【文章內(nèi)容簡介】 為 ， 200V交流電壓輸入，效率為 80%； (4)只用一個電感，由于電荷泵采用了一個電容，而電容又比電感在電路上好處理。 （三）一種用于緊湊型熒光燈的新型自激 E類電子鎮(zhèn)流器 由美國（ CIeveland State University 的 Louis Robert Nerone 教授（ ）提出。論文和實驗對點火和燈電路穩(wěn)態(tài)運行進行了分析、討論，并給出了實 驗結(jié)果。有限流保護功能，可適用于任何 Q值和占空比，價格低。 （四）一種改進單級電子鎮(zhèn)流器起動特性的新方法 由我國臺灣 National Chung Cheng University 的 Tsaifu Ｗｕ教授（Ｐｈ .Ｄ）和他的學生 Yong－ Jing Wu 提出，并給出了實驗結(jié)果。 這種方法主要有以下特點： １、利用同步開關(guān)技術(shù)（ Synchronous Switch Technique,SST）來改進電子鎮(zhèn)流器的啟動特性。 ２、利用變形單級電子鎮(zhèn)流器技術(shù)實現(xiàn)鎮(zhèn)流（ SingleStage Inverter、 SSI） 。 第 11 頁 ３、討論了ＰＦＣ半級和逆變電路半級間功率不平衡而引入的較高電壓應(yīng)力對開關(guān)器件的影響。 ４、討論了電子鎮(zhèn)流器的工作狀態(tài)、控制策略和元件電壓應(yīng)力間的相互關(guān)系。 ５、討論了利用熱阻檢測電路來減小燈絲濺射的問題，并通過實驗證明了這種電路燈管開關(guān)工作 18000 次后燈絲無明顯濺射。 ６、論文和實驗電路對單級鎮(zhèn)流電路的變化特性進行了分析，并給出了實驗結(jié)果。 （五）采用反激推挽集成變換器的電子鎮(zhèn)流器 該電路和實現(xiàn)主要由巴西 federal University of Minas Genais 的 Ricardo Nedersondo Prado教授（ Pｈ .Ｄ）等人完成。 這種電子鎮(zhèn)流器具有以下特點： (1)由于采用反激式電路，所以電路簡單，使用靈活； (2)具有隔離、自啟動、單開關(guān)的電路特點； (3)可實現(xiàn)短路保護； (4)反激式ＡＰＦＣ，所以具有不必使輸出電壓高于輸入直流電壓，可在ＤＣＭ工作方式下，在固定導通時間控制方式下得到功率因數(shù)近似為１的效果； (5)由推挽變換器實現(xiàn)燈的高頻交流供電、鎮(zhèn)流； (6)僅用一級電路就可實現(xiàn)ＰＦＣ和高頻變換，實現(xiàn)了單開關(guān)變換，簡化了電路； (7)通過占空比控制可實現(xiàn)調(diào)光。 （六）基于單級高功率因數(shù)的電子鎮(zhèn) 流器 該工作由巴西 Federal University of Espirito SantO,Vitoria的 Marcio Aimeida Co教授（ Pｈ .Ｄ）及他的同事完成的。 它具有以下特點： (1)單功率級，高功率因數(shù)，半橋功率逆變器工作在諧振狀態(tài)；(2)自激振蕩式，功率因數(shù)校正工作在 DCM 模式，輸入、輸出隔離； (3)由于工作在自激振蕩方式，所以具有保護作用； (4)實驗?zāi)Ｐ停?40W 熒光燈、 40KHZ、 220V交流市電供電； (5)給出了實驗結(jié)果和模型分析。 （七）一種新型單級恒功率高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器 這項 工作由西班牙的 University of Oviedo,Gijon 大學的 Manuel Rico－ Secades教授（ Pｈ .Ｄ）和他的幾個同事共同完成的。該電子鎮(zhèn)流器具有以下特點： (1)由buck－ boost和半橋 LC諧振共同組成單級高頻交流電子鎮(zhèn)流器； (2)具有可調(diào)光和恒功率特性； (3)高功率因數(shù)（ ）； (4)給出了實驗電路、穩(wěn)態(tài)分析、低頻電路模型； (5)給出了設(shè)計實例、方法； (6)給出了實驗結(jié)果。 （八）基于反激變換器的單級高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器 該項工作由西班牙的 。 