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基于单片机的PWM转DAC实现通用变频器的自动控制游乙龙【摘要】提出一种基于单片机的PWM转DAC方式，实现对通用变频器的自动控制，包括启停控制、频率调节等，通过在SX-608D实训平台上的变频器实际运行，取得了很好的控制效果。
本设计具有成本低廉，控制小巧等优点，通过简单改进，如增加光耦隔离等，可用以实际工业控制。
%This paper presents a PWM based on microcomputer to DAC mode, to realize the automatic control of the general frequency converter, including start and stop control, frequency regulation, through the frequency converter in SX-608D training platform on the actual operation, has achieved a good control effect. This design has the advantages of low cost, control cabinet and so on. Through simple improvement, such as increasing the optocoupler isolation,it is available to the actual industrial control.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P90-92)【关键词】SX-608D;单片机;PWM;DAC;通用变频器【作者】游乙龙【作者单位】广东省粤东高级技工学校，广东汕头 515041【正文语种】中文【中图分类】TP368广东三向教学仪器制造有限公司生产的SX-608D是为维修电工技师、高级技师的职业培训与技能鉴定而设计的，集PLC、变频器、触摸屏、工业网络、传感器、计算机及多媒体于一体的新技术、新工艺的标准化实训设备[1]。
摘要电机变频控制器，是一种无机械运动的频率调控装置。
它把电力配电网50Hz恒定频率的交流电，变成可调频率的交流电，供普通的交流异步电动机使用。
对电机具有高效的驱动性能及良好的控制特性。
现在变频器在过程控制、提升控制、家电等中得到广泛的应用，而本设计主要是讨论其在家电中的使用。
在设计中采用STC12C5410AD作为主控制单片机实现电机变频控制器，使用智能功率模块( SPM)FPAL15SH60对电机进行驱动。
控制器能实现20--250Hz信号的输出，可通过手动或自动的方法调节频率，并能显示实时频率。
具有输入欠压保护、输出过压过流保护功能和过温监测等功能。
工作原理是由单片机产生初始的SPWM控制信号，把取样电压和设定的参考电压相比较得到输出电压与参考电压的误差值，电压误差值反馈到单片机内部进行数据处理，再由单片机对SPWM信号进行修正后输出，从而达到对电机控制。
本设计以高性能单片机为电机的控制中心，通过智能功率模块达到对电机的驱动，最终实现对电机的控制。
使其在实际使用中达到低功耗，高效率的效果。
关键字：变频器；STC单片机；智能功率模块( SPM )；SPWMBased on STC-MCU Inverter Controller DesignAbstract: Motor inverter controller is a motion-control device that non-mechanical frequency.Its electricity distribution network to a constant frequency AC 50HZ into AC adjustable frequency for the use of ordinary AC asynchronous motor.It’s drive with efficient performance and good control characteristics for motor.Inverter has been widely used in the process control, enhance control, and home electrical appliances, but mainly to discuss the design of its use in household appliances.In the design used STC12C5410AD single-chip as the main control variable frequency motor