毕业设计（论文）
题 目： 基于LPC2148通讯的变频器控制 学 生：
指导老师： 叶 轻 舟 系 别： 电子信息与电气工程系 专 业： 电子信息工程 班 级： 电子0601 学 号： 0206104115
2010年5月
福建工程学院本科毕业设计(论文)作者承诺保证书
本人郑重承诺： 本篇毕业设计(论文)的内容真实、可靠。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人愿承担全部责任。
学生签名：
年 月 日
福建工程学院本科毕业设计(论文)指导教师承诺保证书
本人郑重承诺：我已按有关规定对本篇毕业设计(论文)的选题与内容进行了指导和审核，该同学的毕业设计（论文）中未发现弄虚作假、抄袭的现象，本人愿承担指导教师的相关责任。
指导教师签名：
年 月 日
目 录
1 选题背景 ............................................................ 1
1.1 发展现状 ............................................................................................................... 1 1.1.1 国内发展现状 .................................................................................................... 1 1.1.2 国外发展现状 .................................................................................................... 1 1.2 设计要求 ............................................................................................................... 2 2 方案论证 ............................................................ 2
2.1 主控芯片的选择 ................................................................................................... 2 2.2 变频器控制方式的选择 ..................................................................................... 3 3 电路原理设计 ........................................................ 4
3.1 主控芯片的简介 ................................................................................................... 4 3.2 UART串行通讯 .................................................................................................... 4 3.3 变频器的简介 ....................................................................................................... 5 3.3.1 变频器内部原理简介 ........................................................................................ 5 3.3.2 变频器通讯控制概述 ........................................................................................ 6 3.4 RS－485接口电路 ................................................................................................ 7 3.4.1 RS-485简介 ........................................................................................................ 8 3.4.2 RS-485与LPC2148的连接 .............................................................................. 9 3. 5 通讯协议 ............................................................................................................ 11 3.5.1 Danfoss FC通讯协议 ....................................................................................... 11 3.5.2 Modbus通讯协议 ............................................................................................. 15 4 变频器驱动软件设计 ................................................. 17
4.1 Danfoss变频器利用Danfoss FC协议驱动设计 ............................................... 17 4.2 三菱变频器利用Modbus协议驱动设计 .......................................................... 19 4.3 LPC2148与变频器通讯设计 .............................................................................. 24 4.3.1 LPC2148与单台变频器通讯的设计 ............................................................... 24 4.3.2 LPC2148与多台变频器通讯的设计 ............................................................... 26 4.4 调试过程 ............................................................................................................. 28 4.4.1 变频器的安装与测试 ...................................................................................... 28
4.4.2 变频器通讯参数设置 ...................................................................................... 28 4.4.3 联机调试 .......................................................................................................... 29 5 结果分析 ........................................................... 32 6 总结 ............................................................... 32 致 谢 ................................................................ 34 参考文献 ............................................................. 35 附录A Uart1串口程序代码 ............................................. 36 附录B 发送数据指令至变频器程序代码 ................................... 38 附录C 调试界面 ....................................................... 41 附录D LPC2148引脚分布图 ............................................. 42 附录E 整个课题原理图 ................................................. 43
基于LPC2148通讯的变频器控制
摘 要
变频调速作为交流电机调速的主要手段已经在工业领域中应用的十分广泛，其具有的调速范围宽、稳速精度高、动态响应快、适用范围广、运行可靠等技术性能，已逐步取代直流电机调速系统。变频器一般都带有RS232/422/485通信接口，可以实现上位工控机对变频器的1对1或1对32的通信功能，可将上位机的运行指令下达，或将变频器的运行状态上传。在网络化日益普及的今天，与普通的点对点的硬线连接方式而言，通过高速通讯连接的变频器系统可以最大程度上降低系统的维护时间、提高生产效率、减少运行成本。
本文采用在LPC2148的控制下，利用RS-485通讯接口分别与Danfoss、三菱变频器下通过Danfoss FC、Modbus通讯协议通讯，最终能够根据控制要求实现PID闭环自动控制。
关键词 变频器，LPC2148，通讯协议， RS-485 ，串行通讯