【正文】 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(duì)我四年來(lái)孜孜不倦的教誨以及對(duì)我學(xué)習(xí)和工作上的幫助，讓我在學(xué)業(yè)上有長(zhǎng)足進(jìn)步的同時(shí)體會(huì)到人生的價(jià)值和意義。劉老師親切待人，對(duì)學(xué)生關(guān)懷備至，在工作上精益求精，啟發(fā)學(xué)生開(kāi)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(wèn)題、解決問(wèn)題，其開(kāi)明的學(xué)術(shù)思想、求實(shí)的科研作風(fēng)和對(duì)科學(xué)研究及發(fā)展趨勢(shì)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。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(guò)大，將光藕燒壞。本系統(tǒng)負(fù)載端通過(guò)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)。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。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(duì)控制系統(tǒng)的5V電源有很大干擾。還可進(jìn)行保護(hù)參數(shù)的方便設(shè)定和顯示功能。也讓我領(lǐng)悟到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性，通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，不斷的對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與改進(jìn)，順利完成了本次設(shè)計(jì)。 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(guò)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(xiě)。此時(shí)系統(tǒng)應(yīng)迅速動(dòng)作。如果啟動(dòng)過(guò)程中電機(jī)達(dá)不到啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩就會(huì)發(fā)生堵轉(zhuǎn)。 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。對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管會(huì)點(diǎn)亮指示。對(duì)應(yīng)的位選中時(shí)閃爍。流程圖如圖45所示（程序見(jiàn)附件）圖45 設(shè)置鍵功能流程圖具體操作過(guò)程如下按下“設(shè)置”鍵依次切換電壓、電流、啟動(dòng)時(shí)間，對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管閃爍。程序分LED顯示和指示燈顯示，前者包含百位、十位、個(gè)位、分位和小數(shù)點(diǎn)的顯示。圖43 A/D轉(zhuǎn)換流程圖 (3) 顯示模塊 數(shù)碼管的顯示分動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種方式。} } } }數(shù)字濾波部分程序的流程圖如圖42所示：（程序見(jiàn)附件）圖42 數(shù)字濾波程序流程圖 (2) A/D轉(zhuǎn)換模塊由于ATmega16內(nèi)集成一個(gè)逐次比較型ADC，它與PORT C端口用一個(gè)8路的模擬開(kāi)關(guān)連接。i=nj2。 unsigned int temp。該模塊是進(jìn)行直流采樣的關(guān)鍵部分，也是最可能產(chǎn)生誤差的地方。主程序的流程圖如圖41所示： 圖41 主程序流程圖 基礎(chǔ)功能模塊(1) 數(shù)字濾波模塊數(shù)字濾波功能塊主要是將采樣得到的信號(hào)進(jìn)行濾波，濾除紋波和外界的部分干擾。