基于80C196MC交流調速系統控制電路的硬件設計與開發

電子機電論文編號:JD732   論文字數:20811,頁數:48

目錄
前  言 - 1 -
第一章 緒 論 - 3 -
1.1課題研究的背景 - 3 -
1.2課題研究的目的及意義 - 5 -
1.3課題研究的內容 - 6 -
第二章 Intel 8XC196MC單片機 - 7 -
2.1單片機的發展 - 7 -
2.2 8XC196MC單片機簡介 - 9 -
2.3 80C196MC單片機結構 - 9 -
2.4 80C196MC單片機特點 - 10 -
2.5 80C196MC的引腳及功能介紹 - 13 -
2.6 8XC196MC的特殊工作方式 - 17 -
2.7存儲器空間配置  - 17 -
第三章  80C196MC最小系統的硬件電路設計 - 19 -
3.1 引言 - 19 -
3.2 控制系統的設計方案 - 20 -
3.3 單片機最小系統結構設計： - 21 -
第四章 控制系統原理圖及印制板圖 - 41 -
4.1 PROTEL 99 SE功能介紹 - 42 -
4.2 硬件原理圖的繪制 - 42 -
4.3 PCB圖的繪制 - 43 -
第五章 結 論 - 44 -
5.1 總結 - 44 -
5.2 感想 - 45 -
參考文獻 - 46 -
致  謝 - 47 -

前  言
    單片微型計算機的英語名稱是Single-chip Microcomputer。眾所周知，組成微型計算機離不開三要素：即中央處理單元、內存儲器和輸入輸出接口。這三者之間由三條總線，即地址總線、數據總線和控制總線聯系起來。而這三者都是相互獨立成電路芯片。單片機不同，它是把這三者集中做在一塊芯片上，可見，一片單片機的功能就相當于一臺微型計算機的功能。本設計就是以80C196MC 單片機作為主控制芯片完成最小系統硬件設計和開發，課題要求能夠輸出六路三相互補的SPWM信號。隨著微電子技術的快速發展及科技水平的提高，近二十余年來單片機微型計算機有了飛躍的發展。為了滿足市場需求，世界上著名的集成電路芯片制造商紛紛推出各自的產品，其單片機型號已無法統計。
以美國著名的INTEL公司為例，早期推出的MCS—48系列單片機是一種功能較簡單，尋址范圍很有限的低能8位單片機，除了一些傳統的應用領域（如鍵盤控制器）外，這類單片機已在很大程度上被稍后的MCS-51系列8位單片機所取代。在MCS-51系列單片機的內核8751/87C51的基礎上，INTEL公司，PHILIPS公司，SIEMENS公司等很多大公司，紛紛推出了名目繁多的派生芯片，雖然在當時應用比較廣泛，但是在一些比較復雜的系統中，它就顯得力不從心了，不得不讓位于16位單片機�！�
MCS-96系列16位單片機特別適用于各類自動控制系統，如工業過程控制系統，伺服系統，分布式控制系統，變頻調速電機控制系統等。還適用于一般的信號處理系統和高級智能儀器，以及高性能的計算機外部設備控制器和辦公自動化設備控制器。這些系統通常要求實時處理，實時控制。INTEL公司的8XC196MC系列16位單片機是目前應用最廣泛的一種。8XC196MC單片機集合了INTEL16位單片機的所有特性，是196系列單片機中功能最強大的一種，它的三相波形發生器，就非常適合交流電機控制。由于8XC196MC單片機完善而卓越的性能，它必將在、智能儀表、家用電器、計算機終端設備、汽車電子、人工智能、機器人、機電一體化以及傳統設備改造等廣泛的應用領域中大顯身手，充分發揮其優點。因此，它具有良好的發展前景。
目前，國內變頻調速系統的研究也非�；钴S，但是在產業化方面還不是很理想，市場的大部分還是被國外公司所占據。因此，為了加快國內變頻調速系統的發展，就需要對國際變頻調速技術的發展趨勢和國內的市場需求有一個全面的了解。隨著計算機技術的發展，無論是生產還是生活當中，人民對數字化信息的依賴程度越來越高。如果說計算機是大腦，網絡是神經，那么電機傳動系統就是骨骼和肌肉。它們之間的完美結合才是現代產業發展方向。為了使交流調速系統與信息系統緊密結合，同時也為了提高交流調速系統自身的性能，必須使交流調速系統實現全數字化控制。 
另外，隨著大功率開關器件制造技術和計算機技術的迅猛發展，交流電機的變頻調速在一般工業領域以至許多民用領域中已得到廣泛應用。在節能、減少維修、提高產品產量及產品質量等方面都取得了明顯的經濟效益。目前，高性能交流調速系統的研究和開發已引起各國學者的高度重視，而所用微處理器、功率器件及產生SPWM波的方法是影響變頻器性能好壞的直接因素。
正是在這種前提下，我覺得基于80C196MC交流調速系統控制電路的硬件設計與開發是個很值得研究的設計課題，所以我選擇了這個課題，為此我用了將近3個星期的時間搜集了大量關于本次設計的相關書籍和報刊。本次的設計任務由2人協作完成，本人完成的是基于80C196MC單片機單板最小系統模板的設計與開發。
在這里，我衷心感謝學院以及各位領導和老師對我們的大力幫助及支持。
由于設計者的學識有限，本設計中難免有不妥和錯誤之處，懇請各位老師給予指正。