【文章內容簡介】 sh只讀程序存儲器和 2568位的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 3個 16位定時 /計數(shù)器、 6個中斷源、低功耗空閑和掉電方式等特點。器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)，片內置通用 8位中央處理器和 Flash存儲單元，可以滿足系統(tǒng)要求。系統(tǒng)采用 5V電源電壓，外接 12M晶振。功能強大 AT89C52單片機適合于許多較為復雜控制應用場合。 主要性能參數(shù)： 與 MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 8k字節(jié)可充擦寫 Flash閃速存儲器 1000次擦寫周期 。 全靜態(tài)操作： 0Hz—24MHz三級加密程序存儲器 2568字節(jié)內部RAM， 32個可變成 I/O口線 ， 3個 16位定時計數(shù)器 ， 8個中斷源 ， 可編程串行 UART通道 ， 低功耗空閑和掉電模式 。 功能特性概述： AT89C52提供以下標準功能 ： 8k字節(jié) Flash閃速存儲器， 256字節(jié)內部 RAM，32個 I/O口線， 3個 16位定時 /計數(shù)器，一個 6向量兩極中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器及時鐘電路。同時， AT89C52可降至 0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU的工作，但允許 RAM，定時器 /計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復位。 引腳功能： Vcc：電源電壓 GND：地 P0口： P0口是一組 8位漏極開路型雙向 I/O口，也 即地址 /數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動 8個 TTL邏輯門電路，對端口 P0寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。 襄樊學院 wsb929 畢業(yè)設計（論文）報告 第 9 頁 在 Flash編程時， P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 P1口： P1是一個帶有內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4個 TTL邏輯門電路。對端口 P1寫 “1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平 ，此時可作輸入 口 。作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 與 AT89C51不同之處是， /計數(shù)器 2的外部技術輸入（ ）和輸入（ ）。 Flash編程和程序校驗期間， P1接收低 8位地址。 P2口： P2是一個帶有內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4個 TTL邏輯門電路。對端口 P2寫 “1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻， 某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 在訪問外部程序存儲器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR指令）時， P2口送出高 8位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX @RI指令）時， P2口輸出 P2鎖存器的內容。 Flash編程或校驗時， P2亦接收高位地址和一些控制信號。 P3口： P3口是一組帶有內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口。 P3口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4個 TTL邏輯門電路。對 P3口寫入 “1”時，他們被內部上拉電阻拉高可作為輸入端口。此時，被外部拉低的 P3口 將用上拉電阻輸出電流。 P3口出了作為一般的 I/O線外，更重要的用途是它的第二功能，如下 ： 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） （外中斷 0） （外中斷 1） T0（定時 /計數(shù)器 0） T1（定時 /計數(shù)器 1） （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） 襄樊學院 wsb929 畢業(yè)設計（論文）報告 第 10 頁 （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 此外， P3口還接收一些用于 Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 RST：復位 輸入。