controller, and use of smart Power Module (SPM) FPAL15SH60 of the motor drive. Controller to achieve 30 - 150Hz output signal ,it can be manually or automatically adjust the frequency of the method , and displaying frequency value in real time. Including Including input under-voltage protection, output overvoltage and overcurrent protection features such as over-temperature monitoring.T he working principle is generated from the initial single-chip SPWM control signals, the sampling voltage and set the reference voltage to be compared with the reference voltage output voltage of the error, voltage error feedback to the internal single-chip data processing, and then SPWM signal from the micro to the revised output of motor control to achieve.The design for high-performance single-chip motor control center, through the smart power module for motor drive to achieve, and ultimately the control of motor. To achieve in practice the use of low-power, high-efficiency results.Keyword: Inverters;single-chip inverter; Smart Power Module (SPM)；Sine Pulse-Width Modulation(SPWM)摘要 (I)ABSTRACT (II)1 引言 (1)1.1 变频器发展与主要成果 (2)1.2 变频器的现状与发展方向 (3)1.3 设计的意义与主要内容 (4)2 主要器件和开发环境 (6)2.1 主要器件介绍 (6)2.1.1 STC单片机 (6)2.1.2智能功率模块 (7)2.2 设计开发环境 (9)2.2.1硬件开发环境 (9)2.2.2软件开发环境 (10)3 硬件设计 (11)3.1 变频器的总体结构 (11)3.1.1 系统模块的划分 (11)3.1.2 电源模块 (12)3.2 变流功率模块 (12)3.3 变频控制模块 (14)3.3.1 SPWM的工作原理 (14)3.3.2 SPWM波形的生成方法 (15)3.3.3正弦脉宽调制模块 (16)3.4 其它控制接口 (18)3.4.1 A/D转换模块 (18)3.4.2 MCU与通信接口 (18)3.4.3 键盘模块 (19)3.4.4 显示模块 (19)4 系统软件设计 (21)4.1 SPWM参数的计算 (21)4.2 定时中断处理流程 (23)4.3 串行通信中断程序 (23)5 结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录一系统电原理图 (27)附录二实验程序 (28)1 引言随着人们生活水平的不断提高，家电在生活中的普及率越来越高，与此同时，人们对家电的要求也越来越高。
单片机控制的三相异步电动机调速系统摘要本文介绍了8位单片机的8031控制的高性能混合式异步电动机调速系统的设计与分析，系统中主电路功率元件采用绝缘栅极双机晶体管（IGBT）模块，IGBT 开关功率高，驱动功率小，由它构成的功率变换器输出电压纹波小，线路简单，是当前最有应用前景的电力电子器件。
变频器为交—直—交电流型，可以在4象限运行。
运用SLE4520集成芯片，通过8031单片机微机控制，生成SPWM脉宽，通过光电耦合驱动IGBT，完成对交流电动机的调速。
整个系统具有过电压，过电流，高次谐波等保护措施。
速度调节由8位单片机完成。
文中给出了有关电路和元器件参数确定的原则与方法。
样机在55KW,1476r/min普通异步电动机上运行，结果表明设计合理，具有良好的动静态特性，可以用于工业控制。
