【正文】 //周期值即輸入捕獲信號(hào)周期 odd_dat_icp=number_icp_new。 //輸入捕獲舊值參數(shù)變量 number_icp_new=ICR1。 //當(dāng)前值轉(zhuǎn)給舊值寄存器}輸入捕獲中斷口處理程序：SIGNAL(SIG_INPUT_CAPTURE1){ extern uint round_icp。 //相鄰值差值即中斷0信號(hào)周期 time_phase=number_icp_newodd_dat。 //外部中斷0舊值參數(shù)變量 // TODO: Add your code here number_int0_new=TCNT1。}外部中斷程序：/***************************************************** 外部中斷信號(hào)程序 *****************************************************/中斷口0信號(hào)處理程序：SIGNAL(SIG_INTERRUPT0){ extern uint round_f。 led[12]=k_change%10。//變化變大，設(shè)置標(biāo)志位 //相位角顯示 led[14]=(k_change/100)%10。 if((time_3time_2)) led[15]=38。 //根據(jù)相位角變化趨勢(shì)，分辨相位角是變大還是變小，并給出標(biāo)志顯示 k_change=(uint) k。 //將占空比轉(zhuǎn)換為角度k=phase*。 //滯后 //超前和滯后計(jì)算占空比 if(flag_phase==1) phase=(double) (round_ftime_phase)/round_f。 if(time_phase(*round_icp)) flag_phase=1。 uint flag_phase=0。//定時(shí)器1清零void get_phase(void){ double phase。 //t2的控制字 TIMSK = 0x3d。 //定時(shí)器2的輸出比較器 TCNT2 = 0x00。 //t0的控制字***注意這里 ASSR = 0x00。 //t1的計(jì)數(shù)器 TCCR1A = 0xf0。 //定時(shí)器1的輸出比較器A OCR1B = 0x00。 //t0的計(jì)數(shù)器 TCCR0 = 0x00。 TCCR0 = 0x00。 c_flg=0。 //輸出置位C相管 t0_h=3。 t0_h。 } else { cbi(PORTC,4)。 //輸出置位B相管 OCR1B = TCNT1+1000。 } else { cbi(PORTC,3)。 //輸出置位A相管 OCR1A = TCNT1+1000。 //啟動(dòng)定時(shí)器0 c_flg=1。 TCNT0 = 255t0_l。 t0_h=t2amp。0x00ff。 t2 = dc。 b_flg=1。 a_flg=1。 GICR = 0xc0。uchar a_flg,b_flg,c_flg。}//觸發(fā)晶閘管外部中斷程序include include include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intuchar t0_h,t0_l。 //A/D開(kāi)始 loop_until_bit_is_set(ADCSRA, ADIF)。 ADMUX |= adc_input。}/*****************************************通用A/D轉(zhuǎn)化程序：輸入：第一個(gè)參數(shù)，端口號(hào)，18，輸出：A/D轉(zhuǎn)化結(jié)果，10位無(wú)符號(hào)整數(shù)*****************************************/unsigned int read_adc(unsigned char adc_input){ ADMUX amp。 //A/D的端口選擇 //:ADC使能；.6：開(kāi)始；.5：自由；.4中斷標(biāo)志 //；. ADCSR = 0x86。 //復(fù)位看門狗 }}//觸發(fā)晶閘管AD轉(zhuǎn)換程序include include /*****************************************通用A/D初始化程序：*****************************************/void adc_init(void){ SFIOR |= 0x0。 //保存數(shù)據(jù) delay(2,8000)。k++) { adc_d+=adc_dat[k]。 //累加求和 for(k=0。//讀取ADC的數(shù)據(jù) m_i++。 sbi(PORTC,2)。 //初始化ADC sei()。 //初始化外部中斷 timers_init()。 //計(jì)數(shù)變量 io_init()。 //ADC計(jì)算的求和 uint adc_dat[10]。 // ACSR = 0x80。 DDRD = 0x0。 DDRC = 0x3e。 DDRB = 0x00。在海老師的指導(dǎo)下，我不僅只是完成了這篇論文，更重要的是學(xué)到了從事科研工作的精神，在此我要對(duì)他表示深切的謝意！感謝廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院的各位老師，是他們培育了我，讓我得到了良好的教育；父母在我的求學(xué)道路上傾注了大量的心血，感謝父母對(duì)我學(xué)業(yè)的支持；感謝辛鵬、諶亮?xí)葞熜謳熃阋约巴划厴I(yè)設(shè)計(jì)小組的同學(xué)，感謝他們?cè)谶@篇論文中給予我的寶貴意見(jiàn)！