該項工 作具有以下特點： 第 12 頁 １、將反激變換 PFC 和半橋變換合為一體，作為單級高頻交流電子鎮(zhèn)流。 ２、反激工作于恒頻、恒占空比。 ３、由于在ＰＦＣ中引入了一個變壓器，所以逆變器的輸入電壓可以設(shè)定，從而優(yōu)化了逆變器的設(shè)計。 ４、給出了實驗電路、穩(wěn)態(tài)分析、實驗結(jié)果。 四、總結(jié) 通過以上的分析討論可以看出，貌不驚人的高頻交流電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計、制作是一個涉及電路拓撲、電子元器件選擇、電路動態(tài)靜態(tài)分析，電光源等多學科的一個知識密集性電子產(chǎn)品。它主要要求在電路盡可能簡單的條件下實現(xiàn)高效率、高可靠、低諧波成分、低電磁幅射干擾、高功率 因數(shù)。所以對電路設(shè)計、選型、生產(chǎn)提出了較高的要求。隨著電子技術(shù)、電子元器件、電路拓撲水平的不斷提高，高頻交流電子鎮(zhèn)流器的質(zhì)量、性能會不斷提高?；仡欁?20 世紀 70 年代世界上第一只高頻交流電子鎮(zhèn)流器的面市，到今天高頻交流電子鎮(zhèn)流器廣泛進入家庭、樓堂館所的照明，印證了高頻交流電子鎮(zhèn)流器的不斷發(fā)展，質(zhì)量、性能不斷提高的過程。 四 組群控制器工作原是與系統(tǒng)組成 4． 1 組群控制器系統(tǒng)組成 圖 1給出了一種組群控制器設(shè)計方案。它包括 CPU模塊、線路狀態(tài)檢測模塊、交流接觸器驅(qū)動模塊、后備電源模塊、時鐘模塊、控制策略模塊 、電能計量模塊、溫濕度檢測模塊、 GSM通信模塊和電力載波通信模塊。 CPU模塊采用 CPU結(jié)構(gòu)。主微控制器采用高性能、 8 位、 40引腳、具有 8KBFlash、多路 8位 A/D的 RISC 單片機 PIC16F877，負責與 GSM通信模塊和電力載波模塊通信，與交流接觸器驅(qū)動控制，與實時時鐘的讀取和校準以及根據(jù)照明控制策略發(fā)送控制指令等功能。從微控制器采用與主微控制器同一系列的高性能 8位、 28引腳、多路 8位 A/D、具有 4KB Flash 的 RISC單片機 PIC16F873。該控制器負責 管理 電能計量模塊、后備電源及監(jiān)控模塊、溫濕度監(jiān)控模塊和線路狀態(tài)檢測模塊等。 第 13 頁 GSM 模塊 GSM(Global System for Mobile munication)系統(tǒng)是目前基于時分多址技術(shù)的移動通訊體制中比較成熟、完善、應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)。目前已建成的覆蓋全國的 GSM數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)，是我國公眾移動通信網(wǎng)的主要方式?；?GSM的短信息服務(wù)，是一種在移動網(wǎng)絡(luò)上傳送簡短信息的無線應(yīng)用 ,是一 種信息在移動網(wǎng)絡(luò)上儲存和轉(zhuǎn)寄的過程。由于公眾 GSM網(wǎng)絡(luò)在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游 ,建立上述系統(tǒng)不須再組建專用通信網(wǎng)絡(luò)，所以具有實時傳輸數(shù)據(jù)功能的短信應(yīng)用將得到迅速普及。筆者開發(fā)設(shè)計的基于 GSM 網(wǎng)絡(luò)的溫度數(shù)據(jù)采集與無線傳輸系統(tǒng)正是借助該網(wǎng)絡(luò)平臺 ,利用短信息業(yè)務(wù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動雙向傳遞。系統(tǒng)模型圖如圖 2所示 第 14 頁 圖 2 系統(tǒng)模型圖 本系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)接收和發(fā)送部分、終端處理部分等三個模塊組成。數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的溫度數(shù)據(jù)存入存儲 器中。