【正文】 5：啟動(dòng)顯示燈D6：電流顯示燈D7：電壓顯示燈D8：C相顯示燈 D9：B相顯示燈 D10：A相顯示燈顯示部分相關(guān)程序見附件 (4) 鍵盤功能模塊鍵盤功能模塊是本課題的重點(diǎn)難點(diǎn)，也是人機(jī)界面體現(xiàn)個(gè)性和創(chuàng)新的一個(gè)模塊。在本設(shè)計(jì)中我采用了8個(gè)鍵，現(xiàn)對其功能介紹如下：S1：加 S5:減 S2:設(shè)置鍵 S3:切換鍵 S4:啟動(dòng)鍵S8:停止鍵 S6:確認(rèn)鍵相關(guān)流程圖如圖44所示:（程序見附件）圖44 鍵盤功能流程圖◆設(shè)置鍵功能設(shè)置分三種情況:電壓設(shè)置、電流設(shè)置和啟動(dòng)時(shí)間設(shè)置，可以用switch語句來實(shí)現(xiàn)。流程圖如圖45所示（程序見附件）圖45 設(shè)置鍵功能流程圖具體操作過程如下按下“設(shè)置”鍵依次切換電壓、電流、啟動(dòng)時(shí)間，對應(yīng)發(fā)光二極管閃爍。同時(shí)設(shè)置對應(yīng)發(fā)光二極管點(diǎn)亮。表明進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。按下“切換”鍵依次在4位LED的百、十、個(gè)之間切換。對應(yīng)的位選中時(shí)閃爍。按下“確定”鍵存儲(chǔ)設(shè)置值?！羟袚Q鍵功能圖46 切換鍵功能流程圖在設(shè)置狀態(tài)下，設(shè)置燈亮，按下“切換”鍵可以在電壓、電流、啟動(dòng)時(shí)間以及個(gè)位、十位、百位間切換。在查看狀態(tài)下，設(shè)置燈滅，按下“切換”鍵，依次切換顯示A相電壓、B相電壓、C相電壓、A相電流、B相電流、C相電流。對應(yīng)的發(fā)光二極管會(huì)點(diǎn)亮指示。 中斷中斷是微處理器和外圍設(shè)備交換信息的一種方式，能夠提高處理器的實(shí)時(shí)性和處理能力。完整的中斷處理過程包括中斷請求，中斷響應(yīng)，中斷處理和中斷返回。本設(shè)計(jì)中斷模塊分兩個(gè)部分，外部中斷和定時(shí)中斷.外部中斷用于響應(yīng)鍵盤動(dòng)作其流程圖如圖47所示：圖47 鍵盤中斷流程圖在本設(shè)計(jì)中定時(shí)中斷用于實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)時(shí)間和保護(hù)時(shí)間的定時(shí)。 保護(hù)算法保護(hù)算法是本課題的難點(diǎn)，也是軟件設(shè)計(jì)的最高層，前面所有的低層程序都是為它服務(wù)的。電機(jī)在啟動(dòng)器的控制下首先以低電壓通電，當(dāng)通電一段時(shí)間后，啟動(dòng)器在定子上加上電機(jī)額定電壓。在此過程中啟動(dòng)器同時(shí)要對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。由于不同用途的電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不同，在實(shí)施減壓啟動(dòng)會(huì)使電機(jī)轉(zhuǎn)矩下降。如果啟動(dòng)過程中電機(jī)達(dá)不到啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩就會(huì)發(fā)生堵轉(zhuǎn)。電機(jī)保護(hù)在電機(jī)啟動(dòng)以后實(shí)施保護(hù)。包括：過電流，過電壓，斷相，三相不平衡，堵轉(zhuǎn)保護(hù)?！魯嘞嚯妱?dòng)機(jī)發(fā)生斷相時(shí)會(huì)引起電動(dòng)機(jī)主電路中的電流有很大差別,而造成電動(dòng)機(jī)燒毀或損傷,其特點(diǎn)是三相電流嚴(yán)重不平衡,甚至有某一相為0。此時(shí)系統(tǒng)應(yīng)迅速動(dòng)作。判斷： 1, IA = 0 ?2, IB = 0 ?3, IC = 0 ?若其中任意一項(xiàng)結(jié)果為真，則斷相成立，立即進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作。◆三相不平衡三相不平衡：三相輸入電流中最高相與最低相差值大于33%額定電流時(shí)，系統(tǒng)立即保護(hù)動(dòng)作。判斷： PMAX–PMIN I0/3 ( I0的33 % )若結(jié)果為真，則三相不平衡成立，立即保護(hù)動(dòng)作◆過電流(過載、欠壓、堵轉(zhuǎn)等)當(dāng)電動(dòng)機(jī)在負(fù)載變大,電源電壓下降,頻率太低,堵轉(zhuǎn)等故障條件下都會(huì)出現(xiàn)過電流,其特點(diǎn)是三相電流平衡增加,并超過額定值,因此要進(jìn)行過電流反時(shí)限保護(hù),在正常運(yùn)行狀態(tài)下，不大于3min動(dòng)作，,其動(dòng)作曲線見圖48所示。 