附錄單片機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)軟件部分相關(guān)程序:include include include include include include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intuint dc。海老師帶領(lǐng)我們參觀南寧微控設(shè)備廠，使我們得到親自制作與焊接電路板的機(jī)會(huì)；海老師每星期定時(shí)給我們上課，并且在實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)配備以及其它實(shí)驗(yàn)設(shè)備上提供了我們巨大的幫助。首先我要衷心感謝我的指導(dǎo)老師海濤，他為這篇論文的完成注入了大量的心血。參考文獻(xiàn)[1] 許克明，田懷智 . 電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置. 重慶大學(xué)出版社，2002[2] 海濤，李嘯驄等. ATmega系列單片機(jī)原理及應(yīng)用—C語(yǔ)言教程. 機(jī)械工業(yè)出版社，2008[4] 胡壽松. 自動(dòng)控制原理. 科學(xué)出版社， 2006[5] 王兆安，黃俊. 電力電子技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2004[6] 張謹(jǐn)，張偉. Protel99SE 入門與提高，人民郵電出版社，2007[7] 康光華. 電子技術(shù)基礎(chǔ). 高等教育出版社，2000 [8] 蘇文成. 工廠供電. 機(jī)械工業(yè)出版社， 1999[9] 周立功. ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程，北京航空航天大學(xué)出版社，2007[10] 竺士章. 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn). 中國(guó)電力出版社， 2005[11] 海濤. 計(jì)算機(jī)通信技術(shù). 重慶大學(xué)出版社，2005[12] 李基成. ，2002[13] 張克彥. AVR單片機(jī)實(shí)用程序設(shè)計(jì). 北京航空航天大學(xué)出版社，2004 [14] 黃小峰. PID在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)中的應(yīng)用. 電機(jī)技術(shù)，2007[15] . 工程設(shè)計(jì)與研究，2000[16] 方思立，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)及其仿真實(shí)驗(yàn). 電網(wǎng)技術(shù)，1995[17] 馮江，. 農(nóng)機(jī)化研究 1998[21] 王福瑞. 單片微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全. 北京航空航天大學(xué)出版社. 2005[22] Xavier Llobet，Basil P. Duval，128 Channel PCIbased data acquisition system for MDSplus，F(xiàn)usion Engineering and Design，2002.[23] Rahul S. et al. Gate Drive Consideration for IGBT Module [J ] .IEEETrans. on Ind. Appl. ,1996 31(31)：603～611.[24] et al. An adaptive detecting method for harmonic and reactive Trans on industrial Electronics, 1995, 42(1):85~89致 謝通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，我從中學(xué)到很多控制理論知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)。4．本微機(jī)控制技術(shù)，使用的是數(shù)字PID控制器，它是將模擬PID控制算法離散化，通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)，不需要像模擬控制系統(tǒng)那樣用硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便，改善了發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性。本裝置充分利用AVR單片機(jī)的硬件特性，通過(guò)一次采集獲得電網(wǎng)頻率及相位角，并可判斷電壓和電流在時(shí)間上的超前滯后關(guān)系，僅占用單片機(jī)的一個(gè)外部中斷和一個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為方便?，F(xiàn)將本人的設(shè)計(jì)總結(jié)如下：1．本論文分析比較了現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)原理，選擇了針對(duì)中小型發(fā)電機(jī)傳統(tǒng)的模擬式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器難以滿足中小型發(fā)電廠和企業(yè)的控制要求，提出以高性能單片機(jī)為控制核心的勵(lì)磁控制裝置。