器以及繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)打火現(xiàn)象對(duì)控制電路的干擾。設(shè)計(jì)中遇到了許多問題，硬件電路的實(shí)現(xiàn)，軟件部分程序設(shè)計(jì)，調(diào)試中各類意外結(jié)果的出現(xiàn)，讓我不得不埋頭于一大堆有關(guān)于單片機(jī)開發(fā)及實(shí)踐的書，深入了解單片機(jī)的原理，加以應(yīng)用，同時(shí)進(jìn)一步地學(xué)習(xí)了C語言，并熟練使用Protel99 SE繪制電路板原理圖與設(shè)計(jì)電路板，受益匪淺。本設(shè)計(jì)中斷模塊分兩個(gè)部分，外部中斷和定時(shí)中斷.外部中斷用于響應(yīng)鍵盤動(dòng)作其流程圖如圖47所示：圖47 鍵盤中斷流程圖在本設(shè)計(jì)中定時(shí)中斷用于實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)時(shí)間和保護(hù)時(shí)間的定時(shí)。該模塊分?jǐn)?shù)碼管顯示和發(fā)光二極管顯示。相關(guān)程序如下：void sort(unsigned int a[],unsigned char n){ unsigned char i,j。（4）方便移植，由于C語言是高級(jí)語言，與平臺(tái)相關(guān)的代碼不多，因此在不同平臺(tái)間移植很容易。更深一步了解了AVR mega16單片機(jī)和CH447芯片的結(jié)構(gòu)、工作原理以及它們之間的連接和控制方式等，學(xué)會(huì)了用protel99這個(gè)繪圖軟件繪制原理圖、PCB板圖，對(duì)整個(gè)過程有了清晰的了解，并自己動(dòng)手焊元件，掌握了許多實(shí)際焊接工作中的小竅門。在繪制原理圖過程中出現(xiàn)一些問題，現(xiàn)做一小結(jié)：1．ERC報(bào)告管腳沒有接入信號(hào)：；，管腳與線沒有連上；，必須非pin name端連線。傳輸結(jié)束后SPI時(shí)鐘停止，傳輸結(jié)束標(biāo)志SPIF置位。LOAD用于加載串行數(shù)據(jù)，CH447L在其上升沿加載移位寄存器中的12位數(shù)據(jù)，作為操作命令分析并處理，無論移位寄存器中的12位數(shù)據(jù)是否有效，CH447L都會(huì)將其當(dāng)作操作命令。如圖311所示CH447L驅(qū)動(dòng)4個(gè)數(shù)碼管和一組LED光二極管(共八個(gè))。信號(hào)在進(jìn)入三極管之前還必須由光耦消除干擾信號(hào)，相關(guān)電路如圖38所示：圖38 光耦抗干擾電路當(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)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。支持按鍵喚醒，處于低功耗節(jié)電狀態(tài)中的CH447L可以被部分按鍵喚醒。單次轉(zhuǎn)換的結(jié)果計(jì)算式如下：式中，為被選中的引腳的輸入電壓，為參考電壓。T/C可以由內(nèi)部同步時(shí)鐘或外部異步時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)，如果沒有時(shí)鐘源T/C就不工作。這三個(gè)存儲(chǔ)器空間都為線性的平面結(jié)構(gòu)。端口B（PA0PA7）、端口C（PA0PA7）和端口D（PA0PA7）與A口類似，不同