【正文】 表 54 清顯示 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 xxx畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 32 （ 3）清顯示：清除屏幕并回到屏幕左上角。當(dāng) D=1 時(shí)屏幕 ON， D=0 時(shí)屏幕 OFF； C=1 時(shí)光標(biāo) ON， C=0 時(shí)光標(biāo) OFF； B=1 時(shí)光標(biāo)閃爍，B=1時(shí)光標(biāo)不閃爍。當(dāng) RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng) RS為低電平 RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS為高電平 RW為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù) 第 6腳： E端為使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令 第 7～ 14腳： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)線(xiàn) 第 15～ 16腳：空腳 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了 160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字，英文字母的大小寫(xiě)，常用的符號(hào)等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫(xiě)的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母“ A”。 本系統(tǒng)采用深圳市天助科技有限公司的液晶顯示器 FM1602，它是字符型液晶模塊是一種用 5x7點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1行 16個(gè)字、 2行 16 個(gè)字、 2行 20個(gè)字等等，這里采用常用的 2行 16個(gè)字的 1602液晶模塊 ，外型尺寸： 122*44，黃綠屏， LED背光， IC： KS0076。一般顯示模塊采用簡(jiǎn)易按鈕和顯示屏構(gòu)成，與控制器之間通過(guò)串行接口等方式連接。脈沖變壓器的輸出分別接晶閘管的門(mén)極和 陰極，控制晶閘管的開(kāi)通和關(guān)斷。用寬脈沖觸發(fā)，觸發(fā)可靠性高，適用面寬，但容易使脈沖變壓器飽和，因此要求脈沖變壓器的鐵心體積比較大；用雙窄脈沖電路觸發(fā)晶閘管，雖然脈沖次數(shù)比寬脈沖觸發(fā)多一倍，但是可以減小觸發(fā)裝置的輸出功率，減小脈沖變壓器的鐵心體積。 圖 54是單片機(jī)與六路晶閘管觸發(fā)電路的連線(xiàn)圖， SCR1為第一路晶閘管觸發(fā)電路，具體電路見(jiàn)圖 55，其余五路與第一路相同。單片機(jī)根據(jù)讀到的不同的 S1， S2， S3的值，來(lái)決定該觸發(fā)哪一個(gè)管子，觸發(fā)順序如表 51所示。該方法用 S1， S2， S3 輸出的脈沖信號(hào)作為同步信號(hào)。只要將三個(gè)方波信號(hào)異或，可以產(chǎn)生一個(gè)邊沿與線(xiàn)電壓自然換向點(diǎn)對(duì)齊的方波信號(hào)，該信號(hào)再經(jīng)過(guò)一個(gè) RC 電路和異或門(mén)處理，或者用一個(gè) 74LS123 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，即xxx畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 28 可得到一定脈寬的同步中斷信號(hào)。因此，要使單片機(jī)的觸發(fā)操作具有與電源嚴(yán)格同步的時(shí)序，還得由硬件產(chǎn)生與三相電源自然換向點(diǎn)同步的申請(qǐng)中斷的同步脈沖序列信號(hào)，這個(gè)同步脈沖序列的間隔是 60o，它可以在主電路線(xiàn)電壓的每個(gè)自然換相點(diǎn)通過(guò) 80C196KC 的外部中斷引腳 EXTINTI 向 CPU 申請(qǐng)中斷，結(jié)合前述讀入的 S1， S2， S3 狀態(tài)字碼值，實(shí)現(xiàn)同步認(rèn)相判斷，可準(zhǔn)確地確定當(dāng) 前的自然換向區(qū)應(yīng)該輸出哪個(gè)腳的脈沖。為了便于軟件處理，電源狀態(tài)用字碼表示，例如 S1， S2， S3 為011，則電源狀態(tài)字碼 值 S1， S2， S3為 3. 對(duì)于晶閘管三相全控橋電路，一個(gè)周波有 6 個(gè)自然換向區(qū)。 