【正文】 兩者完全不同。因此，單片機(jī)系統(tǒng)要和電腦的RS232接口進(jìn)行通信，就必須把單片機(jī)的信號(hào)電平（TTL電平）轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)的RS232C電平，或者把計(jì)算機(jī)的RS232C電平轉(zhuǎn)換成單片機(jī)的TTL電平。實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的方法可以使用分立元件，也可以使用專用RS232電平轉(zhuǎn)換芯片。目前較為廣泛地使用專用電平轉(zhuǎn)換芯片，如MC148MC148MAX232等電平轉(zhuǎn)換芯片來實(shí)現(xiàn)EIA到TTL電平的轉(zhuǎn)換。下面介紹的是MAXIM公司的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232及接口電路。 MAX232管腳圖 MAX232串口電平轉(zhuǎn)換電路 ，MAX232是單電源雙RS232發(fā)送/接收芯片，采用單一 +5V電源供電，外接只需4個(gè)電容，便可以構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的RS232通信接口，硬件接口簡(jiǎn)單，所以被廣泛采用， 其主要特性如下： a、符合所有的RS232C技術(shù)規(guī)范 b、只要單一 +5V電源供電片載電荷泵，具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生 +10V 和 10V電壓V+、V c、低功耗，典型供電電流5mA d、內(nèi)部集成2個(gè)RS232C驅(qū)動(dòng)器e、內(nèi)部集成2個(gè)RS232C接收器 驅(qū)動(dòng)模塊SA4828輸出的6路控制信號(hào)是TTL電平的，它們不能直接驅(qū)動(dòng)IPM中的6個(gè)IGBT。原因有兩個(gè)：①IGBT需要的開關(guān)信號(hào)幅值約為177。10V，TTL電平不能勝任；②逆變橋中三個(gè)下橋臂是共地的，而三個(gè)上橋臂是懸浮的，SA4828輸出的6路信號(hào)均是共地的，必須加以隔離。因此驅(qū)動(dòng)電路的任務(wù)有兩個(gè)：電平轉(zhuǎn)換和隔離。1 電平轉(zhuǎn)換IGBT一般用集成電路芯片來驅(qū)動(dòng)，常用電路有富士公司的EXB884850、851系列、三菱公司的M5796系列等。這里介紹一種東芝公司的產(chǎn)品TLP250，電路非常簡(jiǎn)單。 TLP250驅(qū)動(dòng)電路TLP250采用8腳的DIP封裝，引腳如圖4。輸入端光耦的隔離電壓達(dá)到3000V，輸入電流為5~10mA，可以驅(qū)動(dòng)100A/600V的IGBT。它采用單電源供電，使用時(shí)須外接一個(gè)電阻和一個(gè)10V的穩(wěn)壓管，把25V的隔離電源變?yōu)?15V的導(dǎo)通電壓和－10V的關(guān)斷電壓。2 隔離電源為了驅(qū)動(dòng)主電路逆變橋的三個(gè)上橋臂的IGBT，必須給每一路提供一個(gè)隔離的25V電源而三個(gè)下橋臂可以共用一個(gè)電源。此外，SA4828及單片機(jī)系統(tǒng)還需要+5V電源以及異步通訊所需的177。12V電源，一共需要7路電源，如圖5所示。 隔離電源該電源可以采用線性電源，也可采用開關(guān)電源。前者體積大，笨重，但電路簡(jiǎn)單，各路電源完全獨(dú)立，調(diào)試容易。后者則輕便、小巧，電路相對(duì)較復(fù)雜。采用單片開關(guān)電源芯片可大大簡(jiǎn)化電路。 保護(hù)電路逆變器中的IGBT模塊是變頻器的主要部件，也是最昂貴的部件。由于它工作在高頻、高壓、大電流的狀態(tài)，所以也是最容易損壞的部件。因此IGBT模塊的保護(hù)工作顯得十分重要。為此應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：（1）選用智能型IGBT模塊。IPM中一般都有過流、過熱、短路、欠壓保護(hù)電路，當(dāng)任一情況發(fā)生時(shí)它能迅速給出報(bào)警信號(hào)。把該信號(hào)接到SA4828的SET TRIP端，可立即切斷SA4828的6路控制信號(hào)，關(guān)閉所有的IGBT。（2）對(duì)SA4828編程時(shí)，設(shè)置合理的“死區(qū)”時(shí)間和欲刪除的“窄脈沖”的寬度，前者可有效防止同一橋臂上、下開關(guān)元件的共態(tài)導(dǎo)通；后者可降低開關(guān)損耗，減少發(fā)熱。（3）在單片機(jī)的調(diào)速過程中始終監(jiān)視變頻器輸出端的電壓和電流，一旦超限將停止SA4828的工作并發(fā)出報(bào)警指示。在IPM應(yīng)用中，由于高頻開關(guān)過程和功率回路寄生電感等疊加產(chǎn)生的di／dt、dv／dt和瞬時(shí)功耗會(huì)對(duì)器件產(chǎn)生較大的沖擊，易損壞器件．因此需設(shè)置緩沖電路(即吸收電路)，目的是改變器件的開關(guān)軌跡，控制各種瞬態(tài)過壓，降低器件開關(guān)損耗．