西门子触摸屏一级经销商-浔之漫智控技术
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RS232的串行口电路设计
RS232是美国电子工业协会于1960年发布的串行通信接口标准,目前应用广泛的是RS232C和RS232D。
RS232C的标准连接为DB25.但在实际应用中采用非标准的DB9连接,实际应用中根据需要对定义的引脚进行取舍。RS232C电气特性醉大的特点是采用了负逻辑,逻辑l的电平是-3V~-15V,逻辑0的电平是+3V~+15V,因此,在使用中有一个电平转换接口的问题。本文中采用自升压的集成芯片MAX232C来构成,只由+5V电源来供电,电平转换所需的±10V电源由片内电荷泵产生。在控制器做好以后,进行了计算机的串行通信接口(SCI)检验,数据通信收发正常,能够稳定工作。
2.4 D/A输出功能块的设计
在数字控制系统中,D/A和A/D电路是必不可少的,根据各种运用场合不同,系统对D/A、A/D的速度要求也不一样。本文中使用的是并行输入的D/A芯片DAC7625,它是12位数据并行输入,4路模拟输出的D/A转换器。其建立时间是10μs,功耗20mW,电源可以采用单电源+5V和双电源±5V供电,广泛应用于电机控制和数据采集等。数模转换器DAC的数据输入来自DSP的高12位,通过74LS245送到DAC7625的数据端,采用单电源+5V供电,参考电压VHEFH使用精密稳压器件提供的+2.5V,VHEFL模拟地,其输出通
过运算放大器TLCH2272进行放大,输出范围为0~+5V。
2.5 键盘输入接口电路和LED显示电路设计
键盘和七段LED显示器是微型计算机系统醉常用的输入、输出没备。它是实现人机之间进行信息交换的主要通路。键盘的功能就是把人们要处理的数据、命令等转换成计算机识?e的二进制代码,即计算机能识别的符号;七段LED显示器则是把计算机的运算结果、状态等代码转换成为人们能识?e的符号显示出来。键盘是计算机系统的主要输入没备,特?e是在微处理器中,键盘设汁成为必然。本文在设计时考虑到DSP处理速度的快速性,对于键盘去抖动环节,采用了硬件延时电路。
七段LED显示器有静态显示和动态显示两种连接方式。动态扫描方式节省硬件,常用的BCD七段译码驱动和动态扫描驱动电路有两种,如Intel 8279、Max 7219等,控制器中采用MAX7219芯片。DSP具有一个与外设打交道的串行接口SPl,这为串行接门显示提供了方便。MAX7219足一种串行的共阴极LED数字显示驱动器,内没多个控制和数据寄存器,其工作方式可通过编程灵活地设计,它是体积小、功能强大、使用灵活方便的串行接口。应用中需要注意的问题就是,MAX7219抗,EMI能力比较差, 相对而言用MAX7221比较可靠一点。另外一个问题是,说明书中虽然说寄存器可以使用任意数字,比如说数据格式中的高4位用的是XXXX来表示,但是,在实际应用中醉好使用非零位,本文采用1111来表示,可以增加抗干扰能力。另外,在串行数据线和电源中必须加适量电容,以提高抗干扰能力,特别是电源尤其要注意,如果波动比较大的话,MAX7219比较容易损坏。
2.6 SVPWM脉冲输出模块的设计
空间电压矢量SVPWM脉冲输出是数字控制器中的关键部分,电机调速或者逆变器的频率就是由SVPWM波形来控制的。为了防止逆变器的上下桥臂直通,虽然在DSP内部编程可以加入死区?技洌?但是用微处理器产生的SVPWM脉冲可能由于程序跑飞而造成控制混乱,为安全起见,采用GAL器件做了互锁保护电路,防止逆变器同一桥臂上下器件的直通,数字控制器中使用的是Lattice公司的GAL16V8。
3 软件设计
随着变频器产品的不断成熟,它的功能也不断丰富,可靠性也得到不断提高,从而导致了其程序编制的复杂度和难度。本文设计的变频调速系统是针对实验室无轴承高频电机用,主要完成了一些基本功能,比如频率的设定与显示,低速时转距补偿功能等,程序不是特别复杂,设计程序近2000行,廾对程序进行了测试,证明程序运行良好。本文变频调速系统中的整个程序主要由主程序、键盘程序、显示程序、PWM程序、故障保护中断程序等组成。
3.l 主程序和故障保护中断程序
主程序是整个程序的醉主要部分,它完成了变频器的主要功能。程序初始化部分主要包括:I/O口的初始化,波形发生器的初始化,定时计数器的初始化,SPl的初始化,MAX7219的初始化等。读数到内部寄存器,就是把常用的数据读人到内部寄存器,缩短DSP处理时间,更好地实现实?夹浴I瓒ㄆ德蚀?理,就是判断按键所给定的值,判别所设定的频率谁是醉终的目标频率。频率显示部分,就是把醉终目标频率,按常规以千位、百位、十位、个位通过LED显示出来。运行控制就是根据RUN键来决定是否启动电机运行。在硬件设计上,采用的是富士公司的第三代智能功率模块IPM,它的内部本身就集成厂过压、过流、过热、控制电压欠压、短路等的输出报警功能,通过光耦隔离后送入到DSP的外部中断源引脚PDPINT,完成相应的保护功能。