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15三相桥式逆变电路2.三相桥式逆变电路工作原理由于输入端施加的是直流电压源，电力晶体管V1～V6始终保持正向偏置，VD1～VD6是与V1～V6反并联的二极管，其作用是为感性负载提供持续流回路。同一半桥，上下两个桥臂以180?为间隔交替开通和关断，V1～V6以60?的相位差开通和关断，所以任一瞬间将有三个桥臂同时导通，在逆变器输出端形成U、V、W三相电压。3.7.2三相PWM产生器HEF4752随着电力电子技术、微机控制技术以及几大规模集成电路的发展，基于集成PWM电路构成的变频调速系统以其结构简单、运行可靠、节能效果显著、性价比高等突出优点而得到广泛应运。本章介绍的GTR、SPWM变频调速系统是以大规模集成电路产生的三相PWM信号经隔离、放大后，驱动由GTR构成的三相桥式逆变器，使之输出三相SPWM的波形，实现异步电机变频调速。1．HEF4752简介HEF4752是采用LOCMOS工艺制造的大规模集成电路，专门用来产生三相PWM信号。它的驱动输出经隔离放大后，即可驱动GTO逆变器，也可驱动GTR逆变器，在交流变频调速和UPS中心控制器件。2．主要特点1）能产生三相对相位差120°的互补SPWM主控脉冲，适用于三相桥结构的逆变器；2）采用数控方式不仅能提高系统控制精度，也易于...
&&&&&&&&1绪论...........................................................................................................................................1&&&&&&&&1.1设计背景..............................................................11.2工作要求..............................................................11.3设计的目的及意义......................................................12系统总体方案的确定..............................................................................................................32.1主要技术要求..........................................................32.2系统方案..............................................................32.2.1任务分析......................................................................................................................32.2.2系统总体框图..............................................................................................................43系统硬件电路的设计..............................................................................................................43.1CPU（单片机）与总线部分的选择.........................................53.&&&&&&&&1.1CPU（单片机）的概述..............................................................................................53.1.2总线..............................................................................................................................73.2单片机存储器的扩展电路................................................83.2.1单片机外部存储器的扩展芯片..................................................................................83.2.2单片机外部存储器的扩展........................................................................................103.38254单片机引脚及其功能...............................................123.4Ａ/D转换电路的选择..................................................153.5脉宽调制电路.........................................................183.5.1各引脚的名称、功能及用法简介............................................................................193.5.2内部结构及工作原理简介......................................................................................193.5.3基本设计特点..........................................................................................................203.6整流电路.............................................................203.6.1三相不可控整流电路.................................................................................................203.6.2三相桥式全控整流电路......................................................................................213.7逆变电路.............................................................213.7.1三相桥式逆变电路....................................................................................................223.7.2三相PWM产生器HEF4752.......................................................................................223.8键盘显示电路的设计...................................................253.8.18155接口芯片简介...................................................................................................253.8.2的接口.................................................................................................263.8.3键盘/显示接口电路的设计........................................................................................263.9电源模块的设计.......................................................283.9.1+12V、-12V、+5V电源的设计............................................................................283.9.2+10V电源的设计.....................................................................................................283.10报警电路...........................................................294系统软件流程图......................................................................................................................314.1主程序流程图.........................................................314.2键盘子程序流程图.....................................................314.3显示子程序流程图.....................................................324.4中断子程序流程图.....................................................334.5PID控制算法子程序....................................................