【文章內(nèi)容簡介】 ，RP3可微調(diào)各相電壓的相位，以保證同步信號(hào)與主電路的匹配。Ca，Cb，Cc為積分電容，它們決定了TC787芯片的鋸齒波的線性、幅度，因此，為了保證鋸齒波有良好的線性及三相鋸齒波斜率的一致性，Ca，Cb，Cc3個(gè)電容值的選擇的相對誤差要非常小。為了達(dá)到產(chǎn)生的鋸齒波線性好、幅度大且不平頂，Ca，Cb。連接在13腳的電容Cx決定輸出脈沖的寬度，Cx越大，脈沖越寬，但脈沖寬度太寬會(huì)增大驅(qū)動(dòng)級(jí)的損耗。調(diào)節(jié)RP可以使輸入4腳的電壓在05V之間連續(xù)變化，從而使輸出脈沖在0176。180176。之間變化，712腳的輸出端有大于20mA的輸出能力，采用6只驅(qū)動(dòng)管擴(kuò)展電流，經(jīng)脈沖變壓器隔離后將脈沖輸出。圖33 TC787構(gòu)成的三相六脈沖晶閘管觸發(fā)電路按圖33焊接好電路然后檢查無誤后，先把控制旋鈕調(diào)到零位（即RP1，RP2，RP3,RP接入電路中的電阻最大），然后接通電源，用示波器觀察各輸出端的脈沖波形是否正常。圖34 TC787產(chǎn)生的鋸齒波圖35脈沖變壓器輸出脈沖圖35是在實(shí)驗(yàn)室用示波器測得的TC787引腳712產(chǎn)生的脈沖經(jīng)脈沖變壓器后輸出的脈沖波形元件選擇注意事項(xiàng)：（1）為了減小在使用中電路受到干擾，觸發(fā)電路與主電路最好采用同一形號(hào)的△／Ｙ形連接的變壓器，以便可能減小電路的諧波。（2）電路采用集中式恒流源向積分電容充電，經(jīng)測試，電流在180uA左右，相對誤差小于177。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誤差應(yīng)小于5%。50Hz時(shí)，較高頻率時(shí)，為了保證電容積分幅值，電容應(yīng)減小。（3）移相電壓的調(diào)整幅度應(yīng)與積分電容上鋸齒波的幅值一致。考慮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。~3V左右。（4）脈沖發(fā)生器的電容Cx決定了調(diào)制脈沖寬度或方波輸出寬度，電容大則寬度寬，在頻率為50Hz情況下，，若需要輸出在0176。~180176。范圍內(nèi)滿幅可調(diào)。（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。（6）輸出端有不小于20mA的輸出電流，驅(qū)動(dòng)管要可靠的導(dǎo)通和截止，電路輸出的限流電阻和管子的β值應(yīng)與電路相適配。在實(shí)際使用過程中我們發(fā)現(xiàn)鋸齒波形成環(huán)節(jié)是保證整流輸出電壓波形穩(wěn)定的重要條件。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)電容值的相對誤差要非常?。ū仨氝M(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、 uF。若要求鋸齒波幅度小 ,可減小Ca、Cb、Cc電容值 ；若要求鋸齒波產(chǎn)生平頂 ,則增大Ca、Cb、Cc電容值。脈沖寬度是由Cx 電容來決定的。當(dāng)Cx ,所產(chǎn)生的脈沖寬度約為1ms。若需加大或減小脈寬 ,可增大或減小 Cx 電容值。在調(diào)試過程中，首先接上直流電源，不加三相同步電壓，此時(shí)，測量18腳，1腳，2腳的直流電平是否近似相等，參考值為18V左右。然后加上同步電壓，調(diào)整電位器 W1，W2，W3使18腳、1腳、2腳的三相同步電壓對稱，并且使18腳、1腳、2腳的同步信號(hào)滯后同步變壓器付邊相應(yīng)同步信號(hào)30176。，最后檢查6個(gè)輸出引腳是否互差60176。的脈沖信號(hào)輸出。第四章 控制及顯示系統(tǒng)原理 89C51芯片介紹AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。圖41 89C51芯片引腳 主要特性壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年與MCS51 兼容 4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 全靜態(tài)工作：0Hz24Hz三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 4kbytes 程序存儲(chǔ)(ROM)128bytes的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)21個(gè)專用寄存器（SFR）4個(gè)八位的并行口P0、PP2和P3一個(gè)全雙工串行通信口2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源 低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 管腳說明VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。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門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。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)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表41所示：表41 P3口引腳特殊功能管腳備選功能 RXD串行輸入口 TXD串行輸出口 /INT0外部中斷0 /INT1外部中斷1 T0記時(shí)器0外部輸入 T1記時(shí)器1外部輸入 /WR外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 /RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 振蕩器特性 XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 芯片擦除 整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 A/D轉(zhuǎn)換本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)作為處理器。