保護(hù)器件安全運(yùn)行。 常用的IPM緩沖電路 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊該模塊主要是將對(duì)主電路進(jìn)行的實(shí)時(shí)檢測(cè)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，而后傳送給單片機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。常見的A/D轉(zhuǎn)換器有計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換器，雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器，逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，并行直接比較式A/D轉(zhuǎn)換器，V/F式A/D轉(zhuǎn)換器等。本系統(tǒng)需處理多路模擬信號(hào)，故采用ADC0809 A/D轉(zhuǎn)換模塊，它采用逐次逼近的方法完成A/D轉(zhuǎn)換；其片內(nèi)帶有鎖存功能的8 路模擬開關(guān)，可對(duì)8路0～5V的輸入模擬電壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換, 完成一次轉(zhuǎn)換約需100μs。其輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器,可直接與單片機(jī)通信。 AD0809內(nèi)部結(jié)構(gòu) AD0809管腳圖ADC0809管腳說明ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，各引腳功能如下： 　　IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量輸入端。　　21～28：8位數(shù)字量輸出端?！　DDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 　　START： A／D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，輸入，高電平有效。 　　EOC： A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 　　OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。　　CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ。 　　REF（+）、REF（）：基準(zhǔn)電壓。 　　Vcc：電源，單一＋5V。 　　GND：地。 　　ADC0809的工作過程是：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動(dòng) A／D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到A／D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng)OE輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 速度反饋采用轉(zhuǎn)速編碼器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)速，可以構(gòu)成閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。轉(zhuǎn)速編碼器的主要有兩種，一種是增量型，另一種是絕對(duì)型。增量型的特征是只有在旋轉(zhuǎn)期間會(huì)輸出對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度脈沖，停止是不會(huì)輸出。它是利用計(jì)數(shù)來測(cè)量旋轉(zhuǎn)的方式；價(jià)格比較便宜。絕對(duì)型的的特征是不論是否旋轉(zhuǎn)，可以將對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行平行輸出的類型，不需要計(jì)數(shù)器可確認(rèn)旋轉(zhuǎn)位置；它還有不受機(jī)械的晃動(dòng)或震動(dòng)以及開關(guān)等電器干擾的功能，價(jià)格貴。在選擇使用時(shí)，可參考以下幾點(diǎn)：包括成本、分辨率、外形尺寸、軸負(fù)荷及機(jī)械壽命、輸出頻率、環(huán)境、軸旋轉(zhuǎn)力矩、輸出回路等等。第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)是整個(gè)逆變控制的核心，它決定著逆變器的輸出特性。該系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)由三部分組成：主程序、初始化程序和中斷服務(wù)子程序。