【文章內(nèi)容簡介】 10 第 3 章 觸發(fā)器的選擇 圖 4 SA8282 引腳排列圖 PWM 控制技術是通過控制電路按一定規(guī)律來控制開關管的通斷 ,以得到一組等幅而不等寬的矩形脈沖波形并使其逼近正弦電壓波形。其方法有模擬方法和數(shù)字方法兩種，其中模擬方法的電路比較復雜 ,且有溫漂現(xiàn)象，會影響精度 ,降低系統(tǒng)的性能。數(shù)字方法則是按照不同的數(shù)字模型用計算機算出各切換點并將其存入內(nèi)存 ,然后通過查表及必要的計算生成 PWM 波，因此數(shù)字方法受內(nèi)存影響較大 ,且與系統(tǒng)精度之間存在著矛盾。 SA8282 是英國 MITEL 公司生產(chǎn)的全數(shù)字化三相 PWM 發(fā)生器，它頻率范圍寬、精度高，并可與微處理器進行接口 ,同時能夠完成外圍控制功能 ,因而可實現(xiàn)智能化。 SA8282 采用 28 腳 DIP 封裝。圖 4是其引腳排列圖，其各引腳的功能說明如下： AD0～ AD7：八位地址與數(shù)據(jù)復用總線，用于從微處理器接受地址與數(shù)據(jù)信息。 WR（ R/W、 RD（ DS）、 ALE（ AS）：此三個引腳為 Intel（ MOTOROLA）控制模式； SA8282在工作時可自動適應 Intel 或 MOTOROLA 控制模式，當 ALE（ AS）管腳變?yōu)楦唠娖綍r， SA8282 內(nèi)部檢測電路將自動鎖存 RD（ DS）線上的狀態(tài)，如果檢測結果為低電平，則采用 MOTOROLA 控制模式；如果檢測結果為高電平，則采用 Intel 控制模式。 RST：復位端，低電平有效； 畢業(yè)設計 用單片機控制的電機交流調速系統(tǒng) 11 CS SA8282 與其它外圍接口芯片共享同一組總線。 RPHT、 RPHB、 YPHT、 YPHB、 BPHT、 BPHB：標準 TTL 電平輸出端口（即 PWM 驅 TRIP SET TRIP：關斷觸發(fā)信號輸入端 ,當輸入為高時 , TRIP 及六個 PWM 輸出端將被迅速鎖存在低電平狀態(tài) ,且只有在 , RST 復位時才能解除。 WSS：波形采樣同步端口； ZPB、 ZPPY、 ZPPR：分別是三相信號的零相位脈沖輸出端。 CLK：時鐘信號輸入端。 VDD： +5V 偏置電源。 VSS：接地端。 此外， SA8282 芯片還具有以下特點： 圖 5 內(nèi)部原理結 構框圖 畢業(yè)設計 用單片機控制的電機交流調速系統(tǒng) 12 (１ )全數(shù)字化 SA8282 Intel和 MOTOROLA且編程簡捷方便。其全數(shù)字化的脈沖輸出具有很高的精度和穩(wěn)定性。 (２ )工作方式靈活 SA8282 具有六個標準的 TTL 電平輸出端 ,可以驅動逆變器的六個功率開關器件。電路的載波頻率、調制頻率、調制比、最小脈寬、死區(qū)時間等工作參數(shù)均可直接通過軟件設定 ,而不需要任何外接電路 ,從而降低了硬件成本。 (３ )工作頻率范圍寬、精度高 SA8282的三角載波頻率可調 ,當時鐘頻率為 ,載波頻率最高可達 24KHz,輸出調制頻率最高可達 4KHz,輸出頻率的分辨率為 12位。 工作原理 SA8282 的內(nèi)部原理結構框圖如圖 5所示。它主要包括初始化命令和控制命令寄存部分、從 ROM 中讀取及產(chǎn)生 PWM 調制波形部分以及三相輸出控制電路等三個功能部分。 命令寄存部分 該部分由總線控制、地址／數(shù)據(jù)總線、暫存器 R0～ R虛擬寄存器 R3～ R4 及24位初始化寄存器和 24然后由微處理器向兩個 24位寄存 器輸入命令字，這兩個寄存器分別被稱為初始化寄存器和控制寄存器。由于總線的數(shù)據(jù)寬度被限制在 8 位字長，因此要想把數(shù)據(jù)送到一個 24位寄存器，應先分三次分別送到三個暫存寄存器 R0、 R R2 中。而數(shù)據(jù)由暫存寄存器 R0、 R R2送到初始化寄存器或控制寄存器是通過虛擬寄存器R R4的送數(shù)寫指令來實現(xiàn)的， R R4實際上不存在，它們只在指令中出現(xiàn)。往R3送數(shù)的寫指令用于將數(shù)據(jù)從 R0、 R R2 傳送到控制寄存器，而往 R4送數(shù)的寫指令則可將數(shù)據(jù)從 R0、 R R2傳送到初始化寄存器。 讀取及產(chǎn)生ＰＷＭ調制波形部分 該部分由地址發(fā)生器、波形 ROM及相位和控制邏輯構成。由于調制波形關于 90176。、 180176。、 270 ROM中僅保存了 0～ 90176。的波形瞬時值。工作 畢業(yè)設計 用單片機控制的電機交流調速系統(tǒng) 13 時， SA8282 可根據(jù)地址發(fā)生器的信號直接從波形 ROM 中讀取波形數(shù)據(jù) ,然后通過相位控制邏輯將其組成 0～ 360176。 的完整波形和三相波形 ,而不需要處理器進行處理。 三相輸出控制電路 SA8282 中的每相輸出控制電路均由脈沖取消和脈沖延時電路構成。脈沖取消電路用于去掉脈沖寬度小于取消時間的脈沖，以保證最小輸出脈沖寬度大于器件的開關周期。延時電路可保證死區(qū) 間隔，其作用是在改變?nèi)我幌嘀袃蓚€開關器件的狀態(tài)時提供一個較短的延遲時間，以使這段時間里的兩個開關都處于關狀態(tài)，從而防止在轉換瞬間橋臂開關元件出現(xiàn)共通（兩個開關在狀態(tài)轉換期間造成直通短路）現(xiàn)象。 畢業(yè)設計 用單片機控制的電機交流調速系統(tǒng) 14 第 4 章 單片機 AT89C51 單片機簡介 AT89C51是一種與 8051兼容的帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。 