毕业设计－单片机控制的三相全控桥触发系统设计

毕业设计－单片机控制的三相全控桥触发系统设计内容摘要：

●输出电流平均值为： Id = 2 三相桥式全控整流的电流有效值 当三相整流变压器供电，变压器次级接为星形，初级接三角形以减少三次谐 波的影响，带电感性负载时，变压器二次侧电流波形，为正负半周各宽 120176。 前沿相差 180176。 的矩形波，其有效值为： I2= = Id= Id 晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。 三相桥 式全控整流电路接反电势电感性负载时，在负载电感足够大足以使负 载电流连续的情况下，电路工作情况与电感性负载时相似，电路中各处电压、电 流波形均相同，仅在计算 Id 时有所不同，接反电动势电感性负载时的 Id 为： Id = 毕业论文 论文网 （式中和分别为负载中的电阻值和反电动势的值） 小结：变压器二次侧每相有两个匝数相同、极性相反（同名端相反）的绕组。 分别 构成 a、 b、 c 和 a、 b、 c 两组。 电路中设置了平衡电抗器来保证两组三相 半波电路能同时导电，每相的触发脉冲，从第一个正自然换相点开始计算起，分 别为 5 和 6。 这样，在不同的时刻导通的 SCR 分别为 6， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 1„„„。 实际上，通过每个时刻的等效电路，发现和分析变压器漏感作用时的电路十分类似，输出电压 Ud 的瞬时电压为导通两相电压瞬时值的平均值。 第四章 AT89C52 芯片介绍 AT89C52 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8Kbytes 的制度程序存储器（ PEROM）和 256bytes 的随机存取数据存储器（ RAM） ,期间采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准 MCS51 指令系统及 8052 产品引脚兼容，片内置通用 8 位中央处理器（ CPU）和 Flash 存储单元，功能强大的 AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。 4． 1 AT89C52 主要性能参数 : 与 MCS51 产品指令 和引脚完全兼容 8K 字节可冲擦写 Flash 闪速存储器 1000 次擦写周期 全静态操作： 0Hz24MHz 三级加密程序存储器 256 8 字节内部 RAM 32 个可编程 I/O 口线 3 个 16 位定时 /计数器 8 个中断源 可编程串行 UART 通道 低功耗空闲和 掉电模式 功能特性概述： AT89C52 提供以下标准功能： 8K 字节 Flash 闪速存储器， 256 字节内部 RAM， 32 个 I/O 口线， 3 个 16 位定时 /计数器，一个 6 向量两级终端结构，一个全双工串行通信口，片内振荡及时钟电路。 同时， AT89C52 可降至 0Hz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电模式。 空闲方式停止 CPU 的工作，但是允许 RAM，定时 /计数器，串行通信口及中断系统继续工作。 掉电方式保存 RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。 4． 2 AT89C52 引脚及内部器件功能说明： VCC：电源电压 GND：地 P0 口： P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O 端口，也即地址 /数据总线复用口。 作为输出口用时，每位能以吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端口 P0 写“ 1”时，可作为高阻抗输入端用。 在访问外部数据存储器或者程序存储器时，这组口线分时转换地址（低 8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。 在 Flash 编程时， P0 口接受指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。 P1 口： P1 口是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对端口 P1 写“ 1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。 做输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ I1L）。 与 AT89C51 不同之处是， 和 还可分别作为定时 /计数器 2 的外部计数输入（ ）和输入（ ），参见表 1。 Flash 编程和程序校验期间， P1 口接受低 8 位地址。 P2 口： P2 口是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对端口 P2 写“ 1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。 做输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ I1L）。 在访问外部程序存储器器或 16 位地址的外部数据存储器（例如执行 MOVX @DPTR 指令）时， P2 口送出高 8 位地址数据。 在访问 8 位地址的外部数据存储器（ MOVX @R1）时， P2 口输出 P2 锁存器的内容。 Flash 编程或校验时， P2 亦接收高位地址和一些控制信号。 P3 口： P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。 P3 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对端口 P3 写“ 1”时，他们被外部上拉电阻拉高并可作为输入端口。 此时，被外部拉低的 P3 口将用上拉电阻输出电流（ I1L）。 P3 口除了作为一般的 I/O 口线外，更 重要的用途是它的第二功能，如下表所示： 此外， P3 口还接受一些用于 Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。 RST：复位输入。 当振荡器工作时， RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。 ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时， ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节。 