结论.............................................................................................................................................36致谢...............................................................................................................................................37参考文献.......................................................................................................................................38附页...............................................................................................................................................1绪论&&&&&&&&1.1设计背景我国电网曾在20世纪70年代由于缺乏无功功率补偿设备而长期处于低电压运行状态。&&&&&&&&有些地方想用调节分接头的办法来解决本地区电压低的问题。&&&&&&&&开始，这种办法也有一些效果，某些供电电压升高了，但这是以降低别处的电压为代价的，因为总的无功电源不足，局部地区电压升高无功负荷增大，必然是别处无功功率更少、电压更低。&&&&&&&&各处普遍采用调节变压器分接头的结果，不仅没有提高负荷的供电电压，而是使得低压运行的同时对电网带来巨大的危害，系统稳定性差，十分脆弱，经不起事故异常及负荷强烈变化对系统的冲击、十分容易造成大面积的停电和系统瓦解的后果，国内外均有先例。&&&&&&&&由此可见，合理的配置无功电源，进行无功补偿是非常重要，我们进行无功补偿研究是一个重要的课题。&&&&&&&&无功功率问题，根据世界各个地区电力系统近数十年来的经验，积累了大量的资料。&&&&&&&&我国电力系统亦同样积累了很多宝贵的经验。&&&&&&&&广泛应用到生产实践中是有一定重要价值的。&&&&&&&&有效的无功功率有非常大的经济效益和社会效益，主要表现在：1.减少线路损耗。&&&&&&&&就全国讲，线路损耗约占据12%，其中主要是无功分量引起的损耗，惹无功线损降低50%～60%，一年便可节电500亿度左右，相当于半个三峡工程的发电量。&&&&&&&&这种不消耗一次能源，便可增大发电量得工程是绝好的绿色工程。&&&&&&&&且投资极小，见效快。&&&&&&&&2避免罚款。&&&&&&&&我国电力部及物价局“关于颁发《功率因数调整电价办法》通知”中规定，功率因数0.94时，减少电费&&&&&&&&1.1%，功率因数0.6时增加电费15%。&&&&&&&&例如一个315KVA的变压器，功率因数从0.6提高到0.94以上，年奖罚差3～4元。&&&&&&&&3不额外投资便实现扩容。&&&&&&&&进行无功补偿后，便可提高用电承载率，变压器可满负荷运行。&&&&&&&&例如一台315KVA的变压器，COS∮=0.6负荷的变压器只能提供优质服务189KW的有功功率，不能承受300KW左右的容量，需购买一台500KW的变压器替换。&&&&&&&&将功率因数有0.6提高到0.98，相当于扩大了63%，既有功由189KW提高到309KW可基本满足需要的容量，便节省了一台500KVA的变压器，经费约三四十万元。&&&&&&&&4改善电能的质量，延长了电器的寿命，提高了产品的质量。&&&&&&&&电压质量用电压和频率两个指标衡量，电压的稳定性取决于无功的平衡。&&&&&&&&频率的稳定性取决于有功的平衡，而电压的稳定与否又直接影响了电器寿命，影响机械加工精度。&&&&&&&&如果电压稳定性提高5%仅照明灯（寿命延长50%）全国一年既可节约数亿元。&&&&&&&&至于因电压不稳定、供电不足而造成废品、次品、设备寿命、停产、停电损失更是难以统计的。&&&&&&&&1.2工作要求以8031单片微机为核心构成的控制器，实现监测电网的电压、电流，并计算出有功、无功功率因数，根据用电负荷情况，通过复合开关控制电容器组的自动投切，实现无功功率的动态补偿，且具有报警功能。&&&&&&&&采用8031单片机SPWM集成电路，大功率电力电子器件等设计三相逆变电流。&&&&&&&&&&&&&&&&（1）硬件电路设计；（2）驱动电源设计；（3）软件流程设计；1.3设计的目的及意义目前，电网功率因数的控制大都采用静态控制，即采用切换电容的办法来实现。&&&&&&&&随着电子技术的发展和计算机技术的采用，采用单片机和同步发电机进行电网功率因数的闭环控制，可以实现电网功率因数的动态控制，是电网功率因数控制的发展方向，通过本设计主要使学生掌握电子技术，计算机控制技术等知识，培养学生对所学知识的综合应用能力和理论联系实际解决实际工程问题的能力。&&&&&&&&电动机工作时的功率因数测量准确性，直接关系到了对功率因数的校正，直接影响到了电网运行的经济性，，在现代计算机技术，尤其是单片机技术和大规模集成电路及各种新型的传感元件的迅速发展和日臻成熟微机技术在电力系统中的普及应用，是电力系统的测量和监控技术得到了快速的发展。&&&&&&&&在工业生产过程中，往往需要对电动机运行期间的功率因数进行检测，以便采取相应的补偿措施来提高功率因数，从而达到节约电能的目的。&&&&&&&&2系统总体方案的确定2.1主要技术要求1.主要技术指标：&&&&&&&&（1）同步电动机启动时，首先采用恒定励磁电流闭环控制，待电机进入稳定运行状态时，改为恒定功率因数自动控制.（2）每个电源周期检测电压与电流相位，计算当前相位差和功率因数，并与系统给定的功率因数比较，用其差值进行闭环PID调节，保证系统在恒定功率因数下运行.（3）功率因数误差ess&5%.2.要求：&&&&&&&&（1）电网的功率因数检测：电网的功率因数与电压、电流相位；相位差检测；相位差计算。&&&&&&&&（2）电网频率和功率因数计算：电网频率计算与显示；功率因数计算与显示（3）控制器硬件设计：51单片机接口电路、相位检测电路、显示与给定电路、移相与驱动电路、电枢电压与励磁电流调节电路等.（4）控制器软件设计：主程序中断服务程序（5）故障报警与控制（6）元件选择2.2系统方案2.2.1任务分析目前，电网功率因数的控制大都采用静态控制，即采用切换电容的办法来实现。&&&&&&&&随着电子技术的发展和计算机技术的采用，采用单片机和同步发电机进行电网功率因数的闭环控制，可以实现电网功率因数的动态控制，是电网功率因数控制的发展方向，通过本设计主要使学生掌握电子技术，计算机控制技术等知识，培养学生对所学知识的综合应用能力和理论联系实际解决实际工程问题的能力。&&&&&&&&励磁系统是同步电动机的重要组成部分之一。&&&&&&&&同步电动机的励磁装置主要有两个作用：一是完成同步机的异步启动并牵入同步运行；二是进行励磁调节控制。&&&&&&&&在电网运行中，要求功率因数越大越好，希望电网视在功率中的大部分为有功功率。&&&&&&&&提高电网的功率因数，既发挥供电设备的生产能力、改善电压质量，又减少线路损失、提高用户设备的工作效率，为用户节约电能。&&&&&&&&同步电动机消耗的有功功率取决于电动机所带机械负荷的大小，而无功功率取决于转子中的励磁电流的大小。&&&&&&&&在欠励状态时，定子绕组向电网“吸取”无功功率；在过励状态时，定绕组向电网“回送”无功功率。&&&&&&&&通过调节电动机的励磁电流，使其处于过激状态，可以使同步电动机向电网“送出”无功功率，减少电网输送的无功功率，从而提高电网的功率因数。&&&&&&&&基于单片机和同步电动机的电网功率因数控制器包括三相晶闸管移相触发电路、整流器、电压传感器、SPWM逆变器、8031单片机控制电路、信号转换电路、三相ＰＷＭ产生器HEF4752、显示及报警电路。&&&&&&&&三相交流电源经三相晶闸管移相触发电路整流后通入同步电动机的励磁绕组，经整流器整流和SPWM逆变器调节后通入同步电动机定子三相绕组，三相交流电流流过定子的三相绕组，会在电机里产生旋转磁场。&&&&&&&&当给同步电动机的励磁绕组通入励磁电流，转子主磁极就像是一磁铁，按旋转磁场的旋转方向旋转。&&&&&&&&在电网运行的过程中以8031单片机为核心的控制器实时监测电压、电流，并计算出有功功率、无功功率因数。&&&&&&&&如果电网功率因数降低或者不正常时，单片机通过数模转信号换电路将监测结果送入三相PWM产生器并通过SPWM逆变器进行调节后通入同步电动机形成闭环控制系统，同时电动机的反馈励磁电流通过三相晶闸管移相触发电路调节，使电动机处于过激状态，从而起到控制电网的功率因数的作用。&&&&&&&&2.2.2系统总体框图由上述分析可知，系统需要由CPU（单片机）、存储器扩展电路、三相晶闸管移相触发电路、整流器、电压传感器、SPWM逆变器、8031单片机控制电路、信号转换电路、三相ＰＷＭ产生器HEF4752、报警电路、键盘显示电路，以及电路供电电源组成。&&&&&&&&其总体框图如图2.1所示。&&&&&&&&同步电动机4752单片机/故障报警键盘显示逆变电路全控整流电路脉宽调制电路三相电源不可控整流电路图2.1系系统总体框图3系统硬件电路的设计对于系统单元电路的设计，系统主要采用模块化的设计思想，大多数的经济型数控装置的设计都采用这一思想，因为模块化的设计思想有利于系统的维修控制。&&&&&&&&对于本次所设计的系统由CPU（单片机）、存储器扩展电路、三相晶闸管移相触发电路、整流器、电压传感器、SPWM逆变器、8031单片机控制电路、信号转换电路、三相ＰＷＭ产生器HEF4752、报警电路、键盘显示电路，以及电路供电电源组成。&&&&&&&&3.1CPU（单片机）与总线部分的选择3.&&&&&&&&1.1CPU（单片机）的概述CPU是CNC装置的核心，具有执行计算和控制能力。&&&&&&&&CPU主要由控制单元、算术逻辑单元和一些暂寄存器组成。&&&&&&&&CPU在CNC装置工作时，其控制单元从存储器中依次取出组成程序的指令，进行译码后，向CNC装置的各部分按顺序发出执行操作的控制信号，同时接受执行部件发出的反馈信号，与程序中的指令信号比较后，决定下一步的应执行的操作。&&&&&&&&在运算过程中，算术逻辑单元不断从存储器中提取数据，并将运算结果送回存储器中保存。&&&&&&&&通过对运算结果的分析判断，设置状态寄存器的相应状态。&&&&&&&&CPU与存储器，输入/输出接口等通过总线有机的结合在一起构成CNC装置。&&&&&&&&在CNC装置中常用的CPU有8位、16位、和32位的微处理器。&&&&&&&&在系统设计中我们选用的是Intel公司生产的MCS-51系列高档8位的8031单片机。&&&&&&&&它具有很高的性能，许多功能都超过了8080CPU和Z80CPU，成为当代工业测控类应用系统的优选单片机。&&&&&&&&下面对8031做以叙述。&&&&&&&&图3.18031芯片的引脚&&&&&&&&（1）8031内部资源简介一个完整的计算机应该是由运算器、控制器、存储器和I/O接口组成。&&&&&&&&一般由微处理器只包含器可控制器两部分。