【導(dǎo)讀】摘要：介紹由單片機(jī)和SA4828研制的單相變頻電源。提出了用高精度三相可編。給出了系統(tǒng)總體構(gòu)成和主電路設(shè)計，介紹了SPWM產(chǎn)生器SA4828和。工作原理，SA4828全數(shù)字操作、工作方式靈活、頻率范圍寬、精度高功能強(qiáng)，器SA4828組成系統(tǒng)控制器的軟硬件設(shè)計。利用專用集成電路SA4828設(shè)計變頻。器,可以大大簡化硬件電路的設(shè)計和軟件編程。生器,經(jīng)過驅(qū)動電路控制IPM模塊,產(chǎn)生三相變頻電源。配以單片機(jī)、鍵盤、LED. 顯示器及轉(zhuǎn)速編碼器,構(gòu)成閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。實驗表明，由SA4828為控制芯片的。變頻電源結(jié)構(gòu)簡單、輸出波形好、性能穩(wěn)定可靠，適合于中、小功率的應(yīng)用場合。

　　

【正文】 電路； 64鍵鍵盤控制器，內(nèi)含去抖動電路； 有 DIP和 SOIC兩種封裝形式 供選擇； 引腳說明如下表 1； HD7279A引腳說明 : 表 HD7279A引腳說明 引腳 名稱 說明 2 VDD 正電源 5 NC 無連接，必須懸空 4 VSS 接地 6 CS 片選輸入端，此引腳為低電平時，可向芯片發(fā)送指令及讀取鍵盤數(shù)據(jù) 7 CLK 同步時鐘輸入端，向芯片發(fā)送數(shù)據(jù)及讀取鍵盤數(shù)據(jù)時，此引腳電平上升沿表示 數(shù)據(jù)有效 8 DATA 串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出端，當(dāng)芯片接收指令時，此引腳為輸入端：當(dāng)讀取鍵盤數(shù)據(jù)時，此引腳在 ?讀 ?指令最后一個時鐘的下降沿變?yōu)檩敵龆? 9 KEY 按鍵有效輸出端，平時為高電平，當(dāng)檢測到有效按鍵時，此引腳變?yōu)榈碗娖? 1016 SGSA 段 g段 a驅(qū)動輸出 17 DP 小數(shù)點驅(qū)動輸出端 1825 DIG0DIG7 數(shù)字 0數(shù)字 7驅(qū)動輸出 26 CLKO 振蕩輸出端 27 RC RC 振蕩器連接端 28 RESET 復(fù)位端 襄樊學(xué)院 wsb929 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 第 20 頁 HD7279A與單片機(jī)連接方式 圖 11： 圖 11 HD7279A與單片機(jī)連接方式 HD7279A采用串行方式與微處理器通訊，串行數(shù)據(jù)從 DATA引腳送入芯片，并由 CLK 端同步。當(dāng)片選信號變?yōu)榈碗娖胶螅?DATA引腳上的數(shù)據(jù)在 CLK 引腳的上升沿被寫入 HD7279A的緩沖寄存器。 HD7279A應(yīng)連接共陰式數(shù)碼管。應(yīng)用中，無需用到的鍵盤和數(shù)碼管可以不連接，省去數(shù)碼管或?qū)?shù)碼管設(shè)置消隱屬性均不會影響鍵盤的使用。 因為采用循環(huán)掃描的工作方式，如果采用普通的數(shù)碼管，亮度有可能不夠，采用高亮或超高亮的型號，可以解決這個問題。數(shù)碼管的尺寸，亦不宜選的過大，一般字符高度不宜超過 1英寸，如果使用大型的數(shù)碼管，應(yīng)使用適當(dāng)?shù)尿?qū)動電路。 HD7279A需要一外接的 RC 振蕩電路以供系統(tǒng)工作，其典型值分別為 R=，C=15PF。 如果芯片無法正常工作，請首先檢查此振蕩電路。在印刷電路板布線時，所有元件，尤其是振蕩電路的元件應(yīng)盡量靠近 HD7279A，并盡量使電路連線最短。 HD7279的 RESET復(fù)位端在一般應(yīng)用情況下，可以直接與正電源連接，在需要較高可靠性的情況下，可以連接一外部的復(fù)位電路，或直接由 MCU（單片機(jī)）控制。