【正文】 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1C13 0 p FC23 0 p FX1CR Y S T A LC32 0 u FR11k+5V 圖 8 時(shí)鐘復(fù)位電路 按鍵中斷 AT89C52共有 2個(gè)外部中斷， INT0和 INT1 為兩天外部中斷請求輸入線，都允許外部中斷源以低電平或下降沿觸發(fā)。為了能在線修改參數(shù)而不影響 PWM輸出，我們選用優(yōu)先級(jí)低的 INT1。 本電路中設(shè)計(jì)有 4個(gè)按鍵，因此需要進(jìn)行中斷擴(kuò)充。按鍵中斷的電路 如圖。 工作原理：上電后對 、 、 、 及 ，持續(xù)掃描， 如果有按鍵按下，如 對應(yīng)的按鍵按下，則 接地， 檢測到低電壓， 則通過 正向二極管接地，也可認(rèn)為是低電平。 其余 、 、 有反向二極管隔離， 仍懸空，認(rèn)為還是高電平，因而能判斷哪個(gè)按鍵按下。 P 2 . 3P 2 . 4P 2 . 5P 2 . 6P 3 . 3D1DI O DED2DI O DED3DI O DED4DI O DE 圖 9 中斷擴(kuò)展 顯示電路 LCD1602的 引腳輸入時(shí)的電流很小，當(dāng) VDD=5V 時(shí)，高低電平標(biāo)準(zhǔn)和單片機(jī)的 P1口兼容，所以這里不需要為 LCD提供 額外驅(qū)動(dòng)電路 ，可與單片機(jī)直接相連。 LCD1602采用 標(biāo)準(zhǔn)的 16腳接口，其中： 第 1腳： VSS為電源地 第 2腳： VDD接 5V 電源正極 第 3腳： V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地電源時(shí)對比度最高（對比度過高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，這里 通過一個(gè) 10K的電位器調(diào)整對比度）。 第 4腳： RS為寄存器選擇，高電平 1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時(shí)選擇指令寄存器。 這里與 。 第 5腳： RW為讀寫信號(hào)線，高電平 (1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn)行寫操作。 這里與 。 第 6腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端。 這里與 。 第 7～ 14腳： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)端。 這里與 8位并行口 P1連接。 第 15～ 16腳：空腳或背燈電源。 15腳背光正極， 16腳背光負(fù)極。 P2.1P2.0P2.2P10P17P16P15P14P13P12P11D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L+5VR V 11 0 k 圖 10 顯示 輸出電路 這里以單片機(jī) 和 作為 PWM 的輸出口。 這兩個(gè) I/O 口能驅(qū)動(dòng)一個(gè) TTL 門電路，作為信號(hào)輸出可以滿足要求故不再添加額外驅(qū)動(dòng)電路。 SPWM 測試 電路 在 SPWM模式下， 作為正向輸出端口， 。為了把兩路信號(hào)疊加到一塊，我們設(shè)計(jì)了一個(gè)加 法電路。由于單片機(jī)無法輸出負(fù)電壓，所以需要把 信號(hào)經(jīng)過一個(gè)反向比例放大電路處理后，再和 疊加。 后面再添加一個(gè)一階濾波電路，這樣就可以分析逆變的正弦波基本分量。 為了 減少運(yùn)放對濾波電路的負(fù)載效應(yīng) ,同時(shí)便于調(diào)整 ,現(xiàn)選用 LF412。這是一種具有JFET 作輸入級(jí)的低失調(diào)、高輸入阻抗運(yùn)放。同時(shí)為了 使放大電路不產(chǎn)生飽和失真，需把單片機(jī)輸出的信號(hào)進(jìn)行縮放。 Va = Vb = ( + )/5 這里逆變的正弦信號(hào)頻率為 0～ 50Hz，所以一階濾波電路里截止頻率 Wc 設(shè)為 50Hz。 