當振蕩器工作時， RST引腳出現(xiàn)兩個周期以上高電平將使單片機復位。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 對于本次設計的引腳使用情況如下： P1口：控制 LED數(shù)碼管 8位段碼 。 ， ， ， ：數(shù)碼管位選通口 。 XTAL：接晶振 。 RST：接復位電路 。 P0： ADC0809的結果輸入； SA4828的控制字口 。 ： SA4828的片選 。 ： ADC0809的片選 。 ：外部中斷 0 。 襄樊學院 wsb929 畢業(yè)設計（論文）報告 第 11 頁 4 SA4828 介紹 SA4828是 MITEL公司專門為電機控制電路設計的三相 SPWM波產(chǎn)生器，也可用于靜止逆變電源，它是 SA8282的增強型，具有全數(shù)字化操作，輸出波形精度高；工作頻率范圍寬，輸出電源頻率可達 4kHZ，頻率控制精度達 16位；工作方式靈活，配備微處理接口，其工作參數(shù)：載波頻率、電源頻率、輸出幅值、死區(qū)等都可以通過微處理器很方便的寫入，并且只需要在改變工作方式時才刷新。此外，它還具備看門狗定時幅值獨立可調等功能。本系統(tǒng)取 SA4828的兩相四路SPWM輸出作為控制信號。 SA4828工作原理 [12]: 來自單片 機的數(shù)據(jù)通過總線控制和譯碼進入初始化寄存器或控制寄存器，它們對相控邏輯電路進行控制。外部時鐘輸入經(jīng)分頻器分成設定的頻率，并生成三角形載波，三角載被與片內 ROM中的調制波形進行比較，自動生成 SPWM輸出脈沖。通過脈沖刪除電路，刪去比較窄的脈沖，因為這樣的脈沖不起任何作用，只會增加開關管的損耗。通過脈沖延遲電路生成死區(qū)，保證任何橋臂上的兩個開關管不會在狀態(tài)轉換期間短路。 襄樊學院 wsb929 畢業(yè)設計（論文）報告 第 12 頁 5 變頻電源硬件電路設計 220v、 50HZ交流電經(jīng)整流濾波，變成直流電，通過逆變器將該直流電壓轉換為頻率與負載 (或換能器 )諧振頻率一致的交變電壓。系統(tǒng)硬件電路由主電路、控制驅動電路、保護電路和鍵盤顯示電路組成。 其中逆變器是用來實現(xiàn) Dc— Ac 變換的電力電子裝置。其作用是通過半導體功率開關器件 (如 SCR， GTO， GTR， IGBT和功率 MOSFET模塊等 )的開通和關斷作用 ,把直流電能變換成交流電能。因此是一種電能變換裝置。 控制部分可通 AT89C52 單片機和 SA4828控制電壓和頻率的改變。 為了提高通用性，系統(tǒng)選用 AC— DC— AC變換電路． DC— AC變換采用AT89C52單片機控制 SA4828芯片直接輸出 SPWM脈沖，從而使電路簡單、可靠、控制方便、體積小．逆變主電路采用橋式電路，濾波后得到幅值和頻率可調的交流電壓穩(wěn)定輸出 [14]。 電源系統(tǒng)的主電路結構如圖 5所示． 圖 5 主電路 1)整流電路采用整流橋塊，結構簡單，可靠性高。 2)逆變電路選用 IGBT作為開關管組成橋式逆變電路。 3)輸出濾波電路全橋逆變電路的輸出為一系列高頻脈沖，要想得到標準的正弦波，必須濾掉其高頻成分， LC濾波電路的作用正是濾除高頻，其參數(shù)由 LC濾波器的諧振頻率和特征阻抗決定。 整流電路用單相橋進行整流，利用二極管 的單向導電性，將 220 V交流電壓襄樊學院 wsb929 畢業(yè)設計（論文）報告 第 13 頁 變成直流，給逆變器提供直流母線電壓。 Dl為整流橋。在整流電路中輸出電壓是脈動的，另外，在逆變部分產(chǎn)生的脈動電流和負載變化也使得直流電壓產(chǎn)生脈動，為了將其中的交流成分盡可能的濾除掉，使之變成平滑的直流電，必須在其后加上一個低通濾波電路。這里采用常用的電容濾波電路，在整流輸出端并人大電容，整流輸出直流電壓含有很多偶次諧波，頻率越高，電容容抗越小，分流作用越大，諧波被濾除的就越多，輸出電壓的平均值就越大。 由于在交流輸入剛剛接通的一瞬間，輸入 220 V交流電壓經(jīng)整流后直接給直流電 容充電，而此時電容的端電壓為零，相當于短路狀態(tài)，這樣會造成很大的充電電流，導致熔斷器和空氣開關動作，甚至會損壞后級電路。因此，必須對電容的充電電流進行限制。在交流輸入電路中串聯(lián)一個合適的電阻，用以限制最大充電電流。當控制電路檢測到電容充電過程基本完畢后，與充電電阻并聯(lián)的接觸器觸點閉合，電阻處于短路狀態(tài)，系統(tǒng)開始正常工作。 Sl～ s4組成逆變器。 S1～ s4采用 IGBT功率模塊，工作頻率高、功率容量大。逆變器工作時， IGBT開關根據(jù)負載 (或換能器 )的諧振頻率進行切換， s s4和 s S3分別組成兩組開關。這兩組 開關輪流導通，負載中的電流過零時開關切換。當逆變器工作頻率等于負載 (或換能器 )的諧振頻率時，電路輸出電壓為方波，輸出電流為正弦波。電路中采用零電流開關模式。其開關損耗極小， du／ dt及 di／ dt應力大為下降，與此相應的電磁干擾可以消除。逆變器的輸出接隔離變壓器，為消除濾波電感的噪音，將變壓器和電感集成在一起，再在變壓器的次級并以適當?shù)碾娙?，利用輸出變壓器的漏感與電容組成 LC低通濾波器，從