【文章內(nèi)容簡介】 T113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10A T 89C 51A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CE20OE22PGM27VPP1D011D112D213D315D416D517D618D7192764A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CS120CS226WE27OE22D011D112D213D315D416D517D618D7196264D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE1174L S 37312A12A+ 5V+ 5V12M H Z33pF22uFS33pFD0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7A8 A9A10 A11 A12A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9A10 A11 A12A8 A9A10 A11 A12INT0INT1+ 5V 圖 單片機外部存儲器擴展電路圖 17 （ 1） 三總線連接 對與單片 8031 的總線分配，前面圖 中已經(jīng)作了說明。 ① 數(shù)據(jù)線的連接： 存儲器芯片的數(shù)據(jù)線一般連接到 8031 的 P0 端口。 P0口為 8031 單片機的地址總線和數(shù)據(jù)總線的復(fù)用端口。 ② 地址線的連接：外部存儲器的地址信號來自單片機的 P0 口和 P2口。存儲器的低 8 位地址由 P0 口分時送出。 P0 口首先輸出的低 8 位地址由 ALE 選通地址鎖存器鎖存起來，這樣。使 P0 口能再次送出數(shù)據(jù)信號。存儲器所需要連接的地址線數(shù)目由存儲器芯片容量決定。當(dāng)存儲器沒有用足 16 根地址線時，余下的 P2 口線可作為片選控制線使用。在圖 中， 6264 和 2764 接入 13 根地址線（ ～ 、 ～ ），使用 作為片選控制線等。 ③ 控制信號線的連接 ：存儲器的控制信號線基本上分為兩類：芯片選通控制和讀寫控制接到 8031 相應(yīng)的控制信號輸出線上。 SRAM 的讀寫讀寫控制信號（ WE 、 OE ）應(yīng)分別與 8031 的 （ WR ）和 （ RD ）相連， EPROM 的讀寫控制 OE 應(yīng)與 8031 的讀選通 PSEN 相連； 對于實現(xiàn)片選 的方式有線選和譯碼選通兩種方式，系統(tǒng)采用線選的方式。 （ 2） 數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器地址的確定 ① 數(shù)據(jù)存儲器（ SRAM）地址的確定 由圖 可知，系統(tǒng)是將 8031 的 口作為片選接口。 6264 的片 18 選端 CS接 8031 的 ，當(dāng) 輸出為 1 時，選通 6264，所以有數(shù)據(jù)存儲器的地址范圍為： 2020H— FFFFH ② 程序存儲器（ EPROM）地址的確定 由圖 可知， 2764 的片選端 CE 同樣接 8031 的 ， 輸出為0 時，才能選 2764 所以，它的地址為 0000H— DFFFH 主軸電機的驅(qū)動電路 這一部分主要是為主軸電機的正反轉(zhuǎn)以及實現(xiàn)其速度的可調(diào)而設(shè)計的。在本系統(tǒng)中，為了使電機的控制更加靈活和方便，我們采用了具有多種功能和優(yōu)越性的 TD2020 系列變頻器 TD20204T0055G/0075P，來實現(xiàn)對電機的各種運行狀態(tài)進行控制，同時在本系統(tǒng)中，我們打破了以往用手動控制來調(diào)節(jié)電機速度的常規(guī)，加入了 12 位的 D/A 轉(zhuǎn)換器DAC1208，用它的輸出對變頻器進行控制以達(dá)到調(diào)速的目的，使整個系統(tǒng)的操作更加方便和智能 化。實現(xiàn)了數(shù)字控制的目的。下面就具體實現(xiàn)過程作以介紹。 D/A 轉(zhuǎn)換電路的選擇 對于 D/A 轉(zhuǎn)換的設(shè)計，為了提高分辨率，系統(tǒng)選用了 12 位的 D/A 轉(zhuǎn)換器 DAC1208。 （ 1） DAC1208 的引腳排列 DAC1208 的引腳排列如圖 所示。 19 1 24 2 23 3 22 4 21 5 20 6 19 7 18 8 17 9 16 10 15 1 1 14 12 13 DAC1208 V CC B Y T E 1 / B Y T E 2 WR 2 X F E R DI 6 DI 7 DI 8 DI 9 DI 10 DI 11 ( M S B ) I o ut 2 I o ut 1 C S W R 1 A G N D D I 5 D I 4 D I 3 D I 2 D I 1 ( L S B ) D I 0 V R EF R fb D G N D 圖 DAC1208 的引腳排列 （ 2） DAC1208 的引腳功能 DI0～ DI11：數(shù)據(jù)輸入線，其中 DI11 為最高位。 VREF：基準(zhǔn)電源輸入端（－ 10V～＋ 10V）。 Rfb：內(nèi)部反饋電阻引出端。 IOUT IOUT2：電流輸出端。 BYTE1/BYTE 2：字節(jié)順序控制信號。該信號為高電平時，開啟 8 位和 4 位兩個鎖存器，將 12 位數(shù)據(jù)全打入鎖存器；當(dāng)該信號為低電平時，則開啟 4 為輸入鎖存器。 CS：片選信號，高電平有效。 1WR ：輸入寫選通信號，低電平有效。