一般情况下， ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。 要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。 对 Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（ PROG） 如有必要，可通过对特殊功能寄存器（ SFR）区中的 8EH 单元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。 该位置位后只有一条 MOVX 和 MOVC 指令才能将 ALE 激活。 此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置 ALE 禁止位无效。 PSEN：程序储存允许（ PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当 AT89C52由外部程序存储器取指令或数据时，每个机器周期两次 PSEN 有效，即输出两个脉冲。 在 此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次 PSEN 信号。 EA/VPP：外部访问允许。 欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为 0000H— FFFFH），EA 端必须保持低电平（接地）。 需注意的时：如果加密位 LBI 被编程，复位时内部会锁存 EA 端状态。 如 EA 端为高电平（接 Vcc）端， CPU 则执行内部程序存储器中的指令。 Flash 存储器编程时，该引脚加上＋ 12V 的编程允许电源 Vpp，当然必须是该器件时使用12V 编程电压 Vpp。 XTAL1： 振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。 XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。 特殊功能寄存器： 在 AT89C52 片内存储器中， 80H— FFH 共 128 个单元为特殊功能寄存器（ SFE） ,SFR 的地址空间映象如表 2 所示。 并非所有的地址都被定义，从 80H— FFH 共 128 个字节只有一部分被定义。 还有相当一部分没有定义。 对没有定义的单元读写将是无效的，读出的数值将是不确定的，而写入的数据也将丢失。 不应将数据“ 1”写入未定 义的单元，由于这些单元在将来的产品中可能赋予新的共功能，在这种情况下，复位后这些单元数值总是“ 0”。 AT89C52 除了有与 AT89C51 所有的定时 /计数器 0 和定时 /计数器 1 外，还增加了一个定时/计数器 2。 定时 /计数器 2 的控制和状态位位于 T2CON（参见表 3） T2MOD（参见表 4），寄存器对（ RCAO2H、 RCAP2L）是定时器自动重装载方式下的捕获 /自动重装载寄存器。 中断寄存器： AT89C52 有 6 个中断源， 2 个中断优先级， IE 寄存器控制各中断位， IP 寄 存器中 6 个中断源的每一个可定为 2 个优先级。 数据存储器： AT89C52 有 256 个字节的内部 RAM， 80H— FFH 高 128 个字节与特殊功能寄存器（ SFR）地址是重叠的，也就是高 128 字节的 RAM 和特殊功能寄存器的地址时相同的，但是物理上它们是分开的。 当一条指令访问 7FH 以上的内部地址单元时，指令使用的寻址方式是不同的，也即寻址方式决定是访问高 128 字节 RAM 还是访问特殊功能寄存器。 如果指令是直接寻址方式则为访问特 殊功能寄存器。 例如，下面的直接寻址指令访问特殊功能寄存器 0A0H（即 P2 口）地址单元。 MOV 0A0H, data 间接寻址指令访问高 128 字节 RAM，例如，下面的间接寻址指令中， R0 的内容为 0A0H，则访问数据字节地址为 0A0H，而不是 P2 口（ 0A0H） . MOV @R0, data 堆栈操作也是间接寻址方式，所以，高 128 位数据 RAM 亦可作为堆栈区使用。 定时器 0 和定时器 1： AT89C52 的定时器 0 和定时器 1 的工作与 AT89C51 相同。 定时器 2： 定时器 2 是一个 16 位定时 /计数器。 它既可以当定时器使用，也可以作为外部时间计数器使用，其工作凡是由特殊功能寄存器 T2CON（如表 3）的 C/T2 位选择。 定时器 2 有三种工作方式：捕获方式，自动重装载（向上或向下计数）方式和波特率发生器方式，工作方式由 T2CON 的控制位来选择，参见表 4. 定时器 2 由两个 8 位寄存器 TH2 和 TL2 组成，在定时器工作方式中，每个机器周期 TL2 寄存器的值加 1， 由于一个机器周期由 12 个振荡时钟构成，因此，计数速率为振荡频率的 1/12。 在计数工作方式时，当 T2 引脚上外部输入信号产生由 1 至 0 的下降沿时，寄存器的值加 1，在这种工作方式下，每个机器周期的 5SP2 期间，对外部输入进行采样。 若在第一个机器周期中采到的值为 1，而在下一个机器周期中采到的值为 0，则在紧跟着的下一个周期的 S3P1 期间寄存器加 1。 由于识别 1 至 0 的跳变需要 2 个机器周期（ 24个振荡周期），因此，最高计数速率为振荡频率的 1/24。 为确保采样的正确性，要求输入的电平在变化前至少保持一个完整周期 的时间，以保证输入信号至少被采样一次。 捕获方式： 在捕获方式下，通过 T2CON 控制位 EXEN2 来选择两种方式。 如果 EXEN2=0, 定时器 2 是一个 16 位定时器或计数器，计数溢出时，对 T2CON 的溢出标志 TF2 置位，同时激活中断。 如果 EXEN2=1，定时器 2 完成相同的操作，而当 T2EX 引脚外部输入信号发生 1 至 0负跳变时，也出现 TH2 和 TL2 中的值分别被捕获到 RCAP2H 和 RCAP2L 中。 另外， T2EX 引脚信号的跳变使得 T2CON 中的 EXF2 置位，与 TF2 相仿， EXF2 也会激活中断。 捕获方式如图 4 所示。 自动重装载（向上或向下计数器）方式： 当定时器 2 工作于 16 位自动重装载方式时，能对其编程为向上或向下计数方式，这个功能可通过特殊功能寄存器 T2CON（见表 5）的 DCEN 位（允许向下计数）来选择的。 复位时， DCEN位置“ 0”，定时器 2 默认设置为向上计数。 当 DCEN 置位时，定时器 2 既可向上计数也可向下计数，这取决于 T2EX 引脚的值，参见图 5，当 DCEN=0 时，定时器 2 自动设置为向上计数，在这种方式下 ， T2CON 中的 EXEN2 控制位有两种选择，若 EXEN2=0，定时器 2 为向上计数至 0FFFFH 溢出。