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊采用雙單片機共用 E2RPOM的方式，單片機 2 控制數(shù)據(jù)從存儲器轉(zhuǎn)存入 E2PROM中；單片機 1 負責將數(shù)據(jù)從 E2PRROM 中讀出，并經(jīng) GSM模塊 2 借助 GSM網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送出去， 單片機 1 不僅控制數(shù)據(jù)的發(fā)送，也控制數(shù)據(jù)的接收 。在這里 E2PROM 是數(shù)據(jù)臨時存儲和上傳的中轉(zhuǎn)站。終端處理模塊負責將接收到的數(shù)據(jù)交給計算機處理，并將處理后的結(jié)果存放到數(shù)據(jù)庫中，以供查詢。當終端處理模塊需要向 GSM 模塊 2 發(fā)送控制命令時， GSM模塊 2 接收過程正好與上述過程相反，從而 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動雙向傳遞。 系統(tǒng)中三個模塊相互獨立， 彼此又相互依賴，共同完成數(shù)據(jù)的傳輸。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊在系統(tǒng)中起著承上啟下的作用，是系統(tǒng)的核心模塊。該模塊以雙單片機為 終端處理模塊 存儲器 數(shù)據(jù)收發(fā)模塊 數(shù)據(jù)采集模塊 E2PROM 單片機2 MSC1210 1210 PC 機 GSM模塊 2 單片機1 單片機 GSM模塊 1 GSM 網(wǎng)絡(luò) 第 15 頁 核心，以 RS232通信接口，在物理層上實現(xiàn)與 GSM模塊的連接。由于篇幅的限制，本文主要介紹單片機控制這一模塊工作的軟件實現(xiàn)過程。旨在對怎樣用單片機控制 GSM模塊收發(fā)短信息進行探討。 1 GSM 模塊 MZ28 MZ28 是中興通訊推出的 GSM 無線雙頻調(diào)制解調(diào)器，主要為語音傳輸、短信發(fā)送和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供無線接口。 MZ28 集成了完整的射頻電路和 GSM 的基帶處理器，特別適合于迅 速開發(fā)基于 GSM無線 網(wǎng)絡(luò)的無線 應(yīng)用產(chǎn)品。帶有人機接口（ MMI）界面的應(yīng)用產(chǎn)品內(nèi)部與 MZ28的通訊可通過標準的串行接口（ RS232）進行。 MZ28 使用簡單的 20PIN ZIP 插座與用戶自己的應(yīng)用系統(tǒng)相連，此 ZIP連接方式提供開發(fā)所需的數(shù)據(jù)通信、音頻和電源等接口信號。 MZ28 可以作為無線引擎，嵌入到用戶自己的產(chǎn)品當中，用戶可以用單片機或其他 CPU的 UART 口， 使用相應(yīng)的 AT命令，對模塊進行控制，達到使其產(chǎn)品可以輕松進入 GSM網(wǎng) 絡(luò)的目的。 2 串口控制 SMS 的工作原理 單片機與 GSM 模塊一般采用串行異步通信接口，通信速度可設(shè)定，通常為19200bps。采用這種 RS232電纜方式進行連接時，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃暂^好。 RS232接口方式連接， 通過串行接口集成電路和電平轉(zhuǎn)換電路與 GSM 模塊連接， 電路比較簡單，所涉及的芯片包括單片機 89C52 和電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX232，是非常常見的接口電路。需要說明的是，該接口通過 I2C 總線擴展了一個 E2PROM 存儲器芯片AT24C64，它的主要作用是存儲采集到的數(shù)據(jù)。該芯片能夠反復擦 /寫，能夠持久保存數(shù)據(jù)，而且斷電信息也不會丟失，這些特性正是存儲數(shù) 據(jù)所必需的。 GSM的短信息業(yè)務(wù) SMS利用信令信道傳輸，這是 GSM通信網(wǎng)所特有的。