【正文】 5GND信號地6FILTER外接電容7VIOUT模擬電壓輸出8VCC電源電壓ACS712主要由靠近芯片表面的銅制的電流通路和精確的低偏置線性霍爾傳感器電路等組成。ACS712采用小型的SOIC8封裝，采用單電源5V供電。電流傳感器采用的是Allegro公司新推出的一種線性電流傳感器，該器件內(nèi)置有精確的低偏置的線性霍爾傳感器電路，能輸出與檢測的交流或直流電流成比例的電壓。 檢測電路 電流環(huán)檢測電路電流檢測電路的作用是將測量電機回路中的直流電流反饋到單片機，讓單片機來進行PI運算。；延時60176。當定時時間一到，定時器開始執(zhí)行中斷服務(wù)子程序。也即是3. 33ms；那么。在這個函數(shù)中，表示觸發(fā)脈沖結(jié)束。當定時時間就一到，定時器的溢出標志位置1，單片機開始執(zhí)行定時器1 設(shè)置為高電平，用于觸發(fā)VT1；這里定義脈沖的寬度為27176。這樣，定時器對應(yīng)于每個觸發(fā)角的初始化設(shè)定值就可以直接賦值給定時器1了。為了簡單起見，本文定義了一個長度為180 的數(shù)組,它對應(yīng)于觸發(fā)延時角α從0~180 度的變化。ms。定時的長度是由單片機的要產(chǎn)生的觸發(fā)延時角α 決定的。這個子程序的功能是決定如何產(chǎn)生第一個觸發(fā)脈沖的上升沿。來自單片機P1. 0 ~P1. 5 的六路較弱的脈沖信號輸入到反相器74HC04，經(jīng)過光電隔離器4N25 隔離輸出，最后經(jīng)過脈沖變壓器TB1 放大輸出到相應(yīng)晶閘管的門極g 和陰極k. 所示，六路觸發(fā)脈沖形成過程如下。檢測電路中，電壓傳感器接入220V的A相交流電，輸出的電流信號經(jīng)100歐姆的電阻后，轉(zhuǎn)變?yōu)榇笮? ~ 2. 5V 的電壓信號（實際輸出為 2. 5V ~ 2. 5V），此電壓信號接入LM258構(gòu)成的加法器轉(zhuǎn)換成0 ~ 5V的直流信號，此信號輸入到AD 轉(zhuǎn)換器TLC1543的模擬信號輸入通道，TCL1543的輸出信號即可接入AT89C51單片機，利用I2C總線進行數(shù)據(jù)傳輸，單片機經(jīng)過軟件檢測，即可得知同步電壓Us 過零點信號。這說明帶阻感的反電動勢的三相橋式全控整流電路的α角的移相范圍為90度 [3]。時，如α＝90176。時，Ud波形均連續(xù)，對于帶大電感的反電動勢，id波形由于電感的作用為一條平滑的直線并且也連續(xù)。期間，ia波形的形狀也近似為一條直線，但為負值。ia的波形，該波形的特點是，在VT1處于通態(tài)的120176。晶閘管電壓波形也相應(yīng)發(fā)生變化如圖所示。的每一段線電壓因此推遲30176。,組成時的情況相比，一周期中Ud波形仍由6段線電壓構(gòu)成，每一段導通晶閘管的編號等仍符合上面得出的規(guī)律。從ωt1角開始把一個周期等分為6段，每段為60176。.12給出了α=30176。電感的這種作用使得電流波形變得平直，電感無窮大時趨于一條平直的直線。流過電感器件的電流變化時，在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢Li，它的極性事阻止電流變化的。直接從線電壓波形看，由于共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管對應(yīng)的最大（正得最多）的相電壓，而共陽極組中處于通態(tài)的晶閘管對應(yīng)的是最?。ㄘ摰米疃啵┑南嚯妷?，輸出整流電壓Ud為這兩個相電壓相減，是線電壓中最大的一個，因此輸出整流電壓Ud波形為線電壓在正半周的包絡(luò)線。在分析Ud的波形時，既可從相電壓波形分析，也可以從線電壓波形分析。時，各晶閘管均在自然換相點處換相。這樣，任意時刻共陽極組和共陰極組中各有1個晶閘管處于導通狀態(tài)，施加于負載上的電壓為某一線電壓。此時，對于共陰極組的3個晶閘管，陽極所接交流電壓值最高的一個導通。假設(shè)將電路中的晶閘管換作二極管，這種情況也就相當于晶閘管觸發(fā)角α=0176。從后面的分析可知，按此編號，晶閘管的導通順序為 VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。 三相橋式全控整流電路原理圖習慣將其中陰極連接在一起的3個晶閘管（VTVT VT5）稱為共陰極組；陽極連接在一起的3個晶閘管（VTVTVT2）稱為共陽極組。本設(shè)計采用的是三相全控整流電路 [3]。變壓器的作用是實現(xiàn)交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網(wǎng)與整流電路之間的電隔離（可減小電網(wǎng)與電路間的電干擾和故障影響）。濾波器接在主電路與負載之間，用于濾除脈動直流電壓中的交流成分。整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成。