Wc = 2π f = 1/RC 令 C= 可以求得： R=200k 。 電路圖如下： P 3 . 0P 3 . 1R21 0 0 kC81 0 0 n FR31 5 kR41 0 k32184U 1 : AL F 4 1 2U1: A ( V + )U1: A ( V )32184U 2 : AL F 4 1 2U2: A ( V + )U2: A ( V )R51 0 kR61 0 kR71 0 kR81 0 k567U 2 : BL F 4 1 2R92kR 1 01 0 kR 1 12kVV+VaVbVo 圖 11 SPWM仿真電路 4 軟件設(shè)計(jì) 軟件總流程 模 式 選 擇設(shè) 置 參 數(shù)錯(cuò) 誤 檢 查運(yùn) 行結(jié) 束顯 示外 部 中 斷 圖 12 軟件總流程圖 直流斬波 PWM 軟件計(jì)算法 AT89C52單片機(jī)每個(gè)機(jī)器周期由 6個(gè)狀態(tài)組成，每個(gè)狀態(tài)又有兩個(gè) 時(shí)鐘周期，這樣一個(gè)機(jī)器周期就等于 12個(gè)時(shí)鐘周期，即機(jī)器頻率為時(shí)鐘頻率的 12分頻。 因此一個(gè)定時(shí)脈沖周期為 1uS。 我們用 T0來產(chǎn)生 PWM 波。由于需要改變定時(shí)初值，所以這里我們采用方式 1。在本方式下，定時(shí)器按 16位加 1計(jì)數(shù)器工作的，該計(jì)數(shù)器由高 8位 TH和低 8 位 TL組成。 設(shè) PWM輸出頻率為 f kHz，占空比為α ， PWM 的周期： T=1/f*10^(3) S=1000/f uS 由于 AT89C52無法處理浮點(diǎn)數(shù)，在單片機(jī)內(nèi)占空比取值為（ 0～ 100），則在一個(gè) PWM周期內(nèi) ,高電平的時(shí)間： tHigh=T*α /100=1000/f*α /100 uS； 定時(shí)器初值： TH0=（ 65536tHigh） /256； TL0=（ 65536tHigh） %256； 低電平的時(shí)間： tLow =T*（ 100α） /100=1000/f*α /100 uS； 定時(shí)器初值： TH0=（ 65536tLow） /256； TL0=（ 65536tLow） %256； 生成 直流斬波 PWM的軟件流程圖： 設(shè) 置 參 數(shù)開 始 輸 出P 3 . 0 = 0 ?定 時(shí) 高 電 平 時(shí) 間P 3 . 0 = 1輸 出 時(shí) 間 到 ?定 時(shí) 低 電 平 時(shí) 間P 3 . 0 = 0停 止 輸 出是否是否是 否 修 改 參 數(shù)是 否 停 止是否否是 圖 13 直流斬波 PWM流程圖 SPWM 軟件計(jì)算法 這里以對稱三角波為載波。 為了減少 AT89C52 計(jì)算時(shí)間，我們把正弦值和三角波以數(shù)組形式保存在程序空間里。 正弦波和三角波均采樣 32 點(diǎn)，數(shù)值均為 0100。因?yàn)閱纹瑱C(jī)主頻低，我們采用載波比為 32。在一個(gè)三角波周期內(nèi)，可以認(rèn)為正弦值不變。 設(shè)輸出頻率為 f，三角波頻率則為 32f。一個(gè)三角波周期分為 32段。一個(gè)定時(shí)周期 : T=1/(32f)/32 S=10^6/（ 32*32f）μ S=1953/f μ S SPWM的程序流程圖如下 : 設(shè) 置 參 數(shù)開 始 輸 出F L A G = 1 ?調(diào) 制 波 大 于 載波 ?正 半 周 結(jié) 束 ?P 3 . 0 = 0調(diào) 制 波 大 于 載波 ?P 3 . 0 = 0負(fù) 半 周 結(jié) 束 ?P 3 . 0 = 1P 3 . 1 = 1F L A G = 0 F A G = 1輸 出 時(shí) 間 到 ?停 止 輸 出是否是 否 停 止 輸 出是 否 修 改 參 數(shù)是否否是是否是否是否否是是否 圖 14 SPWM 流程圖 直流斬波 PWM和 SPWM程序流程圖如下： /**********************T0 中斷服務(wù)程序 *******************/ void timer0(void)interrupt 1 using 1 { if(dcac) { tjump=1tjump。 