主程序是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心和靈魂，只有通過主程序才能有機(jī)地調(diào)用系統(tǒng)中各個(gè)子程序，使它們形成一個(gè)聯(lián)系緊密的整體，有條不紊的完成各種各樣的操作命令。主程序：。單片機(jī)首先初始SA4828，打開中斷系統(tǒng)。傳送控制參數(shù)后，判斷SA4828 有沒有保護(hù)動(dòng)作，允許輸出，則開始輸出SPWM控制信號(hào)，逆變器開始工作。工作過程中，單片機(jī)不斷的處理檢測(cè)反饋回來的信號(hào)，控制SA4828 調(diào)整輸出的SPWM 控制信號(hào)，控制系統(tǒng)的輸出狀態(tài)，以滿足系統(tǒng)的性能要求。在系統(tǒng)正常工作過程中，不斷更新看門狗定時(shí)器。防止其溢出而中斷SPWM控制信號(hào)的輸出。初始化子程序：它實(shí)現(xiàn)鍵盤處理、刷新處理與下位機(jī)和其它程序主要完成硬件器件工作方式的設(shè)定、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和變量的初始化等， 所示。 故障保護(hù)中斷子程序：中斷程序處理的都是需要立即處理的故障，比如過壓、欠壓、IGBT故障等。這些故障信號(hào)通過或門連接到SA4828 的SET TRIP 端上，只要有一個(gè)故障發(fā)生，就會(huì)使SET TRIP 端為高電平，啟動(dòng)SA4828 內(nèi)部的故障保護(hù)動(dòng)作，瞬時(shí)封鎖SPWM脈沖輸出，同時(shí)拉低TRIP 端電平，向單片機(jī)發(fā)中斷申請(qǐng)， 所示。 開始初始化SA4828開中斷寫SA4828控制寄存器更新看門狗處理反饋數(shù)據(jù)更新控制參數(shù)？允許輸出?NNYY 主程序流程圖 系統(tǒng)初始化設(shè)定定時(shí)器、SPWM、系統(tǒng)工作方式設(shè)定I/O、通信接口及鍵盤、顯示工作方式參數(shù)及變量返回 初始化子程序流程圖 中斷入口保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)停止命令給SA4828根據(jù)讀入內(nèi)容判斷故障來源并做相應(yīng)處理顯示故障原因、報(bào)警恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)中斷返回 結(jié)論本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于:利用單片微機(jī)和集成芯片配合產(chǎn)生SPWM波形控制逆變開關(guān)的通斷，控制算法容易編程實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與采用模擬器件相比，減少了生產(chǎn)成本，性能良好；具有易于改變控制算法、程序易于移植、控制精度高、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，采用變頻技術(shù)后，可以節(jié)省大量的能源，有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保效果。這種系統(tǒng)在電力電子設(shè)備與人們生活日益密切的今天有著廣泛的應(yīng)用。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，真正的學(xué)習(xí)到了不少東西，讓自己知道了工科學(xué)生扎實(shí)的基本功是必不可少的，對(duì)于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和加強(qiáng)得引起高度的重視，光課堂的學(xué)習(xí)是不夠的，通過自學(xué)是提高的一個(gè)途徑，能夠?qū)⑺鶎W(xué)到的知識(shí)和自學(xué)的新知識(shí)柔和在一起已證明了我們具有一定的能力。致謝語(yǔ)本文是在我尊敬的導(dǎo)師王老師的指導(dǎo)下完成的。王老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，耐心細(xì)心的作風(fēng)和實(shí)事求是的精神使我印象深刻，受益匪淺。我非常榮幸能夠得到王老師的指導(dǎo)，無論是在理論學(xué)習(xí)階段，還是在論文的選題、資料查詢、畢業(yè)課題的開題、研究和論文的撰寫等環(huán)節(jié)，無不得到導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和幫助。在此謹(jǐn)向我的導(dǎo)師致以由衷的敬意和真誠(chéng)的感謝！在此，我也衷心感謝授課的老師們，感謝他們悉心付出的辛勞，讓我們順利完成我們的學(xué)業(yè)，成為社會(huì)的有用之才。同時(shí)，我也要感謝全體同學(xué)，感謝他們?cè)谄饺丈詈蛯W(xué)習(xí)上給予我的幫助，以及帶給我的快樂，我會(huì)終生難忘這美好的大學(xué)生活。參考文獻(xiàn)[1]. 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