它不用撥號建立連接，把要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短信息服務(wù)中心，經(jīng)短信服務(wù)中心完成存儲后再發(fā)送給最終的信宿。所以當目的 GSM 終端沒開機時信息不會丟失。每個短信的信息量限制為 160字節(jié)。 現(xiàn)在市場上大多數(shù)手機均支持 規(guī)定的 AT 指令集。該指令集是 ETSI（歐洲通信技術(shù)委員會）發(fā)布的，其中包含了對 SMS 的控制。利用 GSM 手機的串行接口，單片機向手機收發(fā)一系列的 AT命令，就能達到控制 GSM模塊收發(fā) SMS的目的。必須注意 的是，用單片機實現(xiàn)時，編程必須注意它發(fā)送指令與接收到的響應(yīng)都是字符的 ASCII 碼。用單片機控制 GSM模塊收發(fā)短信息所涉及到的 AT指令見表 1。 第 16 頁 表 1 AT 指令 3 軟件的實現(xiàn) 上位機模塊和下位機模 塊半雙工通信協(xié)議的實現(xiàn) 應(yīng)答和重發(fā) 上位機模塊和下位機模塊的通信雙方遵照半雙工通信方式進行。即數(shù)據(jù)傳送是雙向的，但是任何時刻只能由其中的一方發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方接收數(shù)據(jù)。因為 E2PROM的讀出和寫入不能同時進行， 為了避免一方在發(fā)送信息幀時（這里的信息幀指的是下位機模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)幀和上位機模塊發(fā)送的命令幀，下同），另一方也會發(fā)送數(shù)據(jù)，必須把信道變成半雙工方式，盡管效率可能不如全雙工方式，但通過此舉犧牲效率可以換取模塊工作性能的穩(wěn)定。雙方采取的順序是：發(fā)－ 收到應(yīng)答后－ 再發(fā)。 按照整個系統(tǒng)的設(shè)計思路， 上位機模塊（ 即圖 1 中的 GSM 模塊 1，下同 ）發(fā)送的幀包括命令幀、確認幀和非確認幀；下位機模塊（ 即圖 1 中的 GSM 模塊 2，下同 ）發(fā)送的幀包括數(shù)據(jù)幀、確認幀和非確認幀。其中確認幀和非確認幀是發(fā)送數(shù)據(jù)后等待對方發(fā)送的應(yīng)答幀，以此作為繼續(xù)發(fā)送下一幀和重新發(fā)送上一幀的依據(jù)；命令幀和數(shù)據(jù)幀是信息幀。當一方先發(fā)送完信息幀，如果收方接收到對方的信息幀，而又沒有信息幀需要發(fā)送，那么情況就比較簡單，收方將根據(jù)信息幀的正確與否決定發(fā)送確認幀還是非確認幀，以使對方?jīng)Q定是繼續(xù)發(fā)送還是重新發(fā)送；如果此刻收方也有信息幀需要發(fā)送，那么收方將不 立即發(fā)送應(yīng)答幀，而是立即發(fā)送AT指令 功能描述 AT+OFF 關(guān)機并重新啟動 AT+CSDH=0 在 TEXT 模式下在返回值中不顯示詳細的頭信息 ATE0 關(guān)閉回顯 AT+CMGF=1 選擇短信格式為 TEXT 模式 AT+CMGS 發(fā)送短信息 AT+CMGR 讀取短信息 AT+CMGD=0 刪除全部短信息 第 17 頁 本方的信息幀給對方，并等待對方對此幀的應(yīng)答幀，在收到對方的應(yīng)答幀后，收方將依據(jù)應(yīng)答幀的內(nèi)容（即確認幀或者是非確認幀，下同）決定是繼續(xù)發(fā)送下一信息幀，還是重新發(fā)送原來的信息幀。如果由于鏈路本身不可靠等因素造成應(yīng)答幀的丟失，收方將在一定時間內(nèi)因為沒有收到應(yīng)答幀而延時重發(fā)原來的信息幀。在收到對方的應(yīng)答幀后，收方將繼續(xù)發(fā)送下一信息幀，并等待對方的應(yīng)答幀，如此反復，直到收方全部發(fā)送完信息幀。在本方收到對方最后一個應(yīng)答幀后，表明本方全部的信息幀發(fā)送完畢。然后收方將發(fā)送對方仍然等待的應(yīng)答幀，通 知對方收到的信息幀的正確與否。 延時重發(fā) 在雙方通信過程中，有兩個時間 T1 和 T2，分別表示重新發(fā)送信息幀的最大延時。 T1 表示一方發(fā)送完信息幀到收到對方應(yīng)答幀的時間，如果等待應(yīng)答幀的時間超過了 T1,則發(fā)方會重新發(fā)送原來的信息幀；