基于80C196MC交流調(diào)速實驗系統(tǒng)軟件的設(shè)計與開發(fā)

電子機(jī)電論文編號:JD491  論文字?jǐn)?shù):20340,頁數(shù):39   

目錄
摘要 1
Abstrst: 2
前    言 3
第一章 緒 論 5
1.1、課題背景 6
1.2、論文的內(nèi)容介紹 6
第二章Intel80C196MC簡介 6
2.1、概述 6
2.2、80C196MC的系統(tǒng)構(gòu)成 7
2.3 存儲器空間  8
2.4、80C196MC片內(nèi)波形發(fā)生器WFG詳細(xì)介紹 9
2.5、波形發(fā)生器WG工作原理 10
第三章 交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 14
3.1、交流異步電動機(jī)變頻調(diào)速工作原理 15
3.2、變頻器 16
3.3、實驗硬件電路簡介 17
3.4、正弦波脈寬調(diào)制 17
3.5、三相逆變電路（SPWM主電路） 19
第四章 軟件的實現(xiàn) 21
4.1 系統(tǒng)軟件的總體結(jié)構(gòu) 21
4.2 SPWM的產(chǎn)生和軟件算法 21
4.3 對程序中一些常數(shù)和數(shù)據(jù)表的說明 22
4.4 軟件源程序 23
4.5 偉福仿真器簡介 28
4.6 程序在偉福6000中的仿真過程 28
第五章 總結(jié)與致謝 33
5.1 總結(jié) 33
參考文獻(xiàn) 35
附  錄1電路硬件電路圖 37
附錄2初始化程序框圖 38
附錄3查詢等待程序框圖 39

摘要
隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高，16位單片機(jī)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于工和民用領(lǐng)域。其中，INTEL公司的8XC196MC系列16位單片機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的一種。8XC196MC單片機(jī)集合了INTEL16位單片機(jī)的所有特性，是196系列單片機(jī)中功能最強(qiáng)大的一種，它的三相波形發(fā)生器，就非常適合交流電機(jī)控制，可以方便地產(chǎn)生三對對稱的SPWM波形。同時，它具有性能高，功能全，用戶使用方便等特點，尤其是高速的處理能力和對交流電的特殊應(yīng)用，因此它必將在我國的智能領(lǐng)域控制廣泛應(yīng)用，也將帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
本調(diào)速系統(tǒng)的控制芯片采用Intel公司專門為電機(jī)控制而設(shè)計的高性能微處理器中的一種80C196MC，利用該處理器中的片內(nèi)波形發(fā)生器WFG直接用軟件產(chǎn)生三相正弦脈寬調(diào)制波。
本文主要研究內(nèi)容包括：詳細(xì)論述了基于80CI96MC單片機(jī)控制的SPWM的算法構(gòu)成、波形發(fā)生器的工作原理、有關(guān)參數(shù)的計算及相關(guān)寄存器、死區(qū)時間的設(shè)置等。在此基礎(chǔ)上，完成波形生成的軟件設(shè)計，并編寫出完整的程序。

關(guān)鍵詞：三相波形發(fā)生器    正弦波脈寬調(diào)制     變頻調(diào)速

Abstrst:
    With the SCM technology and control technology improvement, 16-bit microcontrollers has been widely used in the field and civilian. One, INTEL 8 XC196MC company's 16-bit microcontroller series is the most widely used kind. 8XC196MC SCM collection of INTEL16-bit microcontrollers all the characteristics of the 196 series microcontroller in the most powerful one, its three-phase wave generator, is very suitable for AC motor control, can easily produce three pairs Symmetrical SPWM waveform. At the same time, it has a high-performance, full functionality, ease of use, and other characteristics of users, especially high-speed processing capability of the AC and the application-specific, so it will definitely in our wider application of intelligent control of the area, but also will bring considerable economic benefits . The speed control system using Intel chips exclusively for motor control and design of high-performance microprocessor in a 80 C196MC, in the use of the processor chip waveform generator WFG direct use of software generated three-phase SPWM Wave. This paper studies include: a detailed exposition on 80 CI96MC SPWM control of the MCU algorithm composition, the working principle of wave generator, the parameters of calculation and related registers, dead time, and other settings. On this basis, the complete waveform generation of software design, and to prepare the full process. Key words: Three-phase waveform generator  Sine wave PWM  Frequency

前    言
    隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展及科技水平的提高，近二十余年來單片機(jī)微型計算機(jī)有了飛躍的發(fā)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(chǎn)品，其單片機(jī)型號已無法統(tǒng)計。
以著名的芯片制造業(yè)巨頭------美國著名的INTEL公司為例，早期推出的MCS—48系列單片機(jī)是一種功能較簡單，尋址范圍很有限的低能8位單片機(jī)，除了一些傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域（如鍵盤控制器）外，這類單片機(jī)已在很大程度上被稍后的MCS-51系列8位單片機(jī)所取代。在此基礎(chǔ)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(dāng)時應(yīng)用比較廣泛，但是在一些比較復(fù)雜的系統(tǒng)中，它就不得不讓位于16位單片機(jī)�！�
MCS-96系列16位單片機(jī)特別適用于各類自動控制系統(tǒng)，如工業(yè)過程控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)，分布式控制系統(tǒng)，變頻調(diào)速電機(jī)控制系統(tǒng)等。還適用用于一般的信號處理系統(tǒng)和高級智能儀器，以及高性能的計算機(jī)外部設(shè)備控制器和辦公自動化設(shè)備控制器。這些系統(tǒng)通常要求實時處理，實時控制。INTEL公司的8XC196系列16位單片機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的一種。8XC196MC單片機(jī)集合了INTEL16位單片機(jī)的所有特性，是196系列單片機(jī)中功能最強(qiáng)大的一種，它的三相波形發(fā)生器，就非常適合交流電機(jī)控制。由于8XC196MC單片機(jī)完善而卓越的性能，它必將在、智能儀表、家用電器、計算機(jī)終端設(shè)備、汽車電子、人工智能、機(jī)器人、機(jī)電一體化以及傳統(tǒng)設(shè)備改造等廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域中大顯身手，充分發(fā)揮其優(yōu)點。因此，它具有良好的發(fā)展前景。
目前，國內(nèi)變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究也非�；钴S，但是在產(chǎn)業(yè)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(jù)。因此，為了加快國內(nèi)變頻調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，就需要對國際變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展趨勢和國內(nèi)的市場需求有一個全面的了解。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，無論是生產(chǎn)還是生活當(dāng)中，人民對數(shù)字化信息的依賴程度越來越高。如果說計算機(jī)是大腦，網(wǎng)絡(luò)是神經(jīng)，那么電機(jī)傳動系統(tǒng)就是骨骼和肌肉。它們之間的完美結(jié)合才是現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。為了使交流調(diào)速系統(tǒng)與信息系統(tǒng)緊密結(jié)合，同時也為了提高交流調(diào)速系統(tǒng)自身的性能，必須使交流調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)全數(shù)字化控制。 
另外，隨著大功率開關(guān)器件制造技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，交流電機(jī)的變頻調(diào)速在一般工業(yè)領(lǐng)域以至許多民用領(lǐng)域中已得到廣泛應(yīng)用。在節(jié)能、減少維修、提高產(chǎn)品產(chǎn)量及產(chǎn)品質(zhì)量等方面都取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。目前，高性能交流調(diào)速系統(tǒng)的研究和開發(fā)已引起各國學(xué)者的高度重視，而所用微處理器、功率器件及產(chǎn)生SPWM波的方法是影響變頻器性能好壞的直接因素。