1 2 3 4 5 6 7 8ABCD87654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eA2D a t e : 9 J un 2 0 0 7 S he e t o f F i l e : E : \畢業(yè)設(shè)計(jì) \電路圖 \硬件電路設(shè)計(jì) . d db D r a w n B y:123ABC4561 7B7 4A L S 8 61231 7A7 4A L S 8 63 6152 2 4911 12107 8 1 1315145423121 6AL M 1 391231 8A7 4L S 8 6+ 12 VS1S2S3761U 1 6BL M 1 399814U 1 6CL M 1 39I N T+ 12 V+ 12 V 圖 52 同步信號(hào)電路圖 圖中，同步變壓器與主變壓器一樣接成 Y/Y12 接法，同步電壓先由二級(jí) RC 濾波電路濾除電源干擾，并通過(guò)調(diào)整 R值實(shí)現(xiàn) 30o移 相，使三個(gè)相同步電壓分別與晶閘管電源三相線(xiàn)電壓保持同相位。 同步信號(hào)的獲取方法有下面兩種： （ 1）同步信號(hào)獲取方法一是用圖 52 所示電路中最后一個(gè)異或門(mén)輸出的脈沖送到單xxx畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 27 片機(jī)的外部中斷引腳，實(shí)現(xiàn)每 。根據(jù)該基準(zhǔn)，通過(guò)單片機(jī)計(jì)算得出移相觸發(fā)時(shí)間，進(jìn)而確定觸發(fā)角對(duì)應(yīng)的觸發(fā)脈沖形成時(shí)刻。 同步信號(hào)電路 同步信號(hào)電路是數(shù)字直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的一個(gè)重要的電路。同樣使用 12MHz的晶振， 80C196KC 的運(yùn)算速度要比 8096 提高 1/3，使用 16MHz 的晶振，將比使用 12MHZ晶振的 8096快 1/2(因?yàn)?8096最快只能使用 12MHz晶振 )。 80C196KC的主要技術(shù)特點(diǎn)如下： （ 1） 16K字節(jié)片內(nèi) EPROM； （ 2） 448字節(jié)寄存器陣列； （ 3）寄存器 寄存器結(jié)構(gòu)； （ 4） 5個(gè) 8位 I/0口； （ 5）全雙工串行口； （ 6） 16位監(jiān)視定時(shí)器； （ 7） 4個(gè) 16位軟件定時(shí)器； （ 8）可動(dòng)態(tài)配置的八位或十六位總線(xiàn)寬度； （ 9） PWM(脈寬調(diào)制 )輸出； （ 10） HSI/HSO(高速輸入輸出口 )； （ 11） 10/8位具有采樣保持的 A/D轉(zhuǎn)換器； （ 12） 28個(gè) 中斷源， 18個(gè)中斷向量； （ 13）可以采用 16MHz的晶振。 控制模塊部分由 80C196KC單片機(jī)和外部程序存儲(chǔ)器構(gòu)成。 主回路晶軋管門(mén)極觸發(fā)脈沖輸出驅(qū)動(dòng)電路速度給定程序存儲(chǔ)器顯示模塊電流反饋值測(cè)速脈沖信號(hào)同步中斷模塊路觸發(fā)脈沖 圖 51 基于 80C196KC 的直流電動(dòng)機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 控制模塊 系統(tǒng)中的控制模塊主要負(fù)責(zé)完成數(shù)字 PI 算法的實(shí)現(xiàn)，電壓、電流 A/D 轉(zhuǎn)換與高速I(mǎi)/O 掃描等功能是整個(gè)數(shù)字控制系統(tǒng)的核心，一般采用高性能的單片機(jī)構(gòu)成。 xxx畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 24 1 2 3 4 5 6 7 8ABCD87654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eA2D a t e : 7 J un 2 0 0 7 S he e t o f F i l e : E : \畢業(yè)設(shè)計(jì) \電路圖 \ M y D e s i g n . d db D r a w n B y:RRRRRRRRRCCCCCCCCCT3 T5T2T1T6T4DBTLRv 圖 42 主電路 xxx畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 25 5 數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 一般典型的直流數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)主要包括控制模塊、同步信號(hào)電路、測(cè)速脈沖信號(hào)、速度反饋模塊、電流反饋電路、顯示電路、觸發(fā)脈沖輸出驅(qū)動(dòng)模塊等部分。所以為了防止飽和，在每個(gè)橋臂上串聯(lián)一個(gè) 30μ H的電感。因此對(duì)晶閘管的電流上升率必須有所限制。 交流側(cè)快速熔斷器的選擇 由 I2= 選取 RLS10快速熔斷器，熔體額定電流 40A。 快速熔斷器的斷流時(shí)間短，保護(hù)性能較好，是目前應(yīng)用最普遍的保護(hù)措施。觸發(fā)電路不正常或受干擾，使晶閘管誤導(dǎo)通，引起過(guò)電流。 過(guò)電流保護(hù)和dtdi限制 （一）由于晶閘管的熱容量很小，一旦發(fā)生過(guò)電流，溫度就會(huì)急劇上升，可能會(huì)把PN結(jié)燒壞，造成元件內(nèi)部短路或開(kāi)路。 造成電壓上升率過(guò)大的原因一般有兩點(diǎn)：由電網(wǎng)侵入的過(guò)電壓；由于晶閘管換相時(shí)相當(dāng)于線(xiàn)電壓短路，換相結(jié)束后線(xiàn)電壓有升高，每一次換相都可能造成過(guò)大。 