對(duì)于多數(shù)人這個(gè)還是有些難度的，不過(guò)現(xiàn)在可以使用AVR Studio直接建立AVR的GCC工程。我所采用的編譯器是AVRGCC，它不是一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，僅僅是一個(gè)C編譯器，與其他編譯器相比，AVRGCC有一個(gè)很突出的優(yōu)勢(shì)——是完全自由軟件。本設(shè)計(jì)我所選用的是C語(yǔ)言，隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，程序空間和數(shù)據(jù)空間都在增大，代碼空間和程序效率不如以前重要了，匯編的優(yōu)勢(shì)不如以前，往往使得程序冗長(zhǎng)，而C語(yǔ)言卻在很多方面體現(xiàn)期優(yōu)勢(shì)（1）開(kāi)發(fā)迅速，無(wú)需記住大量的匯編指令。通過(guò)多次采樣、排序、求平均值，采用平均值濾波，提高系統(tǒng)高干擾性能。模塊化使得程序在功能實(shí)現(xiàn)上簡(jiǎn)單明了。在這一部分的設(shè)計(jì)中真正讓我體會(huì)到實(shí)踐的樂(lè)趣。選擇顯示所有隱藏的字符，縮小pcb，然后移動(dòng)字符到邊界內(nèi)。布線的方式也有兩種：自動(dòng)布線及交互式布線，在自動(dòng)布線之前，可以用交互式預(yù)先對(duì)要求比較嚴(yán)格的線進(jìn)行布線，輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。生成網(wǎng)絡(luò)表，就可以繪制PCB了。2．元件跑到圖紙界外：沒(méi)有在元件庫(kù)圖表紙中心創(chuàng)建元件。圖318 其他接口 電路板的設(shè)計(jì) 圖319 PCB板的設(shè)計(jì)流程圖 原理圖的繪制首先創(chuàng)建出繪圖界面，調(diào)出原理圖中所要用到的器件，用繪圖工具把所有的元件連接起來(lái)，由于原理圖在一張Protel99SE圖紙中不能夠畫(huà)出，可以在幾張圖紙中分功能模塊畫(huà)出總圖的分圖，最后再把這些分圖在一張圖紙中進(jìn)行連接。在JTAGEN熔絲位沒(méi)有被編程的情況下，四個(gè)TAP引腳為正常的端口引腳，TAP控制器處于復(fù)位狀態(tài)。在發(fā)送時(shí)一定要等到移位過(guò)程全部結(jié)束后才能對(duì)SPI數(shù)據(jù)寄存器執(zhí)行寫(xiě)操作。配置為從機(jī)時(shí)，只要SS為高，SPI接口將一直保持睡眠狀態(tài)，此時(shí)可以通過(guò)軟件更新SPI數(shù)據(jù)寄存器SPDR的內(nèi)容。（1）同步串行下載口SPI圖315 SPI接口ATmega16 SPI采用全雙工，3線同步數(shù)據(jù)傳輸，有7種可編程的比特率和傳輸結(jié)束中斷標(biāo)志，可以從閑置模式喚醒，作為主機(jī)時(shí)具有倍速模式。為了提高電源抗干擾能力，在電源模塊輸入端利用電容和變流器來(lái)實(shí)現(xiàn)交流濾波，經(jīng)過(guò)變流器的交流信號(hào)通過(guò)整流、濾波電路轉(zhuǎn)化為直流信號(hào)，濾波信號(hào)一路經(jīng)過(guò)變壓器將一次側(cè)220V信號(hào)轉(zhuǎn)化為5V直流電源信號(hào)，同時(shí)將二次側(cè)信號(hào)經(jīng)光電耦合通過(guò)開(kāi)關(guān)電源反饋到一次側(cè)，從而進(jìn)一步提高電源抗干擾能力；另外，濾波信號(hào)通過(guò)另一變壓器，在二次側(cè)得到12V直流電源信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)繼電器。當(dāng)CH447L檢測(cè)到有效按鍵時(shí)，DOUT輸出低電平有效的鍵盤中斷；單片機(jī)被中斷后，發(fā)出讀取按鍵代碼命令，CH447L在LOAD的上升沿后從DOUT輸出7位按鍵代碼的最高位；單片機(jī)繼續(xù)輸出串行時(shí)鐘，在DCLK的每個(gè)下降沿，CH447L依次從DOUT輸出7位按鍵代碼的剩余6位，順序是高位在前，低位在后；7位按鍵代碼輸出完畢后，無(wú)論DCLK如何變化，CH447L都將DOUT恢復(fù)為默認(rèn)的高電平。