【正文】 這個放大器與作為反饋元件的片外石。 XTAL2：震蕩器反相放大器的輸出端。閃爍存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電壓 VPP，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓VPP。需要注意的是：如果加密位 LBI 被編程，復位時內部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 EA/VPP： 外部訪問允許。 PSEN： 程序儲存允許輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89C51 由外部程序存儲器讀取指令時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。這個位置后只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會被應用。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖時，閃爍存儲器編程時，這個引腳還用于輸入編程脈沖。 ALE/PROG ： 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE 輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。 RST： 復位輸入。對 P3口寫如“ 1”時，它們被內部電阻拉到高電平并可作為輸入端時，被外部拉低的 P3口將用電阻輸出電流。閃爍編程或校驗時， P2 口接收高位地址和其它控制信號。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口送出高 8位地址數(shù)據(jù)。對端口寫“ 1”，通過內部的電阻把端口拉到高電平，此時，可作為輸入口。閃爍編程時和程序校驗時， P1口接收低 8 位地址。對端口寫“ 1”，通過內部的電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。 P0口在閃爍編程時，P0口接收指令， 在程序校驗時，輸出指令，需要接電阻。當“ 1”被寫入 P0口時，每個管腳都能夠作為高阻抗輸入端。 引腳描述 VCC：電源電壓 GND：地 P0 口 ： P0 口是一組 8 位漏極開路雙向 I/O 口，即地址 /數(shù)據(jù)總線復用口。閑散方式停止中央處理器的工作，能夠允許隨機存取數(shù)據(jù)存 儲器、定時 /計數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 功能特性 AT89C51 提供以下的功能標準： 4K 字節(jié)閃爍存儲器， 128 字節(jié)隨機存取數(shù)據(jù)存儲器， 32個 I/O 口， 2個 16位定時 /計數(shù)器， 1 個 5 向量兩級中斷結構， 1個串行通信口，片內震蕩器和時鐘電路。和 128 字節(jié)的存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），這種器件采用ATMEL 公司的高密度、不容易丟失存儲技術生產(chǎn)，并且能夠與 MCS51 系列的單片機兼容。 同時，感謝電氣專業(yè)的所有同學，給我創(chuàng)造了一個團結進取，充滿溫暖，充滿愛的大集體，使我快樂而且充實地渡過了人生中最美好的大學時光。謝謝各位老師的精心培養(yǎng)，熱心幫助和鼓勵。從課題的選擇、設計到論文的撰寫以至最終定稿，期間遇到很多很多問題，都得到了張老師全力細心的指導。對其技術的研究無論是在經(jīng)濟發(fā)展上， 還是環(huán)境保護方面都有著重大的意義?；?Proteus與 KeilC的集成開發(fā)環(huán)境完成了軟件的設計，根據(jù)軟硬件的設計方案實現(xiàn)了 整個系統(tǒng)，軟硬件相結合進行了調試，調試結果顯示逆變器運行結果符合要求。 uchar code ledp[200]={ ??}； void main(void) { TMOD=Ox01； TR0=1； ET0=I； PIO=I； nO=ledp[1edi]； TH0=0xff； TL0=266n0； EA=l： While(1) { ) } timer0()interrupt 1 P10=~P10； ledi++； if(1edi=200)ledi=O；； n0=ledp[1edi]； TH0=0xff； 5 結語 本文采用全橋逆變電路的系統(tǒng)結構，采用 IRF830A電力場效應管來實現(xiàn)。 程序 includere951． h includemath． h define uchar unsigned char define uint unsigned int define ulong unsigned long sbit P10=PI?0； uchar n0?？