与数据总线复用类的单片机，因此，芯片的引脚接高电平或者悬空不接。通过的口与的口相连，提供位数据和低位地址，芯片中的地址锁存器可以锁存来自的低位地址，从而将口输入的地址与数据分开。的地址锁存器由的信号控制。同时，连接的控制信号还有读写信号和。的片选信号接地，这样的个寄存器的地址为寄存器∽的地址∽虚拟寄存器的地址的引脚接反相器的输出脚，使单片机能够在异常情况下封锁的输出，的引脚接只发光二极管，当的输出被封锁时，发光二极管亮，用来封锁状态。由于本系统采用了单相电压型逆变电路，所以的输出引脚我们只用和，它们分别通过四个驱动电路，驱动逆变桥的号，而驱动号。的编程初始化编程初始化是用来设定与电机和逆变器有关的基本参数，它包括载波频率设定调制波频率范围设定脉冲延迟时间设定最小删除脉宽设定调制波形设定看门狗时间常数设定。在初始化编程时，各寄存器内容见表。下面分别介绍这些内容的设定载波频率设定载波频率即三角波频率越高越好，但频率越高损耗会越大，另外，还受开关管最高频率限制，因此要合理设定，设定字由这三位组成，载波频率通过下式求出式中，为时钟频率，值的二进制数即为载波频率设定字。本系统中，为，载波频率取，可求得，所以为调制波频率范围设定调制波频率范围设定字是由这三位组成，调制波频率通过下式求得值的二进制数即为调制波频率范围设定字。本系统中，调制波频率范围，可求得，所以为脉冲延迟时间设定该设定字是由这位组成。脉冲延迟时间通过下式求得的二进制数即是脉冲延迟时间设定字。本系统中，所以等于，于是为。最小删除脉宽设定最小删除脉宽设定字是由这位组成，最小删除脉宽由下式求得，的二进制即是最小删除脉宽设定字。考虑到延迟死区的因素，在延迟时，通常的做法是在保持原频率不变的基础上，使开关管延迟导通，实际输出的脉宽延迟前的脉宽延迟时间，由结构图可知，的工作顺序是先删除最窄脉冲，然后再延迟，所以上式给出的应是延迟前的最小删除脉宽，它等于实际输出的最小脉宽加上延迟时间，即实际输出的最小脉宽。本系统中，实际输出最小脉宽为，则，计算得，所以为。调制波形的选择波形选择字由这位组成，为时，输出的是纯正弦波，为时，输出的是增强型波，为时，输出的是高效型波。纯正弦波可用于静态逆变电源，电源和单相交流电机调速，增强型和高效型可用于三相交流调速，本系统中，为，即输出为纯正弦波。幅值控制是幅值控制位，当时，控制寄存器中的相的幅值就是其他两相的幅值当时，控制寄存器中的相分别可以调整各自的幅值，以适应不平衡负载。本系统中我们只使用相控制信号，所以，即为。看门狗时间常数设定时间常数由这位组成，根据下式计算出值，它的二进制即为时间常数。当每次向控制寄存器写数据时，自动用这个常数重置看门狗，即叫醒次，如果单片机失去控制，在指定时间内没有叫醒看门狗，则看门狗会立即封锁输出。本系统中，不用该功能，所以我们可设定值为。综上所述，各初始化寄存器的编程值为。初始化寄存器通常在程序初始化时定义，在电源工作期间不应该改变它们，如果定要修改，可先复位或用控制寄存器中的位来关断输出，然后再进行修改。控制寄存器编程控制寄存器的作用包括调制波频率选择调制波幅值选择正反转选择输出禁止位控制计数器复位控制看门狗选择软复位控制控制数据仍然是通过∽寄存器输入并暂存，当向虚拟寄存器写操作时，这些数据送入控制寄存器。∽各寄存器内容如表所示。调制波频率选择调制波频率选择字由∽这位组成，通过下式求得值，它的二进制数即是调制波频率选择字，本系统中，所以计算得，于是为，为。调制波幅值选择通过改变调制波幅值来改变输出电压有效值，达到改变输出电压的目的。