在上電或 RESET端由低電平變?yōu)楦唠娖胶螅?HD7279A大約需要經(jīng)過 18～ 25ms的時間才會進(jìn)入正常工作狀態(tài)。 上電后，所有的顯示均為空，所有顯示位的顯示屬性均為“顯示”及“不閃爍”。當(dāng)有按鍵按下時， KEY 引腳輸出變?yōu)?低電平，此時如果接收到‘讀鍵盤’指令， HD7279A將輸出所按下鍵的代碼。 程序中，盡可能地減少 CPU 對 HD7279A 的訪問次數(shù)，可以使得程序更有效率。因為芯片直接驅(qū)動 LED 數(shù)碼管顯示，電流較大，且為動態(tài)掃描方式，故襄樊學(xué)院 wsb929 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 第 21 頁 如果該部分電路電源連線較細(xì)較長，可能會引入較大的電源噪聲干擾，將HD7279A的正負(fù)電源端上并入去藕電容可以提高電路的抗干擾能力。 襄樊學(xué)院 wsb929 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 第 22 頁 6 軟件設(shè)計 軟件設(shè)計是系統(tǒng)的核心工作，它決定變頻電源的輸出特性，如電壓、頻率范圍及穩(wěn)定度，系統(tǒng)的動態(tài)相應(yīng)速度，保護(hù)功能的完善，工作可靠性等。系統(tǒng)主程序如圖 12所示，單片機(jī)在初始化程序中完成對單片機(jī)和其他可編程器件的初始化，接著 判定測頻時刻是否到，如果測頻時刻到，則測定頻率并顯示。然后檢測是否有按鍵按下，如果有，則按相應(yīng)的按鍵操作進(jìn)行處理，最后，判斷電壓電流測量時刻是否到，如果電壓電流測量時刻到，則對其進(jìn)行測量并顯示。 測 頻 中 斷中 斷 返 回統(tǒng) 計 測 頻 次數(shù) 和 中 斷 時 刻外 中 斷 1測 頻 中 斷 測 頻 中 斷測 頻 中 斷讀 取 鍵 盤 輸 入產(chǎn) 生 電 壓 、 電 流 、頻 率 測 量 定 時開 始系 統(tǒng) 初 始 化電 壓 電 流 測 量按 鍵 處 理頻 率 測 量 顯 示測 頻 定 時 時 刻 到有 鍵 按 下電 壓 電 流 測 量定 時 時 刻 到Y(jié)NYNYN圖 12 系統(tǒng)主程序流程 襄樊學(xué)院 wsb929 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 第 23 頁 7 抗干擾措施 根據(jù)電磁學(xué)的基本原理，形成電磁干擾 (EMI)需具備三要素：電磁干擾源、電磁干擾途徑、對電磁干擾敏感的系統(tǒng)。為防止干擾，采用硬件抗干擾是最基本和最 重要的抗干擾措施。一般從抗和防兩方面人手來抑制干擾，總原則是抑制和消除干擾源、切斷干擾對系統(tǒng)的耦合通道、降低系統(tǒng)對干擾信號的敏感性。本系統(tǒng)主要采取隔離、屏蔽、濾波、接地等措施。 根據(jù)變頻電源的工作環(huán)境，在設(shè)計中采取了以下措施減少外界對電源本身的干擾：硬件設(shè)計應(yīng)注意合理配置去耦電容， PCB板走線合理。系統(tǒng)運行時，提供穩(wěn)定的單片機(jī)電源。 軟件工作應(yīng)注意設(shè)計多個軟件看門狗，并采用 SA4828的看門狗定時器；運用指令冗余技術(shù)，減少程序跑飛的概率；設(shè)計軟件陷阱，將已跑飛的程序馬上拉回正常運行軌道。該變頻電源在實際應(yīng)用 中，運行穩(wěn)定、可靠，證明以上措施是非常有效的。 襄樊學(xué)院 wsb929 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 第 24 頁 結(jié)束語 實驗表明，利用單片計算機(jī)與 SA4828三相脈寬調(diào)制波發(fā)生器的組合，大大簡化了控制電路，減小了器件數(shù)量，縮小了體積，降低了成本， 提高了載波頻率，使輸出波形為純正弦。采用硬件和軟件雙重保護(hù)使系統(tǒng)主電路和 IGBT逆變器的工作更加可靠。控制器采用閉環(huán)控制， 提高了系統(tǒng)的輸出精度。 