AT89C2051 是一種帶2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 100 次。 AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 主要特性：與 MCS51 兼容、 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器、壽命： 1000寫 /擦循環(huán)、數(shù)據(jù)保留時間為 10 年、全靜態(tài)工作于 0Hz 到 24Hz、三級程序存儲器鎖定、 128*8 位內(nèi)部 RAM、 32 位可編程 I/O 線、兩個 16 位定時器 /計數(shù)器、 5 個中斷源、可編程串行通道、低功耗的閑置和掉電模式、片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。 圖 6 AT89C51 單片機引腳圖 管腳說明： VCC：供電電壓。 畢業(yè)設計 用單片機控制的電機交流調速系統(tǒng) 15 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個 8位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當 P1口的管腳第一次寫 “1” 時，被定義為高阻輸入。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1口： P1 口是一個內(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4個 TTL 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，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個內(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 TTL 門電流，當 P2 口被寫 “1” 時，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， 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 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。在給出地址 “1” 時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2口在FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個 TTL 門電流。當 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 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如表 1 所示： 表 1 P3 口各引腳功能表 接口 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 器 0 外部輸入 T1 記時器 1 外部輸入 /WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 /RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 RST：復位輸入。當振蕩器復位時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，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， ALE 端以不變 畢業(yè)設計 用單片機控制的電機交流調速系統(tǒng) 16 的頻率周期輸出正脈沖信號，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目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過 一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 “0”。此時， 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：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當 /EA 保 持 低 電 平 時 ， 則 在 此 期 間 外 部 程 序 存 儲 器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時， /EA將內(nèi) 部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。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。如采用外部時鐘源驅動器件， XTAL2 應不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信 號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬 度。 畢業(yè)設計 用單片機控制的電機交流調速系統(tǒng) 17 顯示器 8279 O U T A 027O U T B 031O U T A 126O U T B 130O U T A 225O U T B 229O U T A 324O U T B 328D B 012BD23D B 113D B 214S L 032D B 315S L 133D B 416S L 234D B