调制波幅值是借助于位幅值选择字来实现的，每相都可以通过计算下式求出值，它的二进制数即为幅值选择字即或或。式中的就是调压比。正反转选择正反转选择位控制三相输出的相序。时正转，相序是，时反转，相序为。正反转期间输出波形连续，本系统中，我们选择，即正转。输出禁止位控制输出禁止位，当时，关断所有信号输出。本系统中我们置为，开通所有的信号输出。计数器复位控制计数器复位位，时，使内部的相计数器置为相，失去了正常的频率控制，输出固定占空比的波，本系统中，我们置该位为看门狗选择看门狗选择位，当时，使用看门狗功能。本系统中我们置该位为，即不使用看门狗功能。软复位控制是软复位位，它与硬复位有相同的功能，高电平有效。本系统中我们置该位为，即不使用软复位功能。综上所述，各控制寄存器编程值为则根据系统控制程序来设定。附录是该片的编程例子程序。驱动电路驱动电路的要求驱动电路的要求与的特性密切相关，设计门极驱动电路时，应特别注意开通特性负载短路能力和引起的误触发等问题。正偏置电压增加，通态电压下降，开通能耗也下降，分别如图所示。由图中还可看出，若固定不变时，导通电压将随集电极电系统恢复正常运行，若单片机的相应引脚仍为低电平，则启动输入过压或欠压保护程序，关闭电源系统，发出报警。输出过流保护电路输出过流保护是指电源输出电流超过所设定的允许值时，使电源不受损坏的技术措施通过的电流超过其额定值时，也必须对进行保护，保护功能由完成，保护动作时间小于，它分为限流式保护和截止式保护两类，前者可恢复，旦过流消失，能自动恢复工作，后者不可恢复，必须重新启动，才能工作。本文中所设计电路采用截止式保护电路，图所示即为本系统的输出过流保护电路。系统中，我们在电源输出线路上安装个电流互感器，我们可在互感器次级得到个与被检测初级电流成比例的电压，将该次级电压整流滤波后，得到直流电压，该电压同输出电流成正比。将该电压同输出电流的门限电压相比较，当超过门限电压时，比较器输出高电平，则单片机的相应引脚为低电平，从而启动单片机内定时器进行计时，若定时时间到了以后，电源输出已经没有过电流，则系统恢复正常运行，若单片机的相应引脚仍为低电平，则启动输出过流保护程序，关闭电源系统，发出报警。温度保护电路随着温度的升高，电子元件的性能都会下降甚至损坏，因此我们必须在系统内加装散热风扇，另外还应当对电源关键部位的温度进行监测，防止因温度过高而引起元器件的损坏。图为本系统内的温度保护电路。插头处为负温度系数的热敏电阻，其电阻随着温度的升高而逐渐下降。当温度升高时超过度，处的电压逐渐下降，当处的电压低于处的阈值电压时，比较器输出高电平，则单片机的相应引脚得到低电平，从而单片机启动温度保护程序，关闭电源，对电源进行保护。辅助电源电路的设计本系统中需用到个的电源主要由组成和四个各自隔离的电源主要由组成，如图所示第四章系统软件的设计系统控制程序设计图为本系统的控制程序框图，系统开机后，先复位，然后对其初始化寄存器和控制寄存器进行编程，在此之后，单片机不断通过采样输出电压值，调整控制数据中的调制幅度值，使输出电压稳定下来。具体来说，就是连续次采样输出电压值，然后对采样值进行中位值滤波，接着把采样值与系统设定电压值本系统为进行比较，求出偏差,再判断此时的偏差是否在允许的范围内，如果是，则不改变中的控制数据，如果超过了允许范围，就采用前述的控制算法去计算出此时的控制调制幅度值，再对的控制寄存器进行编程，从而使输出的波的脉宽幅度随输出电压值变化，使的导通和关断时间发生变化，输出电压稳定在。