&&&&&&&&和一般微处理器相比较，8031增加了四个8位I/O口、一个串行口、128B的RAM、很多工作寄存器及特殊功能寄存器（SFR）。&&&&&&&&各部分组成。&&&&&&&&其中，P&&&&&&&&1.1P1.2P1,3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXDP3.0TXDP3.1INT0P3.2INT1P3.3T0P3.4T1P3.5WRP3.6RDP3.7XTAL2XTAL1VSSVCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VPPALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.0VSSVCCRST/VPDALE/PROGEA/VPPPSEN端口0端口1端口2XTAL1XTAL28031端口个16位定时记数器，5个中断源的中断控制系统、一个全双工的串行I/O接口、以及片内时钟振荡器，以上各部分均通过片内数据总线连接。&&&&&&&&（2）8031芯片的引脚8031芯片的引脚如图3.1所示（3）单片机8031的引脚功能P0.7～P0.0：P0口共有8条引脚，其中P0.7为最高位，P0.0为最低位。&&&&&&&&P0口既可作地址/数据总线使用，又可作为通用的I/O端口使用。&&&&&&&&当CPU访问片外存储器时，P0口分时限作低8位地址总线，后作双向数据总线。&&&&&&&&当P0口被地址/数据总线占用时，就不能再作I/O口使用了。&&&&&&&&①四个并行I/O口P1.7～P1.0：P1口作通用I/O口使用,用于传送用户的输入/输出数据。&&&&&&&&P2.7～P2.0：P2口是一个8位准双向I/O端口，它既可作为通用I/O口使用，也可与P1口配和，作为外存储器的高8位地址总线，输出高8位地址，使P2和P1口一起组成一个16位片外存储器单元地址。&&&&&&&&P3.7～P3.0：这组引脚除作为一般准双向I/O口外，每个引脚还具有第二功能。&&&&&&&&具体分配如表3-1所示。&&&&&&&&②控制引脚ALE/PROG：地址所存允许信号/编程脉冲输入端；EA/VPP：允许访问片外存储器/编程电源输入端；PSEN：片外程序存储器允许输出信号端；RST/VPD：复位信号输入端/备用电源输入端；表3-1P3口各位的第二功能P3口的位第二功能注释P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7RXDTXDINT0INT1T0T1WRRD串行数据接收口串行数据发送口外中断0输入外中断1输入计数器0计数输入计数器1计数输入外部RAM写选通信号(输出)外部RAM读选通信号(输出)③时钟引脚（2条）XTAL1：接外部晶体的一个引脚。&&&&&&&&在单片机内部，它是反相放大器的输入端，而这个放大器构成片内振荡器。&&&&&&&&当采用外部时钟时，该引脚必须接地。&&&&&&&&XTAL2：接外部晶体的另一个引脚。&&&&&&&&在单片机内部，接上述振荡器的反相放大器的输出端。&&&&&&&&当采用外部时钟时，该引脚输入外部时钟脉冲。&&&&&&&&④电源引脚（2条）VCC为+5V电源线，VSS为接地线。&&&&&&&&（4）8031最小应用系统单片机8031是将CPU、RAM和I/O接口都集成在一块大规模集成电路芯片上的微型计算机。&&&&&&&&就其组成而言，一块单片机芯片包括了计算机的全部基本部件，但它还不能构成最小应用系统。&&&&&&&&单片机的最小应用系统应包括：单片机、上电复位部分和晶振时钟源，如图3.2所示。&&&&&&&&图3.2单片机的最小应用系统单片机8031允许的振荡晶体可在1.2MHz～24MHz之间选择，一般取11.0592MHz。&&&&&&&&电容C&&&&&&&&1、C2的取值对振荡频率输出的稳定性、大小及振荡电路起振速度有少许影响。&&&&&&&&C&&&&&&&&1、C2可在20pF～100pF之间选择，一般当单片机外接晶体时的典型取值为30pF，为了提高温度稳定性，应采用NPO电容。&&&&&&&&单片机8031通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。&&&&&&&&在该系统中采用按钮复位，如图3.2所示。&&&&&&&&各器件的典型取值为：C3=1μF；R1=1kΩ；R2=51kΩ。&&&&&&&&复位时，只需将按钮按下，使RET引脚保持高电平为两个机器周期以上，就能使单片机复位。&&&&&&&&3.1.2总线图3.38031芯片的三总线分配总线是计算机系统内部各独立模块之间传递各种信号的渠道。&&&&&&&&计算机系统中，各种功能模块通过总线有机的连接起来，通过总线实现相互间的信息传送和通信。&&&&&&&&总线通常分为片总线、内总线和外总线。&&&&&&&&片总线为元件级总线，是组成一个小系统或CPU插件各芯片间的连接总线。&&&&&&&&片总线包括地址总线、数据总线和控制总线，即所谓的三总线结构。&&&&&&&&如图3.3所示，为8031的三总线分配图。&&&&&&&&内总线又称系统总线，为板极总线，用于CNC装置中各插件板之间的连接和通信。&&&&&&&&如S-100总线、PC总线、Multi总线、STD、IBM-AT标准总线等。&&&&&&&&外总线又称通信总线，它用于系统与系统之间的通信。&&&&&&&&这类总线有RS-232C、RS-422、IEEE-488等。&&&&&&&&实际应用和理论分析证明，STD总线是一种比较好的工业总线，在国际上获得广泛应用，也是国内优选重点发展的工业标准总线。&&&&&&&&STD总线的CPU模板几乎可以包容8位的单片机8031，并且可以与各种通用的存储器和I/O口模块匹配。&&&&&&&&3.2单片机存储器的扩展电路存储器在简易数控装置中是用来存放程序、数据和参数。&&&&&&&&在CNC装置中一般有三种用途的内存储器和一些外存储器（视需要配置）。&&&&&&&&内存储器即为：系统软件存储器、工作参数寄存器、工件加工程序存储器。&&&&&&&&内存储器位于主机内部，可与CPU直接联系，存取速度高，但存储容量有限。&&&&&&&&而外部存储器大多放在主机外面，一般只与内存储器进行交换信息，存取速率低，但存取容量大。&&&&&&&&由于系统设计所用的8031单片机内部存储器只有128B的随机存储器RAM，且片内无只读存储器EPROM。&&&&&&&&所以，设计中必须要对外部存储器进行扩展。&&&&&&&&3.2.1单片机外部存储器的扩展芯片&&&&&&&&（1）程序存储器的扩展（EPROM）芯片由于在经济型数控装置中其程序的存储不是很多，所以在设计中，对于EPROM芯片的选择，系统选用Intel公司的典型系列芯片2764（8K×8），下面对8KB的2764芯片做简要说明。&&&&&&&&VPP/VPP/VPPA12/A12/A12A7/A7/A7A6/A6/A6A5/A5/A5A4/A4/A4A3/A3/A3A2/A2/A2A1/A1/A1A0/A0/A0D0/D0/D0D1/D1/D1D2/D2/D2GND/GND/GNDVCC/VCC/VCCPGM/PGM/PGMNC/A13/A13A8/A8/A8A9/A9/A9A11/A11/A11OE/OE/OEA10/A10/A10CS/CS/CSD7/D7/D7D6/D6/D6D5/D5/D5D4/D4/D4D3/D3/D764图3.42764芯片的引脚排列①2764芯片的引脚2764芯片的引脚排列如图3.4所示②2764芯片的引脚简介◆A0～A12：地址线◆D0～D7：数据输出线◆CE：地址线◆OE：数据输出选通线◆PGM：编程脉冲输入◆VPP：编程电源◆Vcc：电源引脚2764芯片的五种工作方式的选择见表3-2表3-22764工作方式的选择引脚方式CE（20）OE（22）PGM（27）VPP/V&&&&&&&&（1）VCC/V（28）输出（11～13，15～19）读VILVILVIH55DOUT维持VIH任意任意55高阻编程VILVIHVIL12.55DIN编程检验VILVILVIH12.55DOUT编程禁止VIH任意任意12.55高阻NC/A14A12/A12A7/A7A6/A6A5/A5A4/A4A3/A3A2/A2A1/A1A0/A0D0/D0D1/D1D2/D2GND/GNDVCC/VCCWE/WECS2/A13A8/A8A9/A9A11/A11OE/OEA10/A10CS1/CSD7/D7D6/D6D5/D5D4/D4D3/D3664芯片的引脚排&&&&&&&&（1）数据存储器的扩展（SPRAM）芯片一般CNC装置都选取静态、随机存储器SRAM用做单片机外部数据存储器的扩展。&&&&&&&&设计中系统选取常用的8位数据线的6264作为扩展芯片。&&&&&&&&下面对8KB的6264芯片做简要说明。&&&&&&&&①6264芯片的引脚62664芯片的引脚排列如图3.5所示表3-36264工作方式的选择引脚工作方式CSOEWED0～D7写VILVIHVILDIN读VILVILVIHDOUT未选中VIHXX高阻输出禁止VILVIHVIH高阻②6264芯片的引脚简介◆A0～A12：地址输入线◆D0～D7：双向三态数据线，用于传送CPU对芯片的写数据和芯片输出给CPU的读数据◆CE：片选信号输入线，低电平有效。&&&&&&&&该芯片的26脚（CS）为高电平，且CE为低电平时才选中该片◆OE：读选通信号输入线，低电平有效◆WE：写允许信号输入线，低电平有效③6264的四种工作方式如图表3-3所示。&&&&&&&&另外，在8031单片机中的16位地址，分为高8位（A15～A8）和低8位（A7～A0）。&&&&&&&&高8位由P2口输出，低8位由P0口输出，如图4-38031芯片的引脚分配所示。&&&&&&&&而P0口同时又是数据输入/输出口，故在传送时采用分时方式，先输出低8位地址，然后再传送数据。&&&&&&&&但是，在对外部存储器进行读/写操作时，16位地址必须保持不变，这就需要选用适当的寄存器存放低8位地址，以保证P0口线作数据总线使用时所选外部存储器单元的16位地址不丢失，这个外部的寄存器就称为外部地址锁存器。&&&&&&&&该系统采用带三态缓冲器的8-D锁存器74LS373作为外部地址锁存器。&&&&&&&&3.2.2单片机外部存储器的扩展单片机与外部的连接均采用前面所提到的三总线连接如图3.6所示&&&&&&&&（1）三总线连接对与单片8031的总线分配，前面图3.3中已经作了说明。&&&&&&&&①数据线的连接：存储器芯片的数据线一般连接到8031的P0端口。&&&&&&&&P0口为8031单片机的地址总线和数据总线的复用端口。&&&&&&&&②地址线的连接：外部存储器的地址信号来自单片机的P0口和P2口。&&&&&&&&存储器的低8位地址由P0口分时送出。&&&&&&&&P0口首先输出的低8位地址由ALE选通地址锁存器锁存起来，这样。