单片机控制的电机交流调速系统设计 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 RCT CW OCT K ORM1 ORM2 ORC1 ORC2 FCT A VSS B C VCT CSP OYC2 OYC1 OYM2 OYM1 RSYN L I VAV OBC2 最高开关频率基准时钟 电机换相控制信号 推迟输出时钟 选择互锁推迟间隔 R相主开关信号1 R相主开关信号2 R相换流开关信号1 R相换流开关信号2 频率时钟 复位输入控制 接地端 测试电路用信号 测试电路用信号 电压时钟 电流采样脉冲 Y相换流开关信号2 Y相换流开关信号1 Y相主开关信号2 Y相主开关信号1 R相同步信号 停止/启动系统 选择晶体管/晶闸管模式 平均电压 B相换流开关信号2 - 21 -
单片机控制的电机交流调速系统设计 28 输入引脚功能
1 )输入引脚I用来决定逆变器驱动输出模式的选择，当引脚I为低电平时，驱动模式是晶体管，当引脚I为高电平时，驱动模式是晶闸管。
2)输入控制信号引脚K和时钟输入引脚OCT共同决定逆变器每对输出信号的互锁推迟间隔时间。
（4） 8255
8255是可编程的并行I/O接口芯片，它具有3个8位的并行I/O口，三种工作方式，可通过编程改变其功能，因而使用方便，通用性强，可作为单片机与多种外围设备连接时的中间接口电路。8255的引脚图如图9所示。
引脚说明
由图可知，8255共有40个引脚，各引脚功能如下：
D0—D7： 三态双向数据线，与单片机数据总线相连，用来传递数据信息。 CS/： 片选信号线，低电平有效，表示芯片被选中。
VDD 工作电压(10V) 343332313029282753698356D0D1D2D3D4D5D6D7RDWRA0A1RESETCSPA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7432140393837181920212223242514151617131211108255 图9 8255引脚图
RD/： 读出信号线，低电平有效，控制数据的读出。 WR/： 写入信号线，低电平有效，控制数据的写入。
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单片机控制的电机交流调速系统设计
Vcc： +5V电源。
PA7—PA0： A口输入/输出线。 PB7—PB0： B口输入/输出线。 PC7—PC0： C口输入/输出线。 RESET： 复位信号线。
A1—A0： 地址线，用来选择8255内部端口。
本次设计用到8255的工作方式0，且A口作为输入，B口，C口作为输出。 8255地址口的选定： 片选CS/，地址选择端A1，A0。分别接于P0.7,P0.1,P0.0其它地址线全悬空。显然只要保证P0.7为低电平时，选中该8255，若P0.1,P0.0再为“00”选中8255的A口，同理P0.1,P0.0为“01”，“10”，“11”分别选中B口，C口及控制口。若地址用16位表示，其他无用端全选为1，则8255的A，B，C
J及控制口地址可为FF7CH，FF7DH，FF7FH，
如果无用位为“0”，则4个地址为0000H，0001H，0002H，0003H，只要保证CS/，A1，A0的状态，无用位设为“0”，或“1”无关。掌握了确定地址的方法，地址便可以灵活的选出了。
（5） ADC0809
ADC0809是一种逐次逼近式8路模拟输入，8位数字量输出的A/D转换器。其引脚如图10所示。
由引脚可见，ADC0809共有28个引脚，采用双插直列示封装，其引脚主要功能如下：
1） IN0—IN7 是8路模拟信号输入端。
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图10 ADC0809 引脚图
2）D0—D7 是8位数字量输出端。
3）A，B，C 与ALE控制8路模拟通道的切换，A，B，C 分别与三根地址线或数据线相连，三者编码对应8个通道地址口。C，B，A=000—111分别对应IN0—IN7通道地址。
ADC0809 虽然有8路模拟通道可以同时输入8路模拟信号，但每个瞬间只能转换一路，各路之间的切换由软件变换通道地址实现。
4） OE，START，CLK为控制信号端，OE为输出允许端，START为启动信号输入端，CLK为时钟信号输入端。
5）VR（+）和VR（-）为参考电压输入端。 （6） 8279
27262524121314151617181942210112139OUTA0OUTA1OUTA2OUTA3DB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7IRQCSRDWRA0CLKRESETOUTB0OUTB1OUTB2OUTB3BDSL0SL1SL2SL3RL0RL1RL2RL3RL4RL5RL6RL7SHIFTCNTL/S313029282332333435383912567836378279 图11 8279引脚图
8279是一种通用可编程键盘，显示器接口芯片。如图11所示，它能完成键盘输入和显示控制两种功能，键盘部分提供一种扫描方式，对键盘不断扫描，自动消抖，自动识别出按下的键并给出编码，能对双键或N键同时按下进行保护。
8279的组成：
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1）I/O控制及数据缓冲器 2）控制和时序寄存器及定时控制 3）扫描计数器
4）回复缓冲器，键盘抖动及控制 5）FIFO/传感器RAM及其状态寄存器 6）显示RAM和显示地址寄存器 4.3 系统主回路的设计以及参数计算 （1）主回路的结构
系统主回路是交—直—交电压型变频电路，其图12如下所示：
图12 系统主回路电路图
整流采用三相桥式不可控整流器，L1，L2，C0组成滤波电路，R2，C2，VD2三个元件和 VD1一起构成尖峰电压吸收电路（又称直流侧阻容吸收电路），用以削弱因逆变器换流而引起的尖峰电压，采用的是GRT三相桥式PWM逆变器。
（2） 参数计算和元件选择
1) 大功率开关管 SPWM正弦脉宽调制方法的直流利用率为0.866，即U1/Ud?o.866。为了使逆变器输出380V的线电压，要求直流侧的电源电压：Ud?380V?438.8V 考虑到大功率的晶体管的管压降等，取0.866Ud?450V，则大功率晶体管的参数为U(BR)ceo?(23)Ud?9001350V，
U(RR)ceo?(23)Ud?9001350V。选择晶体管模块QCA50A—100A三块，作为大功率开关管。QCA50A—100A为两单元组件，c-e极带反向续流二极管，绝缘式结构，其极限参数为：U(BR)ceo?1000V,ICM?50A,PW ，它的内部结d?400*2构图如图13所示。
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