if(tjump==0) { TH0=tempt0。//tempt0=(655361000/freq*rac/100)/256。 TL0=tempt1。//tempt1=(655361000/freq*rac/100)%256。 OUTPUT0=1。 } if(tjump) { TH0=tempt2。//tempt2=(655361000/freq*(100rac)/100)/256。 TL0=tempt3。//tempt3=(655361000/freq*(100rac)/100)%256。 OUTPUT0=0。 } } else { TH0=tempt0,TL0=tempt1。 aci++。 if(FLAG) { if(sjb[aci]tempt4)OUTPUT0=0。 else OUTPUT0=1。 } else { if(sjb[aci]tempt4)OUTPUT1=0。 else OUTPUT1=1。 } if(aci==31) { aci=0,acj++。 tempt4=((long unsigned int)sine[acj])*k/10。 if(acj==31)acj=0,OUTPUT0=0,OUTPUT1=0,FLAG=1FLAG。 } } } if(tjump){ TH0=tempt2。 //tempt2=(655361000/freq*(100rac)/100)/256。 TL0=tempt3。 //tempt3=(655361000/freq*(100rac)/100)%256。 OUTPUT=0。 } } 輸出時(shí)間控制 這里我們用定時(shí)器 1，同樣工作在方式 1。最大定時(shí)時(shí)間： Tmax=2^16*10^(6)s=65536 uS 而我們希望輸出時(shí)間以秒記，因此需要進(jìn)行定時(shí)擴(kuò)充。為方便計(jì)算，定時(shí)時(shí)間設(shè)為 50000 uS。這樣： TH1=（ 6553650000） /256=60； TL1=（ 6553650000） %256=176； 輸出時(shí)間到時(shí)關(guān)閉 PWM 輸出。 輸出時(shí)間控制程序如下： /**********************T1 中斷服務(wù)程序 *******************/ void timer1(void)interrupt 3 using 1 { count1++。 //定時(shí) 擴(kuò)充 TH1=60。 TL1=176。 if(count1==20) //定時(shí)一秒 {count1=0。 ToutReal。 if(ToutReal==0)TR0=TR1=0,OUTPUT=0。 //關(guān)閉 PWM 輸出，停止計(jì)時(shí)。 } 按鍵中斷 為了減少硬件開銷少占用單片機(jī)的 I/O 口，這里只設(shè)計(jì)了 4 個(gè)按鍵。 按鍵動(dòng)作時(shí)的典型波形 如圖?？梢钥吹綄?shí)際波形中電壓抖動(dòng)現(xiàn)象，影響單片機(jī)判斷。消抖有硬件和軟件兩種方式。硬件消抖 可以采用 RC電路或 RS觸發(fā)器。 但是在按鍵多時(shí)增加硬件開銷，所以我們采 用軟件消抖的方式。 按鍵抖動(dòng)時(shí)間一般為 1020ms，所以可以延時(shí) 20ms 后判斷按鍵是否真的動(dòng)作（包括按下和松開）。 圖 15 按鍵動(dòng)作電壓波形 C51編譯器支持在 C語言源程序中直接編寫 89C52單片機(jī)的中斷服務(wù)函數(shù)程序 。 C51編譯器對函數(shù)的定義進(jìn)行了擴(kuò)展 ， 增加了一個(gè)擴(kuò)展關(guān)鍵字 interrupt。 關(guān)鍵字 interrupt是函數(shù)定義時(shí)的一個(gè)選項(xiàng) ， 加上這個(gè)選項(xiàng)就可以將一個(gè)函數(shù) 定義成中斷服務(wù)函數(shù)。定義中斷服務(wù)函數(shù)的一般形式為 中斷表 函數(shù)類型 函數(shù)名 ( 形式參數(shù)表 )[interrupt n] [using n] 關(guān)鍵 字 interrupt