&&&&&&&&使P0口能再次送出数据信号。&&&&&&&&存储器所需要连接的地址线数目由存储器芯片容量决定。&&&&&&&&当存储器没有用足16根地址线时，余下的P2口线可作为片选控制线使用。&&&&&&&&在系统EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P37P34P21P24P27P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10AT89C51A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A2CE20OE22PGM27VPP1D011D112D213D315D416D517D618DA19A28A37A46A55A64A73A825A924A2CS120CS226WE27OE22D011D112D213D315D416D517D618DQ02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LEA12A+5V+5V12MHZ33pF22uF1.2KS33pF0.1KD0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A8A9A10A11A12INT0INT1+5V图3.6单片机外部存储器扩展电路图中，接入13根地址线（P0.0～P0.7、P2.0～P2.4），使用P2.5作为片选控制线等。&&&&&&&&③控制信号线的连接：存储器的控制信号线基本上分为两类：芯片选通控制和读写控制接到8031相应的控制信号输出线上。&&&&&&&&SRAM的读写控制信号（WE、OE）应分别与8031的P3.6（WR）和P3.7（RD）相连，EPROM的读写控制OE应与8031的读选通PSEN相连；对于实现片选的方式有线选和译码选通两种方式，系统采用线选的方式。&&&&&&&&（2）数据存储器和程序存储器地址的确定①数据存储器（SRAM）地址的确定系统是将8031的P2.5口作为片选接口。&&&&&&&&6264的片选端CS接8031的P2.5，当P2.5输出为1时，选通6264，所以有数据存储器的地址范围为：2000H—FFFFH②程序存储器（EPROM）地址的确定2764的片选端CE同样接8031的P2.5，P2.5输出为0时，才能选2764所以，它的地址为0000H—DFFFH3.38254单片机引脚及其功能1.8254的引脚8254是24脚双列直插式芯片，用+5V电源供电。&&&&&&&&芯片内有三个相互独立的16位定时/计数器。&&&&&&&&8254的引脚和功能框图如图3.7所示。&&&&&&&&图3.78254的引脚和功能框图&&&&&&&&（1）数据引脚D0～D7：数据线，双向三态，与系统数据总线连接。&&&&&&&&（2）片选信号CS：输入信号，低电平时选中此片。&&&&&&&&由CPU输出的地址经地址译码器产生。&&&&&&&&（3）地址线A0，A1：这两根线接到系统地址总线的A0，A1上，当CS为低电平，8254被选中时，用它们来选择8254内部的四个寄存器。&&&&&&&&（4）读信号RD：输入信号，低电平有效。&&&&&&&&由CPU发出，用于控制对选中的8253内寄存器的读操作。&&&&&&&&（5）写信号WR：输入信号，低电平有效。&&&&&&&&由CPU发出，用于控制对选中的8253内部寄存器的写操作。&&&&&&&&（6）时钟脉冲信号CLK0～2：计数器0、计数器1和计数器2的时钟输入端。&&&&&&&&由CLK引脚输入的脉冲可以是系统时钟（或系统时钟的分频脉冲）或其他任何脉冲源所提供的脉冲。&&&&&&&&该脉冲可以是均匀的、连续的并具有精确周期的，也可以是不均匀的、断续的、周期不确定的脉冲。&&&&&&&&时钟脉冲信号的作用是在8254进行定时或计数时，每输入一个时钟信号，便使计数值减1。&&&&&&&&若CLK的频率是由精确的时钟脉冲提供，则8254作为定时器使用；若CLK是由外部事件输入的脉冲，则8253作为计数器使用。&&&&&&&&（7）门控脉冲信号GATE0～2：计数器0、计数器1和计数器2的门控制脉冲输入端，是由外部送入的门控脉冲，该信号的作用是控制启动定时器/计数器工作。&&&&&&&&（8）输出信号OUT0～2：计数器0、计数器1和计数器2的输出端。&&&&&&&&当计数器计数到0时，该端输出一标志信号，从而产生不同工作方式时的输出波形。&&&&&&&&2.8254的内部结构8254内部结构框图如图3.8所示。&&&&&&&&它由数据总线缓冲器、读/写逻辑、控制字寄存器以及三个独立的16位计数器组成。&&&&&&&&图3.88254的内部结构图&&&&&&&&（1）3个独立的16位计数器每个计数器具有相同的内部结构，它包括一个8位的控制寄存器、一个16位的计数初值寄存器CR、一个16位的减1计数器CE和一个16位的输出锁存寄存器OL。&&&&&&&&16位的计数初值寄存器CR和16位的输出锁存寄存器OL共同占用一个I/O端口地址，CPU用输出指令向CR预置计数初值，用输入指令读回OL中的数值，这两个寄存器都没有计数功能，只起锁存作用。&&&&&&&&16位的减1计数器CE执行计数操作，其操作方式受控制寄存器控制，最基本的操作是：接受计数初值寄存器的初值，对CLK信号进行减1计数，把计数结果送输出锁存寄存器中锁存。&&&&&&&&（2）控制寄存器控制寄存器用来保存来自CPU的控制字。&&&&&&&&每个计数器都有一个控制命令寄存器，用来保存该计数器的控制信息。&&&&&&&&控制字将决定计数器的工作方式、计数形式及输出方式，亦决定如何装入计数初值。&&&&&&&&8254的3个控制寄存器只占用一个地址号，而靠控制字的最高两位来确定将控制信息送入哪个计数器的控制寄存器中保存。&&&&&&&&控制寄存器只能写入，不能读出。&&&&&&&&（3）数据缓冲器数据缓冲器是三态、双向8位缓冲器。&&&&&&&&它用于8254和系统数据总线的连接。&&&&&&&&CPU通过数据缓冲器将控制命令字和计数值写入8254计数器，或者从8254计数器中读取当前的计数值。&&&&&&&&（4）读/写逻辑读/写逻辑的任务是接收来自CPU的控制信号，完成对8253内部操作的控制。&&&&&&&&这些控制信号包括读信号RD、写信号WR、片选信号CS以及用于片内寄存器寻址的地址信号A0和A1。&&&&&&&&当片选信号有效，即CS=0时，读写逻辑才能工作。&&&&&&&&该控制逻辑根据读/写命令及送来的地址信息，决定三个计数器和控制寄存器中的哪一个工作，并控制内部总线上数据传送的方向。&&&&&&&&8254共占用4个I/O地址。&&&&&&&&当A1A0=00时，为计数器0中的CR（计数器0的计数初值写入该寄存器）和OL（计数器0的当前计数值从该寄存器读出）寄存器的共用地址，至于是将计数初值写入CR，还是从OL中读出当前计数值，则由控制信号WR和RD决定，这两个信号同时只能有一个有效。&&&&&&&&当A1A0=01和10时，分别为计数器1和计数器2的CR和OL的共用地址。&&&&&&&&当A1A0=11时，是3个计数器内的3个控制寄存器的共用地址，至于CPU是给哪个计数器送控制信号，则由控制字中的最高两位的编码来决定。&&&&&&&&8254的端口地址分配及内部操作如表3所示。&&&&&&&&表3-48254端口地址及内部操作CSRDWRA1A0操作01000写计数初值到计数器0的CR01001写计数初值到计数器1的CR01010写计数初值到计数器2的CR01011写控制字，并根据控制字高两位将其送相应的控制寄存器00100从计数器0的OL中读出当前的计数值00101从计数器1的OL中读出当前的计数值00110从计数器2的OL中读出当前的计数值00111无操作1????未选中011??无操作8254计数器在工作之前。&&&&&&&&用户必须对其进行初始化编程：首先CPU用输出指令向控制寄存器送控制字，然后再用输出指令向计数初值寄存器CR预置计数/定时的初值。&&&&&&&&启动工作后，CR中的初值就送入减1计数器CE对CLK输入的计数/定时脉冲信号进行减1计数。&&&&&&&&当CE中的内容减为0，则表示计数/定时到，则OUT端输出信号。&&&&&&&&输出信号的波形形式由工作方式决定。&&&&&&&&3.4Ａ/D转换电路的选择对于A/D转换的设计，为了提高分辨率，系统选用了ADC0809转换器。&&&&&&&&ADC也有两大类：一类在电子线路中使用，不带使能控制端；另一类带有使能控制端，可与微机直接接口。&&&&&&&&ADC0809是一种8位逐次逼近式A/D转换器，可以和微机直接接口。&&&&&&&&ADC0809D姊妹芯片是ADC0808，可以相互替换。&&&&&&&&1.内部结构ADC0809由8路模拟开关、地址锁存器与译码器、比较器、256电阻阶梯、树状开关。&&&&&&&&逐次逼近式寄存器SAR、控制电路和三态输出锁存器等组成，如图3.9所示。&&&&&&&&&&&&&&&&（1）8路模拟开关及地址锁存与译码器SAR8路模拟开关用于输入IN0~IN7上的8路模拟电压。&&&&&&&&地址锁存和译码器在ALE信号控制下可以锁存ADDA、ADDB和ADDC上的地址信息，经译码器控制IN0~IN7上那一路模拟电压送入比较器。&&&&&&&&例如，当ADDA、ADDB和ADDC上均为低电平0以及ALE为高电平时，地址所存和译码器输出使IN0上模拟电压送到比较器输入端VIN。&&&&&&&&（2）256电阻阶梯和树状开关为了简化问题起见，现以2位电阻阶梯和树状开关（见图8-16）为里加以说明。&&&&&&&&图中，四个分压电阻使A、B、C和D四点分压成2.5V、1.5V、0.5V、0V.SAR中高位D1控制左边两只树状电子开关，低位D0控制右边四只树状开关。&&&&&&&&各开关旁的0和1表示树状开关闭合条件，由D1D0状态决定。&&&&&&&&例如D1=1，则上面开关闭合而下面开关断开，D1=0时的情况正好与此相反。&&&&&&&&树状开关输出电压VST和D1D0的关系列出于表3-5。&&&&&&&&对于8位A／D转换器，SAR为8位，电阻阶梯树状开关和上述情况类似，只是需要有28=256个分压电阻，形成256个标准电压供给树状开关使用。&&&&&&&&VST送给比较器输入端。&&&&&&&&地址锁存与译码器三态输出锁存器256电阻阶梯树状开关控制电路比较器路模拟开关（+）(-)图3.9内部结构图（3）逐次逼近式寄存器和比较器SAR在A/D转换过程中存放暂态数字量，在A/D转换完成后存放数字量，并可送到“三态输出锁存器”。&&&&&&&&A/D转移前，SAR为全0.A/D转换开始时，控制电路使SAR最高位为1，在控制树状开关的闭合和断开，由此产生VST送给比较器，比较器对输入模拟电压VIN和VST进行比较。&&&&&&&&若VIN&VST,则比较器输出逻辑0，使SAR最高位由1变为0；若VIN≧VST，则比较器输出1，使SAR最高位保留1.