大多數(shù)整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。 A/ [5]。該芯片與單片機的接口采用串行接口方式，引線很少，與單片機連接簡單。目前，較為流行的 AD 轉(zhuǎn)換器件有很多都采用了串行接口，這使得這類芯片與單片機的硬件連接非常簡單，而軟件編程相對要復雜一些，本次設(shè)計采用TI 公司的TLC1543。 報警電路 A/D轉(zhuǎn)換電路經(jīng)過電流互感器和測速發(fā)電機轉(zhuǎn)換后的輸出電壓值不能直接送入單片機中進行處理還必須在它們之間增加A/D轉(zhuǎn)換裝置。電機的轉(zhuǎn)速被測速發(fā)電機被采集，測速發(fā)電機會將此時的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電壓值，該電壓值經(jīng)過匹配后送入A/D轉(zhuǎn)換器。 LCD1602與單片機的硬件連接 報警電路報警電路的作用是在出現(xiàn)異常情況時及時地提醒工作人員盡快采取措施，減少危險避免災難性后果的出現(xiàn)。 000102030405060708090A0B0C0D0E0F10…27404142434445464748494A4B4C4D4E4F50…67 LCD1602的顯示地址與實際顯示位置的關(guān)系當向圖中的00~0F、40~4F地址中任一處寫入顯示數(shù)據(jù)時，液晶都可立即顯示出來，當寫入到10~27或50~67地址處時，必須通過移屏指令將它們移入可顯示區(qū)域方可顯示正常 [6]。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符。不包括背光電流；（4）模塊最佳工作電壓：5V；（5）字符尺寸：(WH)mm。字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD，目前常用161，162，202和402行等的模塊。 引腳接口說明編號符號 引腳說明編號符號引腳說明 1VSS 電源地9D2數(shù)據(jù)口 2VDD 電源正極10D3數(shù)據(jù)口 3VO 液晶顯示器對比度調(diào)整端11D4數(shù)據(jù)口 4RS 數(shù)據(jù)/命令選擇端(H/L)12D5數(shù)據(jù)口 5R/W 讀/寫選擇端(H/L)13D6數(shù)據(jù)口 6E 使能信號14D7數(shù)據(jù)口 7D0 數(shù)據(jù)口15BLA背光源正極 8D1 數(shù)據(jù)口16BLK背光源負極 LCD 1602的性能指標LCD1602可顯示兩行，每行16個字符，不能顯示漢字，內(nèi)置含128個字符的ASCII字符集字庫，只有并行接口，無串行接口。 第16腳：BLK背光電源負極，接GND。第7~14腳：D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。當RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選指令寄存器。第2腳：VDD接5V正電源。市面上字符液晶大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。它由若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。所以本設(shè)計選用LCD作為顯示器，型號為LCD 1602。這兩種顯示器具有耗電省、配置靈活、線路簡單、安裝方便、耐振動、壽命長等優(yōu)點。 CH451與矩陣鍵盤的連接 按鍵編碼按鍵代碼DIG7DIG6DIG5DIG4DIG3DIG2DIG1DIG0 SEG047H46H45H44H43H42H41H40H SEG14FH4EH4DH4CH4BH4AH49H48H SEG257H56H55H54H53H52H51H50H SEG35FH5EH5DH5CH5BH5AH59H58H SEG467H66H65H64H63H62H61H60H SEG56FH6EH6DH6CH6BH6AH69H68H SEG677H76H75H74H73H72H71H70H SEG77FH7EH7DH7CH7BH7AH79H78H 顯示電路為方便人們的觀察和監(jiān)視單片機的運行情況，通常需要用一種顯示器作為單片機的輸出設(shè)備，用來顯示單片機的鍵輸入值、中間信息及運算結(jié)果等。 CH451與單片機的連接（2）CH451與矩陣鍵盤的連接。 鍵盤電路硬件連接本設(shè)計設(shè)置了16個按鍵，0~9鍵為數(shù)字鍵，A~F為功能鍵，其中A為啟動鍵，B為停止鍵，C為加速鍵，D為減速鍵，E為速度設(shè)定鍵，F(xiàn)為確定鍵。（4）電氣特性：，所以數(shù)碼管不會出現(xiàn)閃屏現(xiàn)象。