梢赃x擇更加精確的算法來產(chǎn)生 PWM波；并且需要重新選擇 Lc濾波電路的參數(shù)；這樣才能在使用相同的硬件電路條件下，取得良好的逆變效果。經(jīng)過分析， 實物圖波形發(fā)生較嚴重的畸變是由于 PWM控制算法精度的下降以及 LC濾波電路所需的參數(shù)改變而導致的。由于單片機的性能有限以及實際電路中存在的各種干擾因素，輸出的正弦波頻率為 46． 8569HZ存在一定的誤差。 逆變器輸出波形 逆變器輸出波形 利用實驗窒的電流源的直流輸出作為逆變器的直流輸入與驅動電路的電源，按照要求連接好硬件電路，經(jīng)過 LC濾波電路后，用 TDSl002數(shù)字存儲示波器來觀察逆變器輸出波形?？梢缘玫饺鐖D Proteus與 KeilC聯(lián)合仿真之后得出的示波器輸出波形。通過 KeilC軟件運行編寫好的控制程序，然后把程序載入 Proteus仿真電路中的單片機芯片 AT89S51中，運行仿真電路， AT89S51的 P10口就可以輸出 SPWM波。 圖 逆變系統(tǒng)仿真電路 圖 驅動信號波形 5． 2． 2 Proteus與 KeilC聯(lián)合仿真分析 圖 Proteus建立的逆變系統(tǒng)仿真電路原理圖。其中 CHl所示波形為驅動 v1的信號， V2／ V3的驅動信號與此相似就沒有給出波形了。 調試結果分析 5． 2． 1 1RF830A的驅動信號波形 由單片機 P10口輸出的 2路驅動信號。④對主電路進行開環(huán)調試，將步驟中單片機產(chǎn)生的圖 1所示的是用 Proteus建立的逆變系 統(tǒng)仿真電路原理 SPWM信號連入主電路。 TDSl002數(shù)字存儲示波器觀察逆變器輸出波形；第四、調試步驟：①對硬件電路中的全橋逆變電路和驅動電路進行調試．②對 PWM模塊進行調試，軟件產(chǎn)生的四路的 MOSFET驅動信號，主要觀察上下橋臂的驅動信號是否互補，死區(qū)時間是否正確。 綜上所述，利用 Proteus軟件能夠提供實驗室無法相比的大齬的元器件庫，提供了修改電路設計的靈活性、提供了實驗室在數(shù)量、質蛩上難以相比的虛擬儀器、儀表，通過與 KeilC軟件的聯(lián)合調用， PROTEUS不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。在工作 前，要設置view菜單下的捕捉對齊和 system下的顏色、圖形界面大小等項目。端口號一定為 8000注意：可以在一臺機器上運行 keil，另一臺中運行 proteus進行遠程仿真． (7)打開 KEIL uVision，按 F5開始仿真。在 DEBUG選項中右欄上部的下拉菜選中 Proteus VSM Monitor5lDriver。它可以像 Protel一樣畫好硬件原理圖與 KEIL編程軟件結合進行編程仿真調試。在具體的工程實踐中，如果因為方案有誤而進行相應的開發(fā)設計，會浪費較多的時間 和經(jīng)費。相信在單片機開發(fā)應用中 PROTEUS也能茯得愈來愈廣泛的應用。它具有設計靈活，結果、過程的統(tǒng)一的特點。 AD／ DA，部分 SPI器件，部分 IIC器件。 4 系統(tǒng)軟件設計 4． 1 Proteus介紹 Proteus支持多種主流單片機系統(tǒng)的仿真，如 5 l系列、 AVR系列、 PICl2系列、PICl6系列、 PICl8系列、 Z80系列、 HCI 1系列、 68000系列等。 本文計算 PWM波的占空比采用直接 PWM法。 PWM控制方式的應用范圍非常廣泛，不僅可以實現(xiàn)逆變，還可以應用在電機調頻、調速、控制燈泡的亮度的場合中。此開發(fā)板主要包括以下幾個部分：USB電源 (u1)；外接電源接口； 5V穩(wěn)壓芯片； RS232串口，可簡單的與主處理器連接； DSl302時鐘芯片； DSl802溫度傳感器；指示電源的發(fā)光二極管 (LEDl)； 32路 I／ 0接口引出； 24C02存儲器、 4位按鍵、紅外線插座、 146 2021年第 10期 (總第 46期 )LCDl60 ISP下載插座、 4位共陽數(shù)碼管、蜂鳴器。 控制電路設計 系統(tǒng)的控制電路采用單片機開發(fā)板來實現(xiàn)。 在采樣控制理論中有一個重要的結論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。通的時候即是直流供電被加至負載上的時候，斷的時候即是供電被斷開的時候。PWM信號仍然是數(shù)字的，因為在給定的任何時刻，滿幅值的直流供電要么完全有(ON)，要么完全無 (OFF)。 簡而言之， PWM是一種對模擬信號電平進行數(shù)字編碼的方法。而電容與電感數(shù)值的大小需要經(jīng)過理論計算與實際調試后才能確定。