此后，控制电路在保持最高位不变的情况下，依次对次高位、次次高位……最低位重复上述过程，就可在SAR中得到A/D转换完成后的数字量。&&&&&&&&表3-5VST和D1D0的关系表D1D0VST/V1.）三态输出锁存器和控制电路三态输出锁存器用于锁存A/D转换完成后的数字量。&&&&&&&&CPU使OE引脚变为高电平就可以从“三态输出锁存器”取走A/D转换后的数字量。&&&&&&&&控制电路用于控制ADC0809的操作过程。&&&&&&&&2.引脚功能ADC0809采用双列直插式封装，共有28条引脚，如图3.10所示。&&&&&&&&图3.10ADC0809引脚图&&&&&&&&（1）IN0~IN7(8条)IN0~IN7为8条模拟电压输入线，用于输入被转换的模拟电压。&&&&&&&&（2）地址输入和控制（4条）ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。&&&&&&&&当ALE线为高电平时，ADDA、ADDB和ADDC三条地址线上的地址信号得以锁存，经译码后控制8路模拟开关工作。&&&&&&&&ADDA、ADDB和ADDC为地址输入线，用于选择IN0~IN7上的哪一路模拟电压送给比较器进行A/D转换。&&&&&&&&ADDA、ADDB和ADDC对IN0~IN7的选择如表3-6所列。&&&&&&&&（3）数字量输出及控制线（11条）START为“启动脉冲”输入线，该线上的正脉冲由CPU送来，宽度应大于100ns，上升沿清零SAR，下降沿启动ADC工作。&&&&&&&&EOC为转换结束输出线，该线上的高电平表示A/D转换已结束，数字量已锁入“三态输出锁存器”。&&&&&&&&2-1~2-8为数字量输出线，2-1为最高位。&&&&&&&&OE为“输出允许”线，高电平时能使2-1~2-8引脚上输出转换后的数字量。&&&&&&&&（4）电源线及其他CLOCK为时钟输入线，用于为ADC0809提供逐次比较所需640kHz时钟脉冲序列。&&&&&&&&VCC为＋5V电源输入线，GND为地线。&&&&&&&&VREF（＋）和VREF（－）为参考电压输入线，用于给电阻阶梯网络提供给标准电压。&&&&&&&&VREF（＋）常和VCC相连，VREF（－）常和接地或负电源电压。&&&&&&&&表3-6被选模拟量路数和地址的关系被选模拟电压路数ADDAADDBADDCININININ.8031对A/D的接口：8031对A/D的接口如图3.11所示。&&&&&&&&8031与ADC接口时必须弄清并处理好三个问题：&&&&&&&&（1）要给START线送一个100ns宽的起动正脉冲。&&&&&&&&（2）获取EOC线上的状态信息，因为它是A/D转换的结束标志。&&&&&&&&（3）要给“三态输出锁存器”分配一个端口地址，也就是给OE线上送一个地址译码器输出信号。&&&&&&&&8031和ADC接口通常可以采用查询和中断两种方式。&&&&&&&&采用查询法传送数据时8031应对EOC线查询它的状态：若它为低电平，表示A/D转换正在进行，则8031应当继续查询；若查询到EOC变为高电平，则给OE线送一个高电平，以便从线上提取A/D转换后的数字量。&&&&&&&&采用中断方式传送数据时，EOC线作为CPU的中断请求输入线。&&&&&&&&CPU响应中断后，应在中断服务程序中使OE线变为高电平，以提取A/D转换后的数字量。&&&&&&&&8031对ADC0809内部有一个8位“三态输出锁存器”可以锁存A/D转换后的数字量，故本身既可看作一种输入设备，也可认为是并行I/O接口芯片。&&&&&&&&因此，ADC0809可以直接和MCS-51接口，当然也可通过像8255这样的其他接口芯片连接。&&&&&&&&但在大多数情况下，8031是和ADC0809直接相连的，如图8-17所示。&&&&&&&&如图可见，START和ALE互联可使ADC0809在接收模拟量路数地址时启动工作。&&&&&&&&START启动信号由8031WR和译码器输出端F0H经或门M2产生。&&&&&&&&平时，START因译码器输出端FOH上的高电平而封锁。&&&&&&&&8031对ADC0809内部有一个8位“三态输出锁存器”可以锁存A/D转换后的数字量，故本身既可看作一种输入设备，也可认为是并行I/O接口芯片。&&&&&&&&因此，ADC0809可以直接和MCS-51接口，当然也可通过像8255这样的其他接口芯片连接。&&&&&&&&但在大多数情况下，8031是和ADC0809直接相连的，如图8-17所示。&&&&&&&&如图可见，START和ALE互联可使ADC0809在接收模拟量路数地址时启动工作。&&&&&&&&START启动信号由8031WR和译码器输出端F0H经或门M2产生。&&&&&&&&平时，START因译码器输出端FOH上的高电平而封锁。&&&&&&&&从图8-17中还可以看到，EOC线经过反相器和8031INT1线相连，这就说明8031是采用中断方式来和ADC0809传送A/D转换后的数字量的。&&&&&&&&为了给OE线分配一个地址，图中把8031RD和译码器输出F0H经或门M1和OE相连。&&&&&&&&平时，因译码器输出F0H为高电平，从而使OE处于低电平封锁状态。&&&&&&&&在响应中断后，8031执行中断服务程序中如下两条指令就可以使OE变成高电平（此时F0H和RD线上皆为低电平），从而打开三态输出锁存器，让CPU提取A/D转换后的数字量。&&&&&&&&图3.118031对A/D的接口图3.5脉宽调制电路图3.12TC787的引脚排列图采用高性能晶闸管三相移相触发集成电路TC787来控制励磁电流。&&&&&&&&TC787是采用独有的先进IC工艺技术，并参照国外最新集成移相触发集成电路而设计的单片集成电路。&&&&&&&&它可单电源工作，也可双电源工作，主要适用于三相晶闸管移相触发和三相功率晶体管脉宽调制电路，以构成多种交流调速和交流装置。&&&&&&&&其具有功耗小、功能强、输入阻抗高、抗干扰性能好、移相范围宽、外接元件减少等优点，而且装调简便、使用可靠。&&&&&&&&因此，TC787可广泛适用于三相半控、三相全控、三相过零等电力电子、机电一体化产品的移相触发系统。&&&&&&&&其管脚图如图3.12所示。&&&&&&&&3.5.1各引脚的名称、功能及用法简介1.同步电压输入端：引脚（Ｖc）、引脚2（Vb）及引脚18（Va）为三相同步输入电压连接端。&&&&&&&&应用中，分别接经输入滤波后的同步电压，同步电压的峰值应不超过TC787的工作电源电压VDD。&&&&&&&&2.脉冲输出端：在半控单脉冲工作模式下，引脚8（C）、引脚10（B）、引脚12（A）分别为与三相同步电压正半轴对应的同相触发脉冲输出端，而引脚7（-B）、引脚9（-A）、引脚11（-C）分别为与三相同步电压负半轴对应的反相触发脉冲输出端。&&&&&&&&当TC787被设置为全控双窄脉冲工作方式时，引脚8为与三相同步电压中C相正半轴及B相负半轴对应的两个脉冲输出端；引脚12为与三相同步电压中A相正半轴及C相负半轴对应的两个脉冲输出端；引脚11为与三相同步电压中C相负半轴及B相正半轴对应的两个脉冲输出端；引脚9为与三相同步电压中A相同步电压负半轴及C相同步电压正半轴对应的两个脉冲输出端；引脚7为与三相同步电压中B相电压负半轴及A相电压正半轴对应的两个脉冲输出端；引脚10为与三相同步电压中B相正半轴及A相负半轴对应的两个脉冲输出端。&&&&&&&&应用中，均接脉冲功率放大环节的输入或脉冲变压器所驱动开关管的控制极。&&&&&&&&3.控制端&&&&&&&&（1）引脚4（Vr）：移相控制电压输入端。&&&&&&&&该段输入电压的高低，直接决定着TC787输出脉冲的移相范围，应用中接给定环节输出，其电压幅值最大为TC787的工作电源电压VDD。&&&&&&&&（2）引脚5（Pi）:输出脉冲禁止端。&&&&&&&&该端用来进行故障状态下封锁TC787的输出，高电平有效，应用中，接保护电路的输出。&&&&&&&&（3）引脚6（Pc）:C787的工作方式设置端。&&&&&&&&当该端接高电平时，TC787输出双脉冲列；而当该端接低电平时，输出单脉冲列。&&&&&&&&(4)引脚13（Cx）:该端连接的电容Cx的容量决定着TC787输出脉冲的宽度，电容的容量越大，则脉冲宽度越宽。&&&&&&&&（5）引脚14（Cb）、引脚15（Cc）、引脚16（Ca）：对应三相同步电压的锯齿波电容连接端。&&&&&&&&该段连接的电容值大小决定了移相锯齿波的斜率和幅值，应用中分别通过一个相同容量的电容接地。&&&&&&&&4.电源端TC787可单电源工作，亦可双电源工作。&&&&&&&&单电源工作时引脚3（VSS）接地，而引脚17（VDD）容许施加的电压为8-18V。&&&&&&&&双电源工作时，引脚3（VSS）接负电源，其容许施加的电压幅值为-4—-9V，引脚17（VDD）接正电源，允许施加的电压为+4—+9V。&&&&&&&&3.5.2内部结构及工作原理简介TC787在内部集成有三个过零和极性检测单元、三个锯齿波形成单元、三个比较器、一个脉冲发生器、一个抗干扰锁定电路、一个脉冲形成电路、一个脉冲分配和驱动电路。&&&&&&&&它们的工作原理可简述为：经滤波后的三相同步电压通过零和极性检测单元检测出零点和极性后，作为内部三个恒流源的控制信号。&&&&&&&&三个恒流源输出的恒值电流给三个等值电容Ca、Cb、Cc恒流充电，形成良好的等斜率锯齿波。&&&&&&&&锯齿波形成单元输出的锯齿波与移相控制电压Vr比较后取得交相点，该交相点经集成电路内部的抗干扰锁定电路锁定，保证交相唯一而稳定，使交相点以后的锯齿波或一相电压的波动不影响输出。&&&&&&&&该交相信号与脉冲发生器输出的脉冲信号经脉冲形成电路处理后变为与三相输入同步信号相位对应且与移相电压大小适应的脉冲信号送到脉冲分配及驱动电路。&&&&&&&&假设系统未发生过电流、过电压和其它非正常情况，则引脚5禁止端的信号无效，此时脉冲分配电路根据用户在引脚6设定的状态完成双脉冲（引脚6为高电平）或单脉冲（引脚6为低电平）的分配功能，并经输出驱动电路功率放大后输出，一旦系统发生过电流、过电压或其他非正常情况，则引脚5禁止信号有效，脉冲分配和驱动电路内部的逻辑电路动作，封锁脉冲输出，确保集成电路的6个引脚12、1&&&&&&&&1、10、9、8、7输出全为低电平。&&&&&&&&3.5.3基本设计特点1.主要设计特点&&&&&&&&（1）TC787适用于主功率器件是晶闸管的三相全控桥或其他扩补结构电路的系统中为晶闸管的移向触发电路。&&&&&&&&（2）TC787在单、双电源下均可工作，使其适用电源的范围较广泛，它们输出三相触发控制角可在0—180º范围内连续同步改变。&&&&&&&&它们对零点的识别非常可靠，使它们可方便的用作过零开关，同时器件内部设计有移相控制电压和同步锯齿波电压交点的锁定电路，抗干扰能力极强。