死循環(huán)時(shí)，計(jì)數(shù)器將會(huì)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，程序重新開(kāi)始啟動(dòng)，這樣就可以清除外部對(duì)程序的干擾。死循環(huán)會(huì)使程序失去正常的控制，但不會(huì)使程序控制轉(zhuǎn)入陷阱區(qū)，因而軟件陷阱無(wú)法捕獲到它。單片機(jī)在正常的運(yùn)行中會(huì)不斷的發(fā)出計(jì)時(shí)清零信號(hào)給WDT。若多次采集信號(hào)總是變化不定，則表明系統(tǒng)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，需要給出報(bào)警信號(hào)。開(kāi)關(guān)量干擾信號(hào)多數(shù)是尖脈沖狀的，作用時(shí)間很短，所以在對(duì)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)進(jìn)行采集時(shí)，要消除多路開(kāi)關(guān)的抖動(dòng)，消除采樣數(shù)據(jù)中的零電平漂移。在一般數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，通常使用采用了中值法和加權(quán)平均法兩種數(shù)字濾波方式的結(jié)合，減少?zèng)_擊，使裝置性能更加穩(wěn)定，減少了裝置的誤動(dòng)率。常用的軟件抗干擾措施有如下幾種：（1）數(shù)字濾波技術(shù) 對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為了消除傳感器中通過(guò)的干擾信號(hào)，在硬件措施上常采取有源或無(wú)源RLC網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成模擬濾波器，對(duì)信號(hào)實(shí)現(xiàn)頻率濾波。對(duì)于高頻信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，屏蔽電纜的兩端都接地；對(duì)于低頻模擬信號(hào)用的屏蔽地，以一端接地為好。由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中工業(yè)頻率低于1MHz，因此在印制板布線時(shí)通常采用一點(diǎn)接地法，電源和地各有一個(gè)接點(diǎn)。印刷線路板上的線以電源線和地線最為重要。因此，供電線路宜采用隔離變壓器接入電網(wǎng)，它的初線和次線之間加了一層屏蔽層，并和鐵芯一起接地，可以防止電網(wǎng)的干擾侵入微機(jī)系統(tǒng)。即使電池供電的系統(tǒng)，電池本身也有高頻噪聲。復(fù)位線、中斷線和其它一些控制線最容易受到外界噪聲的干擾。電源是對(duì)微機(jī)系統(tǒng)干擾的一個(gè)主要來(lái)源。所以，在線路板設(shè)計(jì)中，引線長(zhǎng)度越短越好，以保持信號(hào)在印刷板上傳輸時(shí)，導(dǎo)線引起的延遲時(shí)間不大于所用器件的標(biāo)稱延遲時(shí)間。其輸出端有一定的帶負(fù)載能力，將一個(gè)門的輸出端通過(guò)一段很長(zhǎng)的線引到輸入阻抗相當(dāng)高的輸入端，干擾問(wèn)題就很嚴(yán)重，會(huì)引起信號(hào)的畸變，增加系統(tǒng)的噪聲。信號(hào)輸入端的輸入電流在1181。 （2） 減小信號(hào)傳輸中的畸變。 一方面，一個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行對(duì)環(huán)境造成的電磁干擾不得影響其它設(shè)備；另一方面，系統(tǒng)本身抗電磁干擾能力要強(qiáng)，不易受到外界環(huán)境的電磁干擾。硬件抗干擾設(shè)計(jì)的基本原則是：抑制干擾源，切斷干擾傳播路徑，提高敏感器件的抗干擾性能。因此，成功的抗干擾系統(tǒng)是硬件和軟件有機(jī)結(jié)合構(gòu)成的。采取合適的硬件措施可消除大部分干擾，軟件措施作為后備技術(shù)消除已進(jìn)入系統(tǒng)的干擾。工業(yè)環(huán)境中的干擾因素比較多，對(duì)微機(jī)系統(tǒng)造成的影響也是多方面的。大量的干擾源雖不能造成硬件系統(tǒng)的損壞，但常使整個(gè)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，致使控制失靈，甚至造成重大事故。圖58中斷子程序框圖隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，它需與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中各類電器設(shè)備相配合。圖57 功率因數(shù)角與頻率判斷子程序ATmega16的定時(shí)器0、定時(shí)器1啟動(dòng)和控制各參數(shù)量的計(jì)算及PWM的輸出。INT0(ICP1)中斷端口具有捕獲電平變化功能，在電平下降沿、上升沿和任意電平變化都可以觸發(fā)中斷，在中斷信號(hào)觸發(fā)時(shí)，記錄下計(jì)時(shí)器的值，同時(shí)將定時(shí)器清零，進(jìn)行下一次的計(jì)時(shí)。其轉(zhuǎn)換結(jié)果為： 其中，為被選中引腳的輸入電壓。ATmega16有一個(gè)10位的逐次逼近型ADC。 圖55 系統(tǒng)主程序流程圖對(duì)發(fā)電機(jī)的電壓和電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換是進(jìn)行參數(shù)采集及計(jì)算的關(guān)鍵，為后邊的移相觸發(fā)控制提供