單片機產(chǎn)生的 PWM信號經(jīng)過 HD74HC00P后，來控制逆變橋中開關器件 IRF830A的關斷與導通，就可以在逆變 橋的輸出端產(chǎn)生正弦波。由單片機輸出的 PWM波通過兩個與非門之后，輸入給功率器件 V V4的門級；通過一個與非門輸入給 V V3的門級，以此來作為驅動信號，并且實現(xiàn)驅動信號的互補。它的輸出脈沖的幅值和波形與功率開關管的開關特 性有很大的關系，進而會影響到整個逆變系統(tǒng)的效率和調節(jié)特性。逆變器正常運行時，其噪聲應不超過８０ｄＢ，小型逆變器的噪聲應不超過65DB。逆變器應保證在額定負載下可靠起動。 另外，對無電壓穩(wěn)定措施的逆 變器 ，逆變器還應有輸出過電壓防護措施，以使負載免受過電壓的損害。 (6)防雷保護： 逆變器應有防雷保護。 (4)輸出短路保護 逆變器短路保護動作時間應不超過 0． 5s。 (3)過電流保護： 逆變器的過電流保護，應能保證在負載發(fā)生短路或電流超過允許值時及時動作，使其免受浪涌電流的損傷。 (1)輸入欠壓保護： 當輸入端電壓低于額定電壓的 85％ 時，逆變器應有保護和顯示。逆變器的額定容量是當輸出功率因數(shù)為１（即純阻性負載）時，額定輸出電壓為額定輸出電流的乘積。 額定輸出電流 (或額定輸出容量 ) 表示在規(guī)定的負載功率因數(shù)范圍內逆變器的額定輸出電流。目前主流逆變器標稱效率在 80％～ 95％之間，對小功率逆變器要求其效率不低于 85％。 逆變器效 率 逆變器的效率是指在規(guī)定的工作條件下，其輸出功率與輸入功率之比，以百分數(shù)表示，一般情況下，光伏逆變器的標稱效率是指純阻負載， 80％負載情況下的效率。正弦波逆變器的負載功率因數(shù)為 0． 7～ 0． 9，額定值為 0． 9。 l％ 以內。由于逆變器輸出的高次諧波電流會在感性負載上產(chǎn)生渦流等附加損耗，如果逆變器波形失真度過大，會導致負載部件嚴重發(fā)熱，不利于電氣設備的安全，并且嚴重影響系統(tǒng)的運行效率。 對正弦波逆變器，應規(guī)定允許的最大波形失真度 (或諧波含量 )。 5％，同時當負載發(fā)生突變時，其輸出電壓偏差不應 超過額定值的177。但是蓄電池受自身充放電的影響，其輸出電壓的變化范圍較大，如標稱 12V的蓄電池，其電壓值可在 10． 8～ 14． 4V之間變動 (超出這個范圍可能對蓄電池造成損壞 )。 重復控制 重復控制是根據(jù)內膜原理，對指令和擾動信號均設了一個內膜，因此可以達到輸出無凈差，缺點是 ：動態(tài)響應比較慢，且需要比較大的內存。并且，在用數(shù)字式方法來實現(xiàn)這種控制方式時，開關頻率必須足夠高?；Ｗ兘Y構控制的優(yōu)點是對系統(tǒng)參數(shù)變化和外部擾動不敏感，具有較強的魯棒性。 滑模變結構控制 滑模變結構控制是一種非線性的控制方法。 現(xiàn)代控制理論的控制策略： 多變量狀態(tài)反饋控制 多變量狀態(tài)反饋控制的優(yōu)點在于可以大大改善系統(tǒng)的動態(tài)品質，因為它可以任意的配置系統(tǒng)的極點，但是建立逆變器的狀態(tài)模型時很難將負載的動態(tài)特性考慮在內，所以，狀態(tài)反饋只能針對空載或假定負載進行 ，對此應采用負載電流前饋補償，預先進行魯棒性分析，才能使系統(tǒng)有好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能。 電壓單閉環(huán)瞬時值和電壓均值相結合的控制方法 由于電壓瞬時值單閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差比較大，而電壓均值反饋誤差比較小，可以再 PI控制的基礎上再增設一個均值電壓反饋，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。 電壓單閉環(huán)瞬時值反饋控制 電壓單閉環(huán)瞬時值反饋控制采用的電壓瞬時值給定，輸出電壓瞬時值反饋，對 誤差進行 PI調節(jié)，去輸出控制。 經(jīng)典控制理論的控制策略 電壓均值反饋控制 他是給定一個電壓均值，反饋采樣輸出電壓的均值，兩者相減得到一個誤差，對誤差進行 PI調節(jié)，去控制輸出。保護功能電路在逆變器運行過程中監(jiān)測運行狀況，在非正常工作條件下可觸發(fā)內部繼電器 從而保護逆變器內部元器件免受損壞。 MPP 跟蹤器保證光伏陣列產(chǎn)生直流電能能最大程度地被逆變器所使用。 圖 逆變開關電路 圖 并網(wǎng)逆變器電路結構 上圖 為并逆變器內部功能模塊框圖。 逆變裝置的核心，是逆變開關電路，簡稱為逆變電路。與之相對應，把將直流電能變換成交流電能的過程稱為逆變，把完成逆變功能的電路稱為逆變電路，把實現(xiàn)逆變過程的裝置 稱為逆變設備或逆變器。 太陽能的大規(guī)模應用將是 2l世紀人類社會進步