&&&&&&&&电路自身具有输出禁止端，使用户可在过电流、过电压时进行保护，保证系统安全。&&&&&&&&（3）TC787分别具有A型和B型器件，使用户可方便地根据自己应用系统所需要的工作频率来选择(工频时选A型器件，中频100～400Hz时选B型器件)。&&&&&&&&同时TC787输出为脉冲列，适用于触发晶闸管及感性负载；TC787输出为方波，适用于驱动晶体管。&&&&&&&&因两种集成电路引脚完全相同，故增加了用户控制用印制电路板只需要互换集成电路便可用于控制晶闸管或晶体管。&&&&&&&&（4）TC787可方便地通过改变引脚6的电平高低，来设置其输出为双脉冲列还是单脉冲列。&&&&&&&&2.主要电参数和限制&&&&&&&&（1）工作电源电压VDD：8～18V或正负5V～正负9V；（2）输入同步电压有效值：≤（1／2√2）VDD；（3）输入控制信号电压范围：0～VDD；（4）输出脉冲电流最大值：20mA；（5）锯齿波电容取值范围：0.1～0.15；（6）脉宽电容取值范围：3300PF～0.01Uf；（7）移相范围：0～177º；（8）工作温度范围：0—+55℃3.6整流电路整流电路（Rectifier）是电力电子中出现最早的一种，它将交流电变为直流电，应用十分广泛，电路形式多种多样，各具特色。&&&&&&&&按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种；按电路结构可分为桥式电路和零式电路；按交流相数分为单项电路和多项路；按变压器二次侧电流的方向是单向或是双向，又分为单拍电路和双拍电路。&&&&&&&&3.6.1三相不可控整流电路1.电容滤波的三相不可控整流电路图如图3.13所示。&&&&&&&&2.基本原工作原理该电路中，当某一对二极管导通时，输出直流电压等于交流侧线电压中最大的一个，该线电压即向电容供电，也向负载供电。&&&&&&&&当没有二极管导通时，由电容向负载放电，设二极管在距线电压过零点δ角处开始导通，并以二极管VD6和VD1开始同时导通的时刻为时间零点，则线电压为uab=6U2sin(wt+δ)而相电压为ua=2U2sin(wt+δ-6π)在wt=0时，二极管VD6和VD1开始同时导通，直流侧电压等于uab；下一次同时导通的一对管子是VD1和VD2，直流侧电压等于uab。&&&&&&&&这两段导通过程之间的交替有两种情况，一种是在VD1和VD2同时导通之前VD6和VD1是关断的，交流侧向直流侧的充电电流id是断续的，另一种是VD1一直导通，交替时由VD6导通换相至VD2导通，id是连续的。&&&&&&&&介于二者之间的临界情况是,VD6和VD1同时导通的阶段与VD1和VD2同时导通的阶段在wt+δ=3π2处恰好衔接了起来，id恰好连续。&&&&&&&&由前面所述“电压下降速度相等”的原i则，可以确定临界条件。&&&&&&&&三相交流电经以上电容滤波的三相桥式不可控整流电路整理后以直流电压供给SPWM逆变器。&&&&&&&&电容滤波的三相桥是不可控整流电路及其波形图3.13三相不可控整流电路3.6.2三相桥式全控整流电路图3.14三相桥式全控整流电路目前在各种整流电路中，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路，其原理如图3.14所示，习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1VT3VT5）称为共阴极组；阴极连接在一起的三个晶闸管（VT4VT6VT2）称为共阳极组。&&&&&&&&此外，习惯上希望晶闸管按从1到6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为VT1，VT3，VT5，共阳极组与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别是VT4VT6VT2.从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序为VT1—VT2—VT3—VT4—VT5—VT6。&&&&&&&&3.7逆变电路在实际应用中除了交流电能变换成直流电能外，还需将直流电能转换成交流电能，这种对应于整流的逆向过程称为逆变。&&&&&&&&完成这一变换过程的电路称为逆变电路。&&&&&&&&如果将逆变电路的交流侧接到交流电网上，直流电逆变成与电网同频率的交流电反馈至电网上，称为有源逆变。&&&&&&&&如果将电路的交流侧直接于负载连接，将直流电变成某一频率或频率可调的交流电供给负载，称为无源逆变。&&&&&&&&逆变电路在电力电子电路中占有十分突出的位置，本章主要介绍无源的三相桥式逆变电路。&&&&&&&&3.7.1三相桥式逆变电路1.三相桥式逆变电路的组成图3.15为三相桥式逆变电路。&&&&&&&&电路由三个半桥电路组成，每个桥臂由电力晶体管和二极管构成。&&&&&&&&电路中的电容器是为了分析方便画成两个，并有一个假想的中性点N＇，在实际中可用一个。&&&&&&&&/1/图3.15三相桥式逆变电路2.三相桥式逆变电路工作原理由于输入端施加的是直流电压源，电力晶体管V1～V6始终保持正向偏置，VD1～VD6是与V1～V6反并联的二极管，其作用是为感性负载提供持续流回路。&&&&&&&&同一半桥，上下两个桥臂以180º为间隔交替开通和关断，V1～V6以60º的相位差开通和关断，所以任一瞬间将有三个桥臂同时导通，在逆变器输出端形成U、V、W三相电压。&&&&&&&&3.7.2三相PWM产生器HEF4752随着电力电子技术、微机控制技术以及几大规模集成电路的发展，基于集成PWM电路构成的变频调速系统以其结构简单、运行可靠、节能效果显著、性价比高等突出优点而得到广泛应运。&&&&&&&&本章介绍的GTR、SPWM变频调速系统是以大规模集成电路产生的三相PWM信号经隔离、放大后，驱动由GTR构成的三相桥式逆变器，使之输出三相SPWM的波形，实现异步电机变频调速。&&&&&&&&1．HEF4752简介HEF4752是采用LOCMOS工艺制造的大规模集成电路，专门用来产生三相PWM信号。&&&&&&&&它的驱动输出经隔离放大后，即可驱动GTO逆变器，也可驱动GTR逆变器，在交流变频调速和UPS中心控制器件。&&&&&&&&2．主要特点1）能产生三相对相位差120°的互补SPWM主控脉冲，适用于三相桥结构的逆变器；2）采用数控方式不仅能提高系统控制精度，也易于与微机联机；3）采用多载波比自动切换方式，随着逆变器的输出频率降低，有级的自动增加载波比，从而抑制低频输出时因高次谐波产生的转矩脉冲和噪声等所造成的恶劣影响。&&&&&&&&调制频率的可调范围为0~100HZ，且能使逆变器输出电压同步调节。&&&&&&&&4）为防止逆变器上下桥臂器件直通，在每项主控脉冲间插入死去间隔，间隔时间连续可调。&&&&&&&&电源正端相辅脉冲输出1HEF4752引脚图表3-7各管脚功能表引脚名称功能引脚名称功能1OBC1B相换流2OBM2B相主3OBM1B相主4RCT最高开关频率基准时钟5CW电机换向控制6OCT推迟输出时钟7K选择互锁推迟间隔8ORM1B相主9ORM2B相主10ORC1B相换流11ORC2B相换流12FCT频率时钟13A复位输入控制14VSS接地端15B测试电路用信号16C测试电路用信号17VCT电压时钟18CSP电流采样脉冲19OYC2Y相换流20OYC1Y相换流21OYM2Y相主22OYM1Y相主23RSYNR相同步信号24L停止或者启动系统25I选择晶体管/晶闸管模式26VAV平均电压27OBC2B相换流28VDD工作电压3.引脚说明HEF4752为28脚双列直插式标准封装DIP芯片，它有7个控制输入，4个时钟输入，12个驱动逆变器输出，3个控制输出。&&&&&&&&其外部管脚排列如图3.16所示。&&&&&&&&各管脚功能描述如表3-7所列。&&&&&&&&4.HEF4752是一种基于同步式双缘调制原理产生SPWM信号的专用集成电路，其原理框图如图3.17所示。&&&&&&&&实验电路计数器计数器计数器译码器输出口输出口输出口图3.17HEF4752原理框图5.输入功能1）输入I用来决定逆变器驱动输出模式的选择，当I为低电平时，驱动模式是晶体管，当I为高电平时，驱动模式是晶闸管；2）输入控制信号K和时钟输出OCT共同决定逆变器没对输出信号的互锁推迟间隔时间；3）相序输入ＣＷ用来控制电机转向。&&&&&&&&当ＣＷ为低电平时，相序为R、B、Y；当CW为高电平时，相序为R、Y、B；4）输入L用来控制启动或者停止，L为低电平时，在晶体管模式下封锁HEF4752所有的脉宽调制驱动输出，但产生输出信号的内部电路仍在继续“运行”。&&&&&&&&L为高电平时解除封锁。&&&&&&&&L除启停电路外，还可方便的用于过流保护；5）控制输入Ａ、Ｂ、Ｃ供制造过程试验用。&&&&&&&&工作时必须接到低电平。&&&&&&&&但Ａ还有另外一个用处，即刚通电时，Ａ置高电平初始化整个IC片，被用作复位信号；6）时钟输入频率控制时钟FCT控制输出ＰＷＭ信号的基波频率，即决定逆变器的输出频率ｆｏｕｔ，从而控制电机转速，ｆFCT=3360Xfout。&&&&&&&&电压控制时钟VCT控制PWM信号的基波电压幅值，是输出电压自动的正比于其输出频率，在给定的输出频率下，平均逆变输出电压低的幅度由fVCT控制。&&&&&&&&参考时钟RCT是一个固定时钟它决定逆变器的最高开关频率，ｆｓ（ｍａｘ），一旦fRCT确定，则HEF4752输出脉冲的调制频率就在０．６ｆｓ（ｍａｘ）~fs(max)之前变化，且逆变器的开关频率是速出频率的严格整数倍fs=N×fout，为频率比，其值为15,21,30,42,60,84,120，168；7）输出推迟时钟OCT控制HEF4752每对输出信号互锁推迟间隔时间Td以防止逆变器同一桥臂上、下两只开关器件同时导通引起直通你，推迟间隔时间的选择端(K)一起决定Td的长短，其关系式为:Td=???????&1&1608kfkfoctoct控制”“控制一般情况K保持为高电平，通常可取fVCT=fOCT。&&&&&&&&PC3PC4TIMERINRESETPC5TIMEROUTIO/MCERDWRALEAD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7GNDVCCPC2PC1PC0PB7PB6PB5PB4PB3PB2PB1PB0PA7PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA20216．输出功能1）逆变驱动输出HEF4752有六个主驱动输出组成三个互补对，还有和每一主输出相联的辅助输出。&&&&&&&&在驱动GTR逆变器时，输出波形是双边沿调制的脉宽调制波，其调制原理可由图加以说明。&&&&&&&&假定载波在一个周期内有九个脉冲，载波脉冲的两个边沿都用一个可变的时间间隔量δ加以调制，而且使δ∝sinθ。&&&&&&&&sinθ&0时，该处的脉冲变宽；sinθ&0时，脉冲变窄。