图中还指出了电源发生输入过压欠压，输出过流或元器件过热时的处理过程当电源系统中的单片机检测到过压欠压过流或过热信号时，置报警标志位为，同时启动定时器，当定时器定时时间到后，单片机再检查过压欠压过流或过热信号是否仍然存在，若存在，则关闭输出并发出故障报警，若过压欠压过流或过热信号已不存在了，则不关闭输出也不发出报警，报警标志位清。这样处理，我们可以有效地防止电源的故障误报警。软件抗干扰技术本电源系统的现场运行环境恶劣，干扰严重，对单片机运行的可靠性和安全性有很高的要求，除了在硬件电路上需要安排些必要的抗干扰措施外，还需在软件上采用抗干扰技术。叠加在被测模拟输入信号上的噪声干扰，会导致较大的测量误差，但由于噪声的随机性，我们可以通过软件滤波的方法来滤除虚假信号，求出其真实信号。当噪声干扰窜入单片机系统，后果更加严重，可能会导致系统失控，最典型的故障是破坏程序计数器的状态，导致程序从个区域跳转到另个区域，或者程序在地址空间内乱飞，甚至陷入死循环。为了将乱飞或陷入死循环的程序重新纳入正轨，我们可采取些必要的软件抗干扰措施，常用的有软件陷阱技术和看门狗技术。软件陷阱技术当乱飞的程序进入非程序区，我们可以设置软件陷阱，将其迅速引向个指定位置，从而使程序恢复正常运行。本系统中，我们在未用的程序空间用数据填满，当跑飞的程序进入此区，便会自动跳转到程序开头，从而重新开始程序的正常运行。看门狗技术单片机受到干扰而失控，引起程序乱飞，也可能使程序陷入死循环，软件陷阱技术不能使失控的程序摆脱死循环的困境，这时，只有采用看门狗技术才能使程序摆脱死循环。看门狗技术就是不断监视程序循环的运行时间，若发现时间超过循环设定时间，则认为系统陷入死循环，然后强迫程序进入处理程序，使系统进入正轨。在本系统中，我们采用程序计数器来监视程序的运行，如图所示，正常运行时，系统会断续发复位信号给，这样不会输出复位信号给单片机，旦程序陷入死循环，程序不能及时给发出复位信号，那么当计数时间到时，的就会向单片机复位脚发出复位信号，使程序重新开始进行，从而摆脱死循环。第四章结论结论在这几周的毕业设计中我们为此付出了努力同时也在此设计中我们学到了很多电气知识。毕业设计是对我们在大学期间所学所有知识的个综合运用，是用所学知识去解决些实际问题。我们从当初的设计题目选定到设计方案的拟定以及到我们同组对各自方案的讨论最终确定了个最佳方案。致谢这次毕业设计的题目是基于单片机控制的三相逆变电源设计，本次设计是在李双科老师的悉心指导下完成的。在这十几周的毕业设计期间，指导老师给予了我大量的帮助和指导，才使得我们这次毕业设计按期完成。在毕业设计的过程中，李老师不惜牺牲业余时间给我们耐心的指导，给我们提供了大量的参考资料，讲解了在设计中所遇到的疑惑。李老师能够在百忙之中挤出时间悉心指导我们，为我们开拓思路，精心点拨，热忱鼓舞。在做毕业设计期间，李老师的以身作则不仅授我以文，而且教我做人，使我终身受益，为我即将走向社会步入工作岗位立下了人生榜样。在次，谨向在毕业设计中给予我帮助的指导老师致以深深地谢意和敬意,同时，我也要感谢在设计中给予我帮助的各位同学，他们为我的设计出谋划策，帮我开拓思路，没有他们的帮助，我也不会很顺利地完成这次设计。他们在我的设计中所体现出来的优点和他们这种团结的精神值得我学习和发扬，为此，我向他们表示深深地感谢,最后，特别感谢在百忙之中抽出宝贵时间对本次设计进行评阅的各位老师。由于本人才疏学浅，能力有限，设计中难免有和不当之处，在此谨望各位老师提出宝