內(nèi)置上電復位和看門狗，提供高電平有效和低電平有效復位輸出。串行接口中的DIN和DCLK信號線可以與其他接口電路共用，節(jié)約引腳。提供按鍵釋放標志位，可供按鍵按下查詢釋放。內(nèi)置按鍵狀態(tài)輸入的下拉電阻，內(nèi)置去抖電路。掃描極限控制，支持1到8個數(shù)碼管，只為有效數(shù)碼管分配掃描時間。任意段位尋址，獨立控制各個LED或者數(shù)碼管的各個段的亮與滅。數(shù)碼管的字數(shù)據(jù)左移、右移、左循環(huán)、右循環(huán)。動態(tài)顯示掃描控制，直接驅(qū)動8位數(shù)碼管或64只發(fā)光LED。CH451內(nèi)置大電流驅(qū)動級，段電流不小于30mA，字電流不小于160mA，并有16級亮度控制功能；在鍵盤控制方面，該器件內(nèi)置64鍵鍵盤控制器，可實現(xiàn)88矩陣鍵盤掃描，并內(nèi)置去抖動電路，可提供按鍵中斷與按鍵釋放標志位等功能；在外部接口方面，CH451可選擇簡潔的1線串行接口或高速4線串行接口，且內(nèi)置上電復位，可提供高電平有效復位和低電平有效復位兩種輸出，同時內(nèi)置看門狗電路WatchDog。 CH451簡介CH451是一個整合了數(shù)碼管顯示驅(qū)動和鍵盤掃描控制以及μP監(jiān)控的多功能外圍芯片。這類芯片占用CPU的資源少，傳輸速度較快，外圍器件要求也較少，在中小系統(tǒng)中都可得到廣泛的應(yīng)用。但8279所需外圍元件多（顯示驅(qū)動、譯碼等）、占用電路板面積大、綜合成本高，在中小系統(tǒng)中常常大材小用；2．采用通用并行I/O擴展芯片（如用8158255等），但此方案同樣需要驅(qū)動顯示，同時鍵盤顯示掃描還需占用CPU大量時間；3． 采用專用顯示控制器，并用CPU的I/O引腳完成鍵盤輸入（如MC1449PS721MAX721ICM721TLC5921等，大多是串行接口并有顯示驅(qū)動能力，I/O占用少）。[1]單片機在開發(fā)過程中，常常會因為資源不足而不得不使用擴展接口芯片以滿足應(yīng)用系統(tǒng)的需要，其中原因之一是人機界面中的鍵盤顯示占用了系統(tǒng)太多資源，從而造成系統(tǒng)龐大，同時降低了系統(tǒng)的可靠性。然而，矩陣鍵盤中的行線、列線和多個鍵相連，各按鍵按下與否均影響該鍵所在行線和列線的電平，各按鍵間將相互影響，因此，必須將行線、列線信號配合起來作適當處理，才能確定閉合鍵的位置。當無鍵按下時，行線處于高電平狀態(tài)；當有鍵按下時，行、列線將導通，此時，行線電平將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。在此電路中，按鍵輸入都采用低電平有效，上拉電阻保證了按鍵斷開時，I/O口線有確定的高電平。獨立式按鍵雖然電路配置靈活，硬件結(jié)構(gòu)簡單，但在每個按鍵必須占用一根I/O口線的情況下，在按鍵較多時，I/O口線浪費較大。獨立式按鍵是指直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵電路。手動復位是當按鍵按下時，電容兩端構(gòu)成回路并放電，使RST端重新變?yōu)楦唠娖?，按鍵抬起時電容又充電使RST變回低電平，從而達到復位效果。本設(shè)計采用的是片內(nèi)震蕩，復位電路采用簡單上電自動復位和手動復位電路，上電自動復位是在上電瞬間，電壓VCC短時間內(nèi)從0V上升到5V，這一瞬間相當于交流電，電容相當于導線，5V的電壓全部加在10K電阻上，也就是說，這時RESET的電平狀態(tài)為高電平。片外震蕩：外部時鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。對外接電容C1，C2雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自然震蕩器。 最小系統(tǒng)設(shè)計AT89C51可以采用片內(nèi)震蕩或者片外震蕩。XTAL1：震蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。如EA端為高電平，CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。欲使中央處理器僅訪問外部程序存儲器，EA端必須保持低電平。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的PSEN 信號不出現(xiàn)。此外，這個引腳會微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE無效。如果必要，可對特殊寄存器區(qū)中的8EH單元的D0位置禁止ALE操作。即使不訪問外部存儲器，ALE以時鐘震蕩頻率的1/16輸出固定的正脈沖信號，因此它可對輸出時鐘或用于定時目的。當震蕩器工作時，RET引腳出現(xiàn)兩個