&&&&&&&&三相输出的调制脉冲波相位互差120°VRY是R相和Y相间的线电压波形。&&&&&&&&这个脉冲波平均值的波形接近正弦波。&&&&&&&&显然，频率比N的值越大，线电压平均值的波形越接近正弦波，而良好的正弦波输出，正是交流电机所要求的。&&&&&&&&控制输出RSYN是一个脉冲输出，其频率等于fout，脉宽等于VCT时钟的脉宽，主要为触发示波器扫描提供一个稳定的参考信号。&&&&&&&&输出电压模拟信号VAV为一数字信号，他模拟逆变器输出线电压的平均值。&&&&&&&&它不受互锁间隔的影响，也不被控制输入L封锁，其频率等于逆变器输出频率fout，并为6fout所调制，VAV在fVCT的闭环控制中非常有用，可用来改善输出电压对输出频率关系的非线性。&&&&&&&&逆变器开关输出CSP是一个脉冲串，不受L状态的影响，其频率为逆变器开关频率的2倍，其中每一脉冲的下降沿发生在主输出的零调制点。&&&&&&&&3.8键盘显示电路的设计键盘和显示器是数控系统常用的人机对话的外围设备，键盘可以完成程序数据的输入，显示器显示计算机运行时的状态数据。&&&&&&&&键盘和显示器接口电路常使用8155接口芯片，所以下面先介绍8155接口芯片，然后再介绍接口电路。&&&&&&&&3.8.18155接口芯片简介8155为40引脚双列直插式封装芯片，其引脚见图3.18所示。&&&&&&&&8155芯片内含256个字节的静态RAM，两个8位并行口PA和PB，一个6位并行口PC，工作方式可由程序设置。&&&&&&&&另外还有一个14位的计数器，可以对输入脉冲进行减法记数。&&&&&&&&引脚TIMIN位定时计数器时钟输入端，由外部输入时钟脉冲；TIMOUT为定时器输图3.188155接口芯片引脚出端。&&&&&&&&定时器启动时后，能对输入端的脉冲进行记数，当减法计数器减至零时，在TIMOUT端输出一个脉冲信号。&&&&&&&&CE是片选信号线（输入），当CE为低电平时，表示此芯片被选中，允许它与CPU通信；IO/M是I/O口及存储器选择线（输入），当CE为低电平且IO/M为低电平时，选择片内RAM；当CE为低电平且IO/M为高电平时，选择I/O口；ALE是地址锁存信号线（输入）当ALE信号有效时把CPU输出至8155的地址信号、片选信号CE及IO/M信号都锁存到内部锁存器。&&&&&&&&D0～D7是地址、数据线，因为芯片内含有地址锁存器，因此，既能传递地址信息，又能传送数据信息。&&&&&&&&3.8.2的接口8155与单片机的接口如图3.18所示P0.0～P0.7RESETP2.0P2.7ALERDWRAD0～AD7RESETIO/MCEALERDWRTIMEROUTTIMEIN分频输出PC口PB口PA口输入脉冲图3.31的接口。&&&&&&&&由上图可以看出，由于8155内部有地址锁存器并且有ALE引脚，因此它和MCS-51系列单片机的接口很简单，只要将8155的输入控制端与8031单片机各同名端相连，将AD7～AD0与8031的P0.7～P0.0相接，CE、IO/M可分别与P2.7、P2.0相连，如图3.10所示，此时8155地址可分配如下：内部256字节ROM的地址：7E00H～7EFFH；命令/状态口地址:7F00H；PA口地址:7F01H；PB口地址:7F02H；PC口地址:7F03H；定时低8位寄存器地址:7F04H；定时器高6位及2位定时输出方式寄存器地址:7F05H。&&&&&&&&3.8.3键盘/显示接口电路的设计为了使操作人员能够随时掌握X轴Y轴的位置变换情况，系统设计了6位LED显示器。&&&&&&&&采用CS5137T共阴极数码管。&&&&&&&&如下图3.20所示。&&&&&&&&图中，DS0～DS2为X轴的位置显示，最大显示999的数值；DS3～DS5为Y轴的位置显示,最大显示999。&&&&&&&&总共有两种显示方式：分别为静态显示和动态显示。&&&&&&&&根据系统的要求，这里我们采用动态显示方式。&&&&&&&&8155的PA0～PA7作为段选线，PC0～PC5为六条位选线。&&&&&&&&由图可知，我们设计了一个键盘，因为系统X轴，Y轴的给定值的输入只能通过键盘来完成。&&&&&&&&设计中考虑到所用的键比较多，所以系统采用了非编码键盘的形式。&&&&&&&&键盘排成8行6列矩阵，共48个键。&&&&&&&&PB0～PB7是8根行线，PC0～PC5是8根列线，在列线与行线的交叉点上安装按键。&&&&&&&&由图可以看出8155的PC口既充当了键盘扫描的8根列线，又充当了显示电路的六条位选线。&&&&&&&&PB口的8根列线按一定时间间隔轮流输出低电平。&&&&&&&&当扫描到某一列线上时，若无键按下，。&&&&&&&&信号被计算机捕获后，根据此键对应的行线和列线的位置，计算机可以判断出键值，完成一次键输入扫描工作。&&&&&&&&显示相应的X、Y轴的坐标值图3.20键盘/显示接口电路的设计3.9电源模块的设计在电子设计与制作中，直流电源的设计是很重要的内容。&&&&&&&&在本系统中，所需的电源主要有给集成芯片供电的+5V、+10V、±12V电压。&&&&&&&&3.9.1+12V、-12V、+5V电源的设计电源在进行电源设计时功率交流输入端加一级电源滤波器，以降低工频频率的干扰，本方案的直流稳压电源采用通用的桥式全波整流大电容滤波和三端固定输出的集成稳压器，输出电路由+12V稳压供给从而大大降低了电压调整率和负载调整率等指标，为了保证电路的有效性和可靠性。&&&&&&&&所有的集成稳压器根据功耗均安装有充足余量的散热片。&&&&&&&&其中正电源输出的稳压选用W7800系列的三端稳压器，负电压输出的稳压选用W7900系列的三端稳压器，其电路图如图3.21所示。&&&&&&&&220V～VinVout7805GNDGND7915VinVoutVinVout7815GND+5VGND+12VGND-12V3300μf0.01μf++++++3300μf3300μf0.01μf0.01μf0.01μf0.01μf0.01μf47μf47μf47μf图3.21电源电路3.9.2+10V电源的设计三端可调式集成稳压器按输出电压分为正电压输出CW317(CW117、CW217)和负电压输出CW337(CW137、CW237)两大类。&&&&&&&&按输出电流大小，每个系列又分为L型和M型等。&&&&&&&&三端可调集成稳压器CW317和CW337是一种悬浮式串联调整稳压器，它们的外形（TO-220封装），典型应用电路如图3.22所示。&&&&&&&&为了使电路正常工作，一般输出电流不小于5mA。&&&&&&&&输出电压范围在2~40V之间，输出电压可在1.25~37V之间调整，负载电流可达1.5A，由于调整端的输出电流非常小（50uA）且恒定，故可将其忽略，那么输出电压表示为U。&&&&&&&&≈﹙1+Rp∕R1)×1.25式中，1.25（单位为V）式集成稳压器输出端与调整段之间的固定参考电压UREF,R1取值120～240Ω（此值保证稳压器在空载时也能正常工作），调节RP可改变输出电压的大小（RP取值视RL和输出电压的大小而定）。&&&&&&&&+++--+20.1¦Μ3.51¦Μ;?图3.22电源电路3.10报警电路在简易自动报警器中，常常采用蜂鸣器发声或发光二极管发光产生示警信号。&&&&&&&&由于小型蜂鸣器驱动电流不大，简化了电路设计。&&&&&&&&该设计采用光敏三极管、光敏二极管、蜂鸣器构成了简单的声光报警电路，如果电网功率因数出现异常，二极管发光同时蜂鸣器发出报警声。&&&&&&&&光敏二极管和光敏三极管的介绍如下：1.光敏二极管光敏二极管也叫光敏二极管。&&&&&&&&光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工时需加上反向电压。&&&&&&&&无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流，此时光敏二极管截止。&&&&&&&&当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。&&&&&&&&当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。&&&&&&&&这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。&&&&&&&&因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。&&&&&&&&图3.23报警电路2.光敏三极管光敏三极管和普通三极管相似，也有电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制，同时也受光辐射的控制。&&&&&&&&通常基极不引出，但一些光敏三极管的基极有引出，用于温度补偿和附加控制等作用。&&&&&&&&当具有光敏特性的PN接收到光辐射时，形成光电流，由此产生的光生电流由基极进入发射极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于β倍的信号电流。&&&&&&&&不同材料制成的光敏三极管具有不同的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大的光电流放大作用，即很高的灵敏度。&&&&&&&&其基本特性:&&&&&&&&（1）光谱特性(2)伏安特性(3)光照特性(4)温度特5)频率响应性驱动蜂鸣器的电路如图3.23所示。&&&&&&&&HA为声响指示器，采用低电压（3V）蜂鸣器，其工作电流仅需十几个毫安。&&&&&&&&VT选用9013，hfe≈200，偏置电阻器R为15kΩ，VT的基极电流IB约0.1mA，集电极电流IC约为10mA，此时VT已经饱和导通，其集电极—发射极之间电压VCE仅为0.05V。&&&&&&&&图中+5V脉冲加到二极管输入端时，发光二极管因导通而发光，通过光耦合作用使光敏三极管导通，故可在VOUT输出高电平蜂鸣器发出报警声；当VIN端输入0V时，发光二极管熄灭，光敏三极管截止，VOUT输出低电平。&&&&&&&&4系统软件流程图对于本系统，它主要包括主程序、键盘子程序、显示子程序，中断子程序、PID控制算法子程序和A/D转换子程序。&&&&&&&&4.1主程序流程图主程序流程图如图4.1所示。&&&&&&&&开始初始化调用键盘扫描子程序调用显示子程序采样周期到否？调用A/D子程序程序清标志位计算误差ess闭环控制波形调制清A/D标志位NY开始初始化图4.1主程序流程图4.2键盘子程序流程图键盘子程序流程图如图4.2所示。&&&&&&&&入口调判键按下子程序返回键号A计算闭合键号调消抖延时子程序有键闭合否？有键闭合否？NYNY图4.2键盘子程序流程图4.3显示子程序流程图设片内ROM的30H～35H单元为显示缓冲区，依次（从低位到高位）存放六个要显示的数据（以分离的BCD码形式存放）。