當(dāng) 1WR 為低電平時，將輸入數(shù)據(jù)傳送到輸入鎖存器；當(dāng) 1WR 為高電平時，輸 入鎖存器中的數(shù)據(jù)被鎖存；CS =1，且 1WR 同時為低電平時，才能將待轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)傳送到輸入寄存器。 20 2WR ： DAC 寄存器寫選通信號，低電平有效。 XFER 和 2WR 共同構(gòu)成DAC 寄存器的控制信號。在 XFER =0時， 2WR 的低電平將輸入寄存器中的數(shù)據(jù)寫入 DAC 寄存器，以進行 D/A 轉(zhuǎn)換。 XFER ：傳送控制信號，低電平有效。與 2WR 聯(lián)合使用，構(gòu)成第二級鎖存控制。 （ 3） DAC1208 與 8031 單片機接口如圖 所示。 D I 1 1 D I 9 D I 7 D I 5 D I 3 D I 1 W R 1 W R 2 C S D I 10 D I 8 D I 6 D I 4 D I 2 D I 0 R f b V c c I O U T 1 V RE F A B N D D G N D I O U T 2 22 15 16 17 18 19 5 4 20 6 7 8 9 2 23 地址譯碼 S 1 S 2 21 1 A 15 ～ A2 11 13 14 12 3 — ＋ L F 35 6 V O U T V CC 25K Ω 6 7 2 3 4 1 5 滿量程調(diào)節(jié) 50 Ω 20pF － 15V ＋ 15V V os 調(diào)節(jié) D 7 D 6 D 5 D 4D 3D 2D 1D 0 WR A0 至 8031 單片機 24 10 15V V RE F D A C 12 08 V OUT ＝ 4096( D )V R E F? （ 0 ≤ D ≤ 4095 ） 圖 DAC1208 與 8031 單片機接口 由圖 可知 8 位數(shù)據(jù)總線 D7～ D0 可接 8031 的 P0口， A0 是 P0口輸出的低 8 位地址經(jīng)鎖存后的地址最低位。假定譯碼器對 A15～ A3 譯碼，則 DAC1208 對應(yīng)三個地址：在 S2 有效和 A0=1 時，寫數(shù)據(jù)高 8 位。 21 在 S2有效和 A0=0 時寫數(shù)據(jù)低 4 位數(shù)據(jù)；在 S1有效時， 12 位數(shù)據(jù)同時送到 12 位 DAC 寄存器并鎖存。 DAC1208 數(shù)據(jù)線的低 4 位 DI3～ DI0 接在 DI11～ DI8 上。系統(tǒng)設(shè)計中沒有采用譯碼器，對 A15～ A3 進行譯碼，而是直接通過 8031 剩余的 I/O 口對 S2 和 S1 進行控制。 主軸電機變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計 為了實現(xiàn)主軸電機的正反轉(zhuǎn)以及速度的可調(diào)。系統(tǒng)對主軸電機的驅(qū)動電路也做了精心的設(shè)計。為了使電機的控制更加靈活和方便，系 統(tǒng)采用 了 具 有 多 種 功 能 和 優(yōu) 越 性 的 TD2020 系 列 變 頻 器TD20204T0055G/0075P，來實現(xiàn)對電機的各種運行狀態(tài)進行控制， （ 1）變頻器的概述 變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成的。工作時，變頻器把工頻電源 (50Hz 或 60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電，來實現(xiàn)對電機的 控制。 （ 2） TD20204T0055G/0075P 型變頻器基本配線圖 在本系統(tǒng)中，因為主軸電機的功率一般在 5KW～ 10KW 之間，所以在設(shè)計時選用了 TD20204T005G/0075P 型變頻器作為對主軸電機的控制，具體引腳如圖 所示。 22 在圖 中，可以看出變頻器的各種引腳的配線圖，包括一些多功能引腳、控制引腳和一些保護輸出引腳等。另外，在變頻器的配線過程中，我們還應(yīng)該注意以下幾點： ① 可以用電壓（ 0（ 2） 10V）或電流（ 0（ 4） 20mA）作為頻率設(shè)定信號輸入。但必須采用屏蔽電纜； ②控制端子 CCI 既可輸入電壓信號，又可輸入電流信號，必須根據(jù)輸入信號的類型，在主控板上 I/V 選擇插座 CN10 做相應(yīng)的跳線選擇；若采用電流輸入方式，則 CN10 應(yīng)選擇 I 側(cè)，若采用電壓輸入方式，則CN10 應(yīng)選擇 V 側(cè)； 23 圖 變頻器基本配線圖 ③ 用控制端子運行時，一般要求通過 FWD或 REV與 COM來控制。 24 特別是在頻率起停的應(yīng)用場合。如果采用變頻器輸入前端的接觸器進行變頻器的頻繁起?；蛘崔D(zhuǎn)控制，將會影響變頻器的壽命。 ④ 內(nèi)含制動組件，如制動容量不夠， 可在 PB， P 之間外配電阻或在 P、 N 間外接制動組件； ⑤ 輔助電源引自正負(fù)母線 P 和 N。 ⑥ 應(yīng)用范圍：風(fēng)機、水泵、傳送設(shè)備、提升設(shè)備和其他設(shè)備配套。 （ 3） D20204T0055G/0075P 型變頻器的主要性能 容許電網(wǎng)波動范圍：額定電壓177。 20% 輸出頻率范圍： 0400Hz 頻率精度： %最高頻率 顯示方式：四位 LED 顯示， LCD(中 /英 )+LED 可選 核心硬件： IPM+DSP+MCUPWM 控制方式：電壓矢量控制 防護等級： IP20 安裝方式： 壁掛、 110KW220KW 裝機裝柜 走線方式： 下進下出、 110220KW 上進下出 （