如果將逆變器作為變頻電源，用于交流電機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)時，則只需改變對 SA4828初始化控制字 的設(shè)定，就能方便地改變輸出交流電的頻率和工作電壓，省去了大量的編程工作，還能做到實時控制 。由于 波形為純正弦波，減少諧波影響，提高工作效率。 襄樊學(xué)院 wsb929 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 第 25 頁 [參考文獻(xiàn) ] [1]. 朱代祥 .單相正弦脈寬調(diào)制逆變電源的設(shè)計 :[D].四川大學(xué) :2020 年 [2].李玉玲 ,于長勝 ,魏華雄 .基于 SPWM的變壓變頻電源設(shè)計 [J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報 ,第 10卷第 1 期 2020 年 2 月 [3]. 朱朝霞 ,徐德鴻 .基 DSP 單相 SPWM 逆變電源調(diào)制方式研究及實現(xiàn) [J].浙江理工大學(xué)學(xué)報 ,2020 第 2 期 [4]. 孫進(jìn) ,蘇彥民 ,閻麗 ,黨映華 .中頻小功率單相逆變電源的研制 [J].電力電子技術(shù) ,第 36 卷第6 期 2020 年 12 月 [5]. 黃毛毛 ,張有生 .單相逆變器電源的研制 [J].科技廣場 ,2020年 08期 [6]. 蔣魯佳 ,張東來 ,徐天麒 ,張健 .低成本逆變器正弦脈寬調(diào)制方法研究 [J].微計算機(jī)信息 ,2020年 25 期 [7]. 董金發(fā) ,王三武 .基于 DSP正弦脈寬調(diào)制的單相逆變電源研究 [J].通信電源技術(shù) ,2020年 04期 [8].周志敏 .逆變電源實用技術(shù) — 設(shè)計與應(yīng)用 [M].周紀(jì)海 ,紀(jì)愛華 .北京：中國電力出版社， 2020 [9] Fuji Electric Power Transistors Application :1991 [10].高守福，楊方； 一種變壓變頻電源的設(shè)計； 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院； 2020年。 [11].徐志躍 .基于 SA4828 的變頻器設(shè)計 [J].電氣傳動 ,2020 年第 36 卷第 1 期 [12]梁玉紅 ,黃曉林 .基于 SA8282 的三相逆變電源的研制 [J].微計算機(jī)信息 , 2020 年 29期 [13]邵日明 ,吳守箴 .新型三相脈寬調(diào)制發(fā)生器 — SA4828 集成芯片及其應(yīng)用 [J].電工技術(shù)雜志 ,2020 年 08 期 [14] 謝力華 ,蘇彥民 .正弦波逆變電源的數(shù)字控制技術(shù) [J].電力電子技術(shù) ,2020 年 06 期 [15] Nobuyoshi Mutoh, Control Method For GeneralPurpose Inverter,IEEE Applications,1992,28 (5) [16] Fuji Electric Co. Ltd. Keypoints for Power Deveice Selection in Inverter Design. Japan:2020 襄樊學(xué)院 wsb929 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 第 26 頁 致 謝 本研究及學(xué)位論文從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，是在胡 晗 老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我，在此，謹(jǐn)向胡老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意！同時感謝幫助和指導(dǎo)過我的老師和同學(xué)！最后，衷心的感謝物電系的全體老師對我四年的栽培！