&&&&&&&&运行中，将要显示的数据经软件译码形成段选码后，通过P0口输出给8155的PA口；将要显示的数的位置（位选码），也通过P0口输出给8155的PB口，这样被选中的位就被电亮。&&&&&&&&各显示位的点亮时间间隔为1ms。&&&&&&&&显示子程序流程图如图4.3所示。&&&&&&&&入口动态显示8155初始化显示缓冲区首址送R08155口地址送DPTR显示启始位送R2取显示数据查表求段码延时1ms段码送8155的PA口位码送8155的PC口修正位码修正显示缓冲指针六位数显示完否返回NY图4.3显示子程序流程图4.4中断子程序流程图当有键盘操作时通过INT0引发AT89C51的外部中断0的中断服务程序，中断采样定时由定时器0的操作完成，定时器0的益出时间受采样周期的控制。&&&&&&&&由T0溢出引发的中断服务程序用于设置定时标志，程序流程图如图4.4所示。&&&&&&&&保护现场赋20ms定时初值04H=1?Vb=0?Va=0?Vb重新赋值置04H标志位恢复现场返回Vb－1输出输出Va－1Va重新赋值清04H标志位YNNNYY图4.4中断子程序流程图4.5PID控制算法子程序PID控制算法子程序流程图如图4.5所示。&&&&&&&&u(k)u(k-1)u(k)u(k-1)u(k)-e(k)输出u(k)NNY入口取e(k)取α0*e(k)取α1*e(k-1)u(k-1)u(k)e(k-1)e(k)返回e(k)是否大于εe(k)&0?Y图4.5PID控制算法子程序流程图结论随着我国电力建设的飞速发展，电力供应紧张状况有了很大缓解，但各区间发展不平衡。&&&&&&&&对电力相对充足的地区，人们开始关心供电质量，诸如谐波分量、电压波动等；对电力供应相对短缺的地区，面临的主要问题仍然是如何科科学、合理地调节电力供应，充分发挥发电、输电、供电设备的能力，减少线路和变压器中的电力损耗等问题。&&&&&&&&为提高供电质量，确保电网的经济运行，目前不少省网要求在380V/220V配网系统里，100KVA以上的变压器都应安装无功补偿器使功率因数COS∮在0.9-0.95范围内。&&&&&&&&提高功率因数的重要意义在于：可充分发挥电力设备的潜在能力；减少线路上的电流，从而降低供电线路上的损失。&&&&&&&&目前，国内外厂家的功率因数补偿控制器，功能比较单一，且工作原理基本上都使功率因数经检测、控制型，即利用PPCT实时检测电网中的电压、电流值以及电压和电流间的相位关系，通过计算处理得到COS∮的值，然后再与设定值比较，从而确定补偿电容器的投切。&&&&&&&&但是现场用户的负载千差万别，工作状态极为复杂，同时还有电网自身的质量问题，使得许多在实验室条件下较为理想的产品，一旦投入现场运行，便会出现这样那样的问题，如精度下降、频繁投切、甚至会出现失控现象；同时，电容的投切还不可回避地引起电压、电流的波动和冲击，影响供电质量及设备使用寿命。&&&&&&&&在本次设计过程中我碰到了一系列问题，例如在选择电容器的容量上，在单片机接口的使用上，以及功率放大器的选择等。&&&&&&&&虽然这个系统在理论上是完全可行的，但我认为在实际中还有待改进，例如投切电容要做好抗干扰措施。&&&&&&&&频繁的投切可能造成系统的不稳定，这些都是要注意的问题。&&&&&&&&本次设计完全可以达到设计所要求的指标。&&&&&&&&不过还要经过实际应用才能得以进一步的改进。&&&&&&&&通过这次设计，我对无功功率补偿方面有了一个大概的认识，但完全不够。&&&&&&&&我会在后续的学习中加以提高。&&&&&&&&我们都知道电容组的投切是当今功率因数控制的最行之有效的方法之一，也是当今的应用热点。&&&&&&&&其中控制开关的选择也相当重要。&&&&&&&&电力系统功率因数补偿是一个利国利民的举措，我相信在专业人士的不断研制开发下必将取得引人瞩目的成就。&&&&&&&&这一成就将会为电能的高效使用带来福音。&&&&&&&&致谢本次毕业设计是在李双科老师的悉心指导和各位学友的帮助下完成的。&&&&&&&&在这些日子里，李老师倾注了大量的心血，他在繁忙的工作之余指导我的毕业设计，给予我极大的指导和帮助，感激之情难于言表。&&&&&&&&从学数载，教泽恩长，老师们渊博的管理知识，严谨的治学态度，敏捷的学术思维和诲人不倦的精神都给我留下了深刻的印象，恩师为人，治学之道，我将终生受益。&&&&&&&&在此论文完成之际，谨向给予我指导和帮助的各位老师致以崇高的敬意和衷心的感谢，也祝愿各位老师身体健康，工作顺利，生活幸福。&&&&&&&&此外，我还要向在本次毕业设计中给予我帮助和关心，支持和鼓励的各位学友表示衷心的感谢。&&&&&&&&你们在百忙之中抽出时间来为我解释疑难问题，感谢你们在这些日子里带给我的欢声笑语、帮助和关心。&&&&&&&&你们乐于助人，勤奋踏实，不辞劳累的精神给我留下了很深刻的印象。&&&&&&&&在此，我衷心的谢谢你们，祝愿你们在以后的人生路上身体健康，前程似锦，生活幸福。&&&&&&&&参考文献1.《单片机原理及接口技术》胡汉才，北京，清华大学出版社，2004.2（第2版）2.《同步发电机可控硅励磁装置》3.《电机学》朱东起中央电大出版社4.孙达昕.用单片机测量电网功率因数角「J」.电气自动化5.杨振野张春志.微机控制同步发电机励磁系统「J」.电子与自动化6.杨卫国.同步电动机晶闸管励磁系统的计算机控制「J」.沈阳黄金学院学报7.杨振野.微机控制同步发电机励磁系统「J」.中小型电机8.杨卫国.同步电动机晶闸管励磁系统的计算机控制「J」.沈阳黄金学院学报，1995（4）附页本设计概述：本设计我们采用并联电容器补偿，主要应用单片机技术，实现对低压电力系统的监控，完成功率因数的测量，并根据所得数据进行电容组的投切，以实现对电力系统的功率因数的补偿。&&&&&&&&无功补偿控制器是无功功率的核心，其性能直接影响补偿的效果。&&&&&&&&它是根据检测的功率因数或无功功率，按照一丁点控制规则投入电容器，实现对电路进行无功补偿。&&&&&&&&在低压配电网中有相当一部分是感性负荷，它不仅要消耗大量的有功功率，也要吸收很多的无功功率，从而使功率因数下降，导致无功电源不足，系统电压降低，电能损耗增大，这大大影响了电网的供电能力。&&&&&&&&因此电力部门千方百计要提高系统的功率因数，除本身采取相应的措施外，更要求每个用户在其母线上进行功率因数的补偿。&&&&&&&&即借助于相关的无功功率补偿设备、及时、正确、必要的提供无功功率补偿。&&&&&&&&由于这课题涉及面广，且具有较高的经济含量和技术附加量，因此无功功率补偿设备的研究一直是国内外相关企业激烈竞争的项目之一。&&&&&&&&无功功率补偿技术近年来越来越引起人们的关注，它是涉及电力﹑电子技术﹑电气自动化技术和理论电子等领域的重大课题。&&&&&&&&本设计着重论述了单片机和计算机控制组成控制系统进行功率因数自动补偿装置。&&&&&&&&毕业设计（论文）评语题目基于单片机和同步发电机控制的电网功率因数控制器专业电力系统及其自动化班级电力08—1班姓名梁毅指导老师评语：（根据完成“毕业设计（论文）任务书”规定工作的情况：创新性评价、写作的规范化程度、存在的问题、是否可以提交答辩等。&&&&&&&&）指导教师（签名）年月日答辩委员会（小组）评语：（根据学生答辩回答问题时知识面掌握、逻辑思维能力、口头表达能力、回答问题的正确性等综合填写。&&&&&&&&）答辩委员会（小组）负责人（签名）年月日
的输出，它还包括对数据的一些额外操作，如数据汇总。VB6.0中提供的“数据报表设计器”（DataReportdesigner）是一个极为灵活的报表设计工具，它以“数据环境设计器”（DataEnvironment）作为数据源，能创建有层次的
t(t)构成控制偏差：E(t)=rin(t)-yout(t)PID控制就是对偏差信号进行比例、积分、微分运算后，形成一种控制规律。即，控制器的输出为：????????????tDpdttdeTdtteTtektu01)()(1)()(或写成传递函数的形式：
化电路系统，电路设计按照功能分成不同模块，每个模块之间仅需要极少的连线，大大提高了系统稳定性、可靠性。安装、调试、维护简单方便，难度大大降低。(2)方案的设计、硬件软件的设计、器件的选取、制造工艺等诸多
为了提高整个电路的电压增益，电压放大级输出级偏置电流差分输入级T3T4T72N930T82N930T9T5T6VoT1Vi1T2Vi2DR1R2R8R3R4R7R6R?3-++Vcc+10V+--VEE-10V图1.2.8简单的运算放大电路电压放大级由T3、T4组成复合管共射级电路
我的设计计算，我要求得锥齿轮的传动比为1:2.5，试取锥齿轮大端模数m=3.5mm，试取小齿轮齿数120Z?，大齿轮齿数22.52050Z???，平均模数1(10.5)3.510.52.91673mRmmmm??????????????，m当量直齿圆柱
利用单片机对防盗报警系统进行控制，系统要求能对16以上个点进行自动监测。利用8255A扩展I/O口，8255A有三个位并行口，程序对PA、PB和PC，依次进行循环检测。因8255A每个位并行口又有8个输入输出口，所以一片8255可
,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}；voiddisplay()；voidkeyscan()；voiddelay(uintx){uchari,j；for(i=x；i&0；i--)for(j=120；j&0；j--)；}voiddi()1717{bee=1；delay(100)；bee=0；}voidinit(){bee=0；TMOD=
恒压供水系统中的应用》[M].青岛：中国海洋大学出版社，，41.[7]祁娜.《基于单片机-免疫计数器自动换样功能的研究与实现》[M].长安：长安大学出版社，.[8]杨帅.《基于神经元芯片和单片机双处
0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7P1.0P1.1P1.2P1.3P1.5P1.4P1.6P1.7PNP100R11KR2GNDVCCVCCHRS1H-S-DCGNDP3.3100R11PNPSpeakerGNDVCCP3.4greenredPNPPNP100R13100R12VCCGNDP3.3P3.5P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P
t1；//输入三位数后延时关计时if(close==1){closeGRingCount1=dlycount；dlycount=0；}else{closeGRingCount2=dlycount；dlycount=0；}TR0=1；i=0；delayclose=0；close=0；}}}if(laws){i++；if(i&7){data1[i-1]=
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