圖48判斷：計(jì)算 PABC=PMAX/I0 1，判斷是否啟動(dòng)電流2, 若 PABC則 TP9=0(不保護(hù))GOTO ENG3, 若 ≤PABC 則 若TP9=0, 則TP9=1,T =( TIME(1)+TIME(2) )/2否則 GOTO ENG4,若 ≤PABC 則 若TP9=0, 則TP9=1,T=( TIME(2)+TIME(3) )/2 否則 GOTO ENG 5, 若 ≤PABC 則 若TP9=0, 則TP9=1,T=( TIME(4)+TIME(5) )/2否則 GOTO ENG6, 若 ≤PABC 則 若TP9=0, 則TP9=1,T=( TIME(5)+TIME(6) )/2否則 GOTO ENG8, 若 ≤PABC 則 若TP9=0，則TP9=1,T=( TIME(6)+TIME(7) )/2否則 GOTO ENGEND注：TIME(1)～TIME(7)查表所得第五章 總結(jié)與展望 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是基于AVR單片機(jī)智能啟動(dòng)器的設(shè)計(jì)，要求實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的智能啟動(dòng)和啟動(dòng)過程的各種保護(hù)，包括控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì)、繼電器電路設(shè)計(jì)和相關(guān)軟件的編寫。該啟動(dòng)器以直流采樣為基礎(chǔ)，以ATmega16單片機(jī)的應(yīng)用為核心，選用CH447鍵盤讀寫顯示控制芯片來實(shí)現(xiàn)鍵盤操作和數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示，最終完成功能強(qiáng)大的人機(jī)界面。實(shí)現(xiàn)低成本多功能的經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品。設(shè)計(jì)中遇到了許多問題，硬件電路的實(shí)現(xiàn)，軟件部分程序設(shè)計(jì)，調(diào)試中各類意外結(jié)果的出現(xiàn)，讓我不得不埋頭于一大堆有關(guān)于單片機(jī)開發(fā)及實(shí)踐的書，深入了解單片機(jī)的原理，加以應(yīng)用，同時(shí)進(jìn)一步地學(xué)習(xí)了C語言，并熟練使用Protel99 SE繪制電路板原理圖與設(shè)計(jì)電路板，受益匪淺。也讓我領(lǐng)悟到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性，通過不斷的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，不斷的對設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與改進(jìn)，順利完成了本次設(shè)計(jì)。在此次系統(tǒng)的硬件、軟件的設(shè)計(jì)改進(jìn)中，許多還只是我們的初步嘗試，必然存在不完善之處，我們將再進(jìn)一步的不斷完善和提高。 工作展望本文設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器以低功耗8位RISC結(jié)構(gòu)的ATmega16為核心，并以CH447L為顯示和鍵盤驅(qū)動(dòng)。實(shí)行減壓啟動(dòng)和全壓運(yùn)行保護(hù)，具有可靠性高、精度高、響應(yīng)快、功耗低等特點(diǎn)。還可進(jìn)行保護(hù)參數(shù)的方便設(shè)定和顯示功能。本來采用直流采樣后,誤差會(huì)相對過大,沒有交流采樣精度高。隨著科技的不斷提高，檢測元件地高度靈敏化。我認(rèn)為我們更需加入抗干擾設(shè)計(jì)以免誤差更大。當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，繼電器和交流接觸器觸點(diǎn)的動(dòng)作對控制系統(tǒng)的5V電源有很大干擾。這里的干擾包括了導(dǎo)線的傳導(dǎo)干擾和空間的輻射干擾。經(jīng)測試，系統(tǒng)如果不加抗干擾措施，在繼電器和交流接觸器觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)，會(huì)使5V電源上產(chǎn)生正負(fù)30V的瞬時(shí)噪聲。因而使得單片機(jī)由于電源波動(dòng)過大而出現(xiàn)頻繁死機(jī)現(xiàn)象。要解決干擾現(xiàn)象，需在控制系統(tǒng)和負(fù)載兩方面增加抗干擾措施。控制系統(tǒng)方面，在電路板布線時(shí)將控制電路和負(fù)載電路分離，將控制繼電器單獨(dú)放置在一塊獨(dú)立的電路板上，并加上防護(hù)罩以減小繼電器的輻射干擾。