xxx畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 23 （二）電壓上升率 du/dt：正相電壓上升率較大時(shí)，會(huì)使晶閘管誤導(dǎo)通。 選 R為 CZJD2型金屬化紙介質(zhì)電容器。電容耐壓可選加在晶閘管兩端工作電壓峰值 的 ～ 。允許偏差 +10％（ 253V）。但采用阻容保護(hù)易影響系統(tǒng)的快速性，因此，一般不采用阻容保護(hù)，而只用壓敏電阻作過(guò)電壓保護(hù)。 R≥ 2U 2/S= 1202/ 103 = 選取電阻為 ZB110的電阻。F 選取 70181。 （ 1） 交流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)：本設(shè)計(jì)采用阻容保護(hù)，如圖 41所示。實(shí)用中常視需要在電路的不同部位選用不同的方法，或者在同一部位同時(shí)用兩種不同保護(hù)方法。 不能從根本上消除過(guò)電壓的根源，只能設(shè)法將過(guò)電壓的幅值抑制到安全限度之內(nèi)，這是過(guò)電壓保護(hù)的基本思想。 過(guò)電壓保護(hù)和 dtdu 限制 （一）凡 是超過(guò)晶閘管正常工作時(shí)承受的最大峰值電壓的情況都算過(guò)電壓，產(chǎn)生過(guò)電壓的原因是電路中電感元件積聚的能量驟然釋放或者是外界侵入的大亮點(diǎn)和累積。設(shè)計(jì)晶閘管電路除了正確的選擇晶閘管的額定電壓、額定電流等參數(shù)外，還必須采取必要的過(guò)電壓、過(guò)電流保護(hù)措施。 由表查得 K=，考慮 ～ 2倍的裕量 AI AVT ~)2~()( ????? ，取 ()T AVI ? 49A 故選晶閘管的型號(hào)為 KP498。 ②當(dāng)元件的冷卻條件低于標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，也應(yīng)降低元件的額定電流值。式中 K 電流計(jì)算系數(shù)。結(jié)合課題提供的參數(shù)，選擇適當(dāng)型號(hào)的晶閘管十分重要。 一次、二次側(cè)相電流 I I2的計(jì)算 查表可得 KI1=， KI2= 11 1 . 0 5 1 . 0 5 0 . 8 1 6 4 6 / 3 . 1 7 1 2 . 4 3IKII A AK? ? ? ? ? 22 46 6IdI K I A A? ? ? ? 變壓器容量的計(jì)算 S1=m1U1I1； S2=m2U2I2； S=1/2(S1+S2)； 式中 m m2 次側(cè)與二次側(cè)繞組的相數(shù)； S1=m1U1I1=3 380 = KVA S2=m2U2I2=3 120 = KVA S=1/2(S1+S2)=1/2（ +） = KVA 晶閘管型號(hào)的選擇 整流電路采用晶閘管全控橋電路。裕量，則 B=cos ? = 則 110)~1(2 ???U, 取 2U =120V。一般可按下式計(jì)算，即： BA UU d?)~1(2 ? （ 41） 式中 A理想情況下， ? =0176。本設(shè)計(jì)采用的是直流電動(dòng)機(jī)，故還要通過(guò)整流電路使之轉(zhuǎn)換成連續(xù)的直流電壓。此時(shí)轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)為 0 221 1 8 6 .12n nhK hT???? 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)為 0 2 6 .7 8n e mn CTK n K R?????? 4 主電路的設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算 電動(dòng)機(jī)的額定電壓為 110V，為保證供電質(zhì)量，應(yīng)采用三相降壓變壓器將電源電壓降低；為避免三次諧波電動(dòng)勢(shì)的不良影響和三次諧 波電流對(duì)電源的干擾，主變壓器采用 D/Y聯(lián)結(jié)。為了滿(mǎn)足電流超調(diào)量。 考慮到一般 z? 比起系統(tǒng)其它部分的時(shí)間常數(shù)往往小很多，可以將該時(shí)滯環(huán)節(jié)近似為慣性環(huán)節(jié)處理，傳遞函數(shù)為 () 1zz zKWs s?? ? （ 318） 比例、積分系數(shù)初值的確定 （ 1）電流調(diào)節(jié)器參數(shù)的選擇 由于電流的響應(yīng)過(guò)程比轉(zhuǎn)速響應(yīng)過(guò)程快得多，所以可以不考慮反電勢(shì)的影響，反 電勢(shì)支路相當(dāng)于斷開(kāi)。 對(duì)于速度閉環(huán)， PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)可以表示為 1() nnnnsW s K ? ? ?? （ 316） 式中 nK 調(diào)節(jié)器比例系數(shù) ； xxx畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 18 n? 調(diào)節(jié)器時(shí)間常數(shù)。 STSTKiii )1( ?11 ?STniSSTKnnn )1( ?11 ?STon 1?ssT K11?STRl STRm eC11?ST 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