关键字：交流调速； IGBT；笼型异步电动机；单片微型机目录第一章方案的比较与选择 (2)1.1 直流调速系统与交流调速系统 (2)1.2 变频器的基本类型 (3)1.3 主电路功率元件的选择 (4)第二章正弦脉宽调速原理 (5)2.1 SPWM变频调速工作原理 (5)2.2 变频调速的基本控制方式 (6)2.3 SPWM逆变器的工作原理 (8)2.4 SPWM控制模式 (11)2.5SLE4520集成芯片介绍 (13)第三章系统的主电路设计 (19)3.1 主电路的设计 (19)3.2 逆变功率元件与驱动电路的设计 (20)第四章主电路参数的计算 (26)第五章变频器的硬件连接 (28)5.1 系统总体结构 (28)5.2 各部分芯片的自我介绍 (28)5.3 硬件连接 (37)第六章微机控制系统的元件设计 (40)第七章专题讨论 (41)7.1 直接采用面积等效法生产SPWM波 (41)7.2 SPWM波形生成方法 (41)7.3 交流调速系统中的能量反馈控制 (43)参考文献 (45)第一章方案的比较与选择1.1 直流调速系统与交流调速系统1.1.1 直流调速系统直流调速系统在额定转速以下用改变电枢电压的方法调速，在额定转速以上用改变励磁的方法调速。
关键字：单片机变频调速系统1 引言随着大功率开关器件制造技术和计算机技术的迅猛发展，变频调速以其自身功能完善、性能可靠、节能显著等优点，已广泛应用于工农业生产和生活等领域。
目前，高性能变频调速系统的研究和开发已引起各国专家的高度重视。
城市供气系统的负载现在主要是风机，而风机类负载适于变频调速，并且节能显著，因此，变频调速在城市供气系统中推广非常快。
但对较复杂的系统，变频调速设计很难取得最佳的效果。
本文正是针对这一问题，结合本地气站的变频调速技术改造而进行的研究。
该系统以M68HC908J12单片机为核心，实现了变频器与多风机的有机配合，抗干扰能力强，节能效率高，供气质量好，并降低了成本。
实验证明具有很高的推广价值。
2M68HC908J12单片机M68HC908J12单片机是美国Motorola公司于2001年推出的一类M68HC908系列高性能8位单片机，它具有速度快、功能强、价格低等特点。
硬件结构与M6805、M146805级M68HC05兼容，而且带有10位A／D和LCD驱动模块，其主要特点有：最大的总线频率为8MHz（4．5V～5．5V），4MHz（2．7V～3．3V）和1MHz（2．4V～2．7V）内部总线频率；12K字节FLASH闪速存储器，具有在线编程和加密功能；片内512K 字节RAM；多功能定时器接口TIM1和TIM2；具有红外功能的串行通信接口SCI；CPU正常工作监视模块COP；电源电压监视模块LVI；实时时钟RTC；串行外围部件扩展接口SPI；6路10位A／D；8个键盘输入中断。
3自动控制系统的原理城市供气系统中以恒压供气为原则，由于煤气随时间不同流量变化很大，若不能及时调整会造成煤气压力不稳定，影响使用质量。
传统手动调节母管出口阀开度的方式会引起压力不稳定，甚至喘振，不能保证供气质量，而且存在能量的大量浪费。
因此，只有设计出合理的、技术含量高的变频调速系统才能很好地解决这一问题。
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基于单片机和USS协议的变频器远程控制系统刘玲玲;乔书杰;李保强【摘要】针对变频调速工控现场普遍存在的电机和操作室远距离连接时监控变频器不便的问题,研发了基于单片机和USS协议的远程控制系统,通过变频器远程控制器的串行接口,利用工控领域通用协议USS通信协议,把变频器和控制系统连接起来,以主从机的方式通过RS485总线联网构成分布式系统控制多台变频器,并可组成DCS控制系统,达到过程数据、电动机运行状况实时监控的目的.文章阐述了基于单片机实现对USS协议变频器远程控制器的硬件组成与软件设置及其特点应用.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2015(030)007【总页数】4页(P37-39,84)【关键词】单片机;变频器;远程控制器;通用串行接口协议;RS485总线【作者】刘玲玲;乔书杰;李保强【作者单位】郑州财经学院机电工程系,郑州450044;郑州财经学院机电工程系,郑州450044;机械工业第六设计研究院有限公司,郑州450007【正文语种】中文【中图分类】TP273变频调速系统在化工、机械、食品等行业应用十分广泛，许多变频调速现场，电机和操作室距离较远，变频器若安装在工控现场则不便于人员操作，若安装在操作室又对现场工人的观察和操作造成影响。
同时传统的开关量和模拟量控制因动力线拉的太远或较多信号线交织在一起容易造成干扰和控制的滞后等现象。
USS协议是一种工业通用通讯协议，其由西门子工程师开发，被广泛应用于工业控制相关产品中，尤其在变频器远程通讯控制中更为普遍。