在控制系統(tǒng)的200V交流輸入線路上，串接一個(gè)磁環(huán)以減小導(dǎo)線的傳導(dǎo)干擾。負(fù)載端是系統(tǒng)的干擾源，在負(fù)載方面，主要考慮減少交流接觸器以及繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)打火現(xiàn)象對控制電路的干擾。本系統(tǒng)負(fù)載端通過控制繼電器控制交流接觸器的線圈，由交流接觸器控制電機(jī)。因此在控制繼電器和交流接觸器的觸點(diǎn)上均并聯(lián)上RC串聯(lián)濾波電路（滅弧器）。滅弧器具體接線方法為：控制繼電器的觸點(diǎn)端即交流接觸器的線圈兩端并聯(lián)單相滅弧器。在交流接觸器的觸點(diǎn)端接三相滅弧器。另外在驅(qū)動(dòng)部分，為保護(hù)光藕，應(yīng)該在三極管和光藕之間加一電阻，以免三極管擊穿后，電流過大，將光藕燒壞。參考文獻(xiàn)，電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)，機(jī)械工業(yè)出版社，1999，C程序設(shè)計(jì)（第二版），清華大學(xué)出版社，2002，單片機(jī)原理及其接口技術(shù)（第二版），清華大學(xué)出版社，2003，許琨編著，檢測技術(shù)與智能儀表，中南工業(yè)大學(xué)出版社，2003，崔劍，王伯嶺編著，AVRGCC與AVR單片機(jī)C語言開發(fā)，北京航空航天大學(xué)出版社，20046.（美）Stephen Prata 著 云巔工作室 譯，C Primer Plus (第五版)中文版,人民郵電出版社，2005 ，狄德根編著，AVR單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)，北京航空航天大學(xué)出版社200黃俊主編，電力電子技術(shù)第四版，機(jī)械工業(yè)大學(xué)出版社20009．James Noble amp。 Charles Weir著，內(nèi)存受限系統(tǒng)之軟件開發(fā)之候捷、王飛、羅偉譯，華中科技大學(xué)出版社，200310．嚴(yán)蔚敏、吳偉民著，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版），清華大學(xué)出版社11．佟長福著，AVR單片機(jī)GCC程序設(shè)計(jì)，北京航空航天大學(xué)出版社，200612．張軍著，AVR單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，中國電力出版社，200513．李寧，陳桂編著，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，高等教育出版社，200414．劉啟新，張麗華，祁增慧編著，中國電力出版社，2005致謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成,我要感謝我們的指導(dǎo)老師劉坤老師。從剛開始的論文選題、研究、撰寫到定稿，都得到劉老師細(xì)心的指導(dǎo)。劉老師親切待人，對學(xué)生關(guān)懷備至，在工作上精益求精，啟發(fā)學(xué)生開拓視野，強(qiáng)調(diào)科研與實(shí)踐相結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)以致用，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，其開明的學(xué)術(shù)思想、求實(shí)的科研作風(fēng)和對科學(xué)研究及發(fā)展趨勢的深刻認(rèn)識(shí)給我以極大的影響、啟發(fā)和熏陶，并激勵(lì)我在今后的工作和學(xué)習(xí)中更加努力。四年的求學(xué)期間，同窗之間的諸多交流和共勉讓我受益非淺，不但開闊了視野，而且體會(huì)到了同學(xué)之間的深刻友誼。在此，忠心的感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)的同組同學(xué)這幾個(gè)月來陪伴我一起度過，感激李昂同學(xué)在我遇到困難時(shí)給我的鼓勵(lì)和幫助，他學(xué)以致用的治學(xué)態(tài)度，孜孜不倦地科研精神給我很大的啟迪。在他身上我學(xué)到了很多東西，真心地感謝他毫不吝惜地教我。在論文完成之際我要感謝四年求學(xué)期間給予我關(guān)心和幫助的所有老師，感謝他們對我四年來孜孜不倦的教誨以及對我學(xué)習(xí)和工作上的幫助，讓我在學(xué)業(yè)上有長足進(jìn)步的同時(shí)體會(huì)到人生的價(jià)值和意義。感謝養(yǎng)育我的父母，在我成長的每一個(gè)腳步里，都飽含了他們對我含辛茹苦的養(yǎng)育之恩和無私的愛。最后，謹(jǐn)向百忙之中審閱論文和參加答辯的每一位老師表示由衷的謝意！附件材料45