電子計(jì)算機(jī)所處理和傳輸?shù)亩际遣贿B續(xù)的數(shù)字信號(hào)，而實(shí)際中遇到的大都是連續(xù)變化的模擬量，模擬量經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，需要模/數(shù)轉(zhuǎn)換將其變成數(shù)字信號(hào)才可以輸入到數(shù)字系統(tǒng)中進(jìn)行處理和控制，因此，把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出的接口電路，即A/D轉(zhuǎn)換器就是現(xiàn)實(shí)信號(hào)轉(zhuǎn)換的橋梁。目前，世界上有多種類型的A/D轉(zhuǎn)換器，如并行比較型、逐次逼近型、積分型等。本文采用逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，該類A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換精度高，速度快，價(jià)格適中，是目前種類最多，應(yīng)用最廣的A/D轉(zhuǎn)換器。逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器一般由比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、寄存器、時(shí)鐘發(fā)生器以及控制邏輯電路組成。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。該芯片由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型D/A轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等電路組成。因此，ADC0809可處理8路模擬量輸入，且有三態(tài)輸出能力。該器件既可與各種微處理器相連，也可單獨(dú)工作。其輸入輸出與TTL兼容。 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?？刂贫耍D(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)和滿刻度校準(zhǔn)，工作溫度范圍為40～+85℃功耗可抵達(dá)約15mW。ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，圖43所示是其引腳排列圖。 圖43 ADC0809的引腳排列圖各引腳的功能如下IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量輸入端；D0～D7：8位數(shù)字量輸出端；ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路；ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入高電平有效；START：A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，輸入高電平有效；EOC：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平(轉(zhuǎn)換期間一直為低電平)；OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入高電平有效。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平才能打開輸出三態(tài)門，輸出為數(shù)字量；CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高640kHz；REF(+)、REF()：基準(zhǔn)電壓；VCC：電源，單一+5V；GND：地。ADC0809的工作過程：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。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。直到A/D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請。當(dāng)OE輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 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。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認(rèn)A/D轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。為此可采用下述三種方式。（1）定時(shí)傳送方式對于一種A/D轉(zhuǎn)換其來說，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。例如ADC0809轉(zhuǎn)換時(shí)間為128μs，相當(dāng)于6MHz的MCS51單片機(jī)共64個(gè)機(jī)器周期。可據(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。 （2）查詢方式 A/D轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查詢方式，測試EOC的狀態(tài)，即可確認(rèn)轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 （3）中斷方式 把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)（EOC）作為中斷請求信號(hào)，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號(hào)有效時(shí)，OE信號(hào)即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接受。ADC0809工作時(shí)，首先輸入3位地址，并使ALE為1，以將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼可選通8路模擬輸入之一到比較器。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?，指示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。當(dāng)OE輸入高電平時(shí)，ADC的輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量可輸出到數(shù)據(jù)總線。A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)決定著信號(hào)采集的精度和分辨率。對于8通道的輸入信號(hào)，％