CH447L只在LOAD的上升沿加載命令數(shù)據(jù)并處理，單片機(jī)不能將LOAD信號(hào)線用于其它用途，但是DIN和DCLK可以用于其它用途。DIN用于提供串行數(shù)據(jù)，高電平表示位數(shù)據(jù)1，低電平表示位數(shù)據(jù)0，串行數(shù)據(jù)輸入的順序是低位在前，高位在后。單片機(jī)可以在任何時(shí)候讀取按鍵代碼，但一般在CH447L檢測(cè)到有效按鍵而產(chǎn)生鍵盤中斷時(shí)讀取按鍵代碼，此時(shí)按鍵代碼的位6總是1，另外，如果需要了解按鍵何時(shí)釋放，單片機(jī)可以通過(guò)查詢方式定期讀取按鍵代碼，直到按鍵代碼的位6為0。在鍵盤掃描期間，DIG7～DIG0引腳按照DIG0至DIG7的順序依次輸出高電平，其余7個(gè)引腳輸出低電平；SEG7～SEG0引腳的輸出被禁止，當(dāng)沒(méi)有鍵被按下時(shí)，SEG7～SEG0都被下拉為低電平；當(dāng)有鍵被按下時(shí)，例如連接DIG3與SEG4的鍵被按下，則當(dāng)DIG3輸出高電平時(shí)SEG4檢測(cè)到高電平；為了防止因?yàn)榘存I抖動(dòng)或者外界干擾而產(chǎn)生誤碼，CH447L實(shí)行兩次掃描，只有當(dāng)兩次鍵盤掃描的結(jié)果相同時(shí)，按鍵才會(huì)被確認(rèn)有效。所有數(shù)碼管的相同段引腳（段A～段G以及小數(shù)點(diǎn)）并聯(lián)后通過(guò)串接的限流電阻R連接CH447L的段驅(qū)動(dòng)引腳SEG0～SEG7，串接限流電阻的阻值越大段驅(qū)動(dòng)電流越小，數(shù)碼管的顯示亮度越低，R的阻值一般在100Ω至1KΩ之間，為降低芯片本身的功耗應(yīng)選擇較大的阻值。它不僅支持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器中的字?jǐn)?shù)據(jù)左移、右移、左循環(huán)、右循環(huán)和各數(shù)碼管的獨(dú)立閃爍控制，而且還支持任意段位尋址，可以用于獨(dú)立控制發(fā)光管LED，本設(shè)計(jì)正運(yùn)用了該特性。段驅(qū)動(dòng)引腳SEG6～SEG0分別對(duì)應(yīng)數(shù)碼管的段G～段A，引腳SEG7對(duì)應(yīng)數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)；字驅(qū)動(dòng)引腳DIG7～DIG0分別連接8個(gè)數(shù)碼管的陰極。CH447L與單片機(jī)以及數(shù)碼管和鍵盤的硬件連接如圖310所示。另外為了避免KK3兩個(gè)繼電器同時(shí)合的情況，我們加入了一個(gè)邏輯互鎖電路來(lái)避免這種情況的沖突，真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)、啟動(dòng)和運(yùn)行的分時(shí)控制。圖36 電壓注:圖36中的電感、電容用來(lái)濾波 繼電器驅(qū)動(dòng)模塊本設(shè)計(jì)采用了三個(gè)繼電器(KKK3)，它們都采用的是常開(kāi)觸點(diǎn)。由于設(shè)計(jì)時(shí)考慮到芯片的模擬I/O口有限，在節(jié)省資源的情況下電壓信號(hào)的輸入我通過(guò)了一個(gè)多路選擇開(kāi)關(guān)再與PA4相連，這樣可以節(jié)省兩個(gè)端口，以備其他未考慮信號(hào)的輸入。其電路原理圖如下：◆電壓部分：◆電流部分圖 33. 硬件整流和濾波電路電流要先進(jìn)電流互感器，將電流量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電壓量，因?yàn)閱纹瑱C(jī)內(nèi)部是對(duì)電壓量進(jìn)行分析處理的。外部接口：同一芯片，可選高速的4線串行接口或者經(jīng)濟(jì)的2線串行接口。內(nèi)置按鍵狀態(tài)輸入的下拉電阻，內(nèi)置去抖動(dòng)電路。64級(jí)光柱譯碼，通過(guò)64個(gè)LED組成的光柱顯示光柱值。BCD譯碼支持一個(gè)自定義的BC