當(dāng)前位置:首頁(yè) > 單片機(jī) > 單片機(jī)
[導(dǎo)讀]變頻調(diào)速在控制中的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛,傳統(tǒng)的變頻調(diào)速控制是用普通的單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn),電路復(fù)雜、編程麻煩,本系統(tǒng)采用C504專用控制單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。 1C504功能簡(jiǎn)述 C504是西門子公司的8?Bit專用微控制器,它兼

變頻調(diào)速在控制中的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛,傳統(tǒng)的變頻調(diào)速控制是用普通的單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn),電路復(fù)雜、編程麻煩,本系統(tǒng)采用C504專用控制單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。

1C504功能簡(jiǎn)述

C504是西門子公司的8?Bit專用微控制器,它兼容51系列單片機(jī),其顯著特點(diǎn)是:具有一個(gè)專用于產(chǎn)生PWM信號(hào)的16位捕捉/比較單元(Capture/CompareUnit,簡(jiǎn)稱CCU),4個(gè)8?Bit通用輸入/輸出口,其中P1口既可作為4路模擬輸入,也可作為6路PWM輸出,這就給變頻調(diào)速控制提供了PWM波驅(qū)動(dòng)信號(hào),無(wú)需外加PWM波產(chǎn)生電路,或使用復(fù)雜的軟件編程方式。

C504的PWM波產(chǎn)生原理是:通過(guò)向CCU中的周期寄存器、控制寄存器、方式選擇寄存器和初始化寄存器寫入命令字,把晶振時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)預(yù)分頻單元,變?yōu)橐欢ㄖ芷诘拿}沖,再經(jīng)捕捉定時(shí)器,把時(shí)鐘脈沖轉(zhuǎn)化為一定周期的三角波或鋸齒波,再經(jīng)比較器進(jìn)行比較,將輸入信號(hào)調(diào)制成不同脈寬的方波脈沖,經(jīng)接口控制單元向外輸出六路方波脈沖,當(dāng)改變?nèi)齻€(gè)比較器和周期寄存器的賦值時(shí),就改變了PWM波的脈寬和周期,從而實(shí)現(xiàn)調(diào)頻和調(diào)脈寬的控制。

2硬件系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)如圖1所示。C504是該系統(tǒng)的核心,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制和6路PWM波的產(chǎn)生。27256EPROM作為程序存儲(chǔ)器,74AS573作為地址鎖存器,8255可編程并行接口芯片、ULN2803及74LS245,組成鍵盤與顯示電路。通過(guò)鍵盤進(jìn)行轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的設(shè)置,顯示器顯示工作狀態(tài)和頻率。IPM是一個(gè)智能功率模塊,具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流自動(dòng)保護(hù)功能,并輸出故障指示信號(hào),內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)電路和光電隔離電路,直接由C504的P1.2~P1.7輸出的六路PWM波驅(qū)動(dòng),具有抗干擾性能強(qiáng)的特點(diǎn)。它是一個(gè)自關(guān)斷三相全控逆變橋,直接用來(lái)控制需調(diào)速的三相電動(dòng)機(jī)。

整個(gè)系統(tǒng)外圍元件少,宜于編程和開(kāi)發(fā),體積小,推廣使用非常方便,具有非常高的性能/價(jià)格比。

3軟件系統(tǒng)

本系統(tǒng)利用C504微控制器芯片內(nèi)的CCU單元,可以較為簡(jiǎn)便地產(chǎn)生三相SPWM波,去驅(qū)動(dòng)IPM直接來(lái)控制三相感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)。在設(shè)計(jì)軟件時(shí),基于時(shí)間優(yōu)化的原則,所有的控制任務(wù)使用高效的算法,只需很短的CPU計(jì)算時(shí)間。

整個(gè)軟件系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),包括主程序(見(jiàn)圖2)、用戶設(shè)置子程序(見(jiàn)圖3)、鍵盤檢測(cè)子程序、狀態(tài)及故障監(jiān)控子程序和CCU中斷服務(wù)程序(見(jiàn)圖4)??紤]到開(kāi)發(fā)周期和控制效率兩方面的問(wèn)題,在開(kāi)發(fā)中使用C51和匯編語(yǔ)言混合編程。

主程序完成系統(tǒng)初始化和控制任務(wù)。系統(tǒng)初始化包括:在RAM中建立完整的正弦表,CCU初始化、中斷系統(tǒng)初始化和8255初始化(包括鍵盤、顯示電路)。具體流程如圖2所示。用戶設(shè)置子程序設(shè)有密碼保護(hù),主要接收用戶通過(guò)鍵盤輸入的“旋轉(zhuǎn)方向”和“轉(zhuǎn)速”,并將設(shè)定值存入RAM中,流程如圖3。狀態(tài)與故障監(jiān)控子程序可將當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的“轉(zhuǎn)向”和“轉(zhuǎn)速”,以及IPM的故障代碼,遇到嚴(yán)重故障可以自動(dòng)停機(jī)。鍵盤檢測(cè)和顯示子程序比較簡(jiǎn)單,在此不再贅述。

圖1硬件系統(tǒng)圖 

   

圖2變頻調(diào)速系統(tǒng)主程序        圖3用戶設(shè)置子程序

圖4CCU中斷服務(wù)子程序

 

CCU中斷服務(wù)程序是軟件系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,使用匯編語(yǔ)言編程。通過(guò)比較定時(shí)器1的溢出中斷,系統(tǒng)每50μs調(diào)用一次中斷服務(wù)程序,周期性地更新CCU比較寄存器中的賦值。該任務(wù)耗時(shí)15μs左右,約占用30%的CPU運(yùn)算時(shí)間,程序簡(jiǎn)練,執(zhí)行效率很高。如果轉(zhuǎn)速增加或減小時(shí)也可以按一定的速率改變轉(zhuǎn)速,同時(shí)為了避免當(dāng)轉(zhuǎn)速低于1Hz時(shí)向電動(dòng)機(jī)輸出DC電流,會(huì)自動(dòng)關(guān)閉CCU輸出。這時(shí),該任務(wù)耗時(shí)30μs左右,約占用60%的CPU運(yùn)算時(shí)間,為實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制提供了時(shí)間。流程如圖4所示。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國(guó)汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開(kāi)發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來(lái)越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來(lái)越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開(kāi)幕式在貴陽(yáng)舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語(yǔ)權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤(rùn)率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長(zhǎng) 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營(yíng)商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力")與長(zhǎng)三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