鉴于上述情况，本文研究了基于单片机和USS协议的变频器远程控制系统。
变频器远程控制系统通过RS485总线联网实现远程控制变频器的启动、停止、加减速、正反转，并实时显示变频器的工作频率、转速等运行状态信息[1]。
单机通讯距离可达 1200 m（9600 b/s），RS485通过2条信号线，实现数据的接收，有效地消除了多条开关量、模拟量信号线共存时的干扰、滞后等问题。
毕业综合实践论文姓名：武德军学号：10140233系部：电子电气工程系专业：电气自动化技术班级：电气1034题目：单片机控制变频调速的设计指导教师：韩亮前言最近几年，随着新型电力电子器件的不断涌现和计算机技术的飞速发展，高性能的交流电动机变频调速系统得到了广泛的应用，它的显著的节能效果和灵活的运行方式，给人们留下了深刻的印象。
本论文首先论述了变频调速的基础技术，简述了它在我国的发展和应用以及今后在这方面应做的工作；其次对系统的主电路、控制电路、电气控制电路以及实现控制的软、硬件进行了系统地分析，并对调速系统的实施方案进行了论证。
在此基础上，调速系统主电路采用了交-直-交型电路形式，并采用IGBT 作为主电路的功率开关器件；根据SPWM 波形的生成原理，从硬件和软件上探讨了基于MA818 ，用于IGBT 控制的数字化PWM 波形产生器的实现方法；根据系统的设计要求，选择了转速负反馈控制，提高了系统的精度和稳定度；最后完成了相应的电气控制电路。
经相关的实验及仿真波形分析，表明该系统满足预期的设计要求。
1.1 交流变频调速技术的发展与研究现状 (5)1.2 变频调速技术的优点和发展方向 (5)1.3 相关技术分析 (8)1.4 本章小结 (9)第二章系统方案 (11)2.1 系统主电路方案的确定 (11)2.2 系统控制电路方案的确定 (13)2.3 系统总体结构框图 (14)2.4 本设计所要完成工作 (15)2.5 本章小结 (15)第三章系统主电路设计 (16)3.1 主电路工作原理 (16)3.2 系统主电路参数设计与选择 (18)3.3 本章小结 (21)第四章系统硬件设计 (22)4.1 触发控制电路框图 (22)4.2 SPWM 生成原理 (22)4.3 MA818 结构及工作原理 (24)4.4 单片机89e28rd2特性 (25)4.5 驱动电路EXB841 介绍 (26)4.6 A/D 转换 (27)4.7 本章小结 (28)第五章软件设计 (29)5.1 数字PID 控制 (29)5.2 数字滤波技术 (33)5.3模数转换方式................................. (36)5.4 MA818 编程 ......... .. (37)5.5.本章小结 (39)参考文献 (41)结束语 (42)附录 (43)电气自动化技术专业毕业综合实践报告第一章交流变频技术1.1 交流变频调速技术的发展与研究现状在过去的几十年里,世界范围的工业进步的一个重要因素是工厂自动化程度的不断提高。
单片机控制的交流异步电机变频调速摘要：单片机控制的变频调速系统设计思想是用转差频率进行控制。
通过改变程序来达到控制转速的目的。
本文用MCS-51系列的8051单片微型计算机和SA4828三相SPWM 产生器及少量的扩展外围芯片构成，充分发挥其控制电路简单、控制方式灵活、输出波形优点多的特点，实现三相异步电机变频调速的目的。
关键词：单片机；三相异步电机；变频调速1、交流三相异步电动机和变频调速技术介绍1.1 三相异步电动机 交流电动机，尤其是感应异步电动机，具有结构简单、价格低廉、坚固耐用、维护方便，可工作在恶劣的环境中等优点，在伺服驱动系统中越来越受到人们的关注。
1.2 变频调速技术 三相异步电动机的调速方法有三种：变极调速、改变转差率调速、变频调速。
其中变频调速具有很大优势，效率最高、性能最好、应用最广泛的是变频调速，它可以构成高动态性能的交流调速系统来取代直流调速系统，并且是交流调速的主要发展方向。
它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节能效果明显，而且易于实现自动化控制，所以交流电动机的变频调速刚反应用于工业行业。
目前变频器不但在传统的电力拖动系统中得到了广泛的应用，而且已扩展到了工业生产的所有领域，以及空调器、洗衣机、电冰箱等家电中。
2、三相异步电机的变频调速原理异步电动机的转速是取决于同步转速的：)1(0s n n -=式中： n ——电动机的转速，m/min0n ——电动机的同步转速，r/mins ——电动机的转差率 s=(n 1-n/)=△n/ n 1而同步转速则主要取决于频率p fn 60=式中：f——输入频率，Hzp——电动机的磁极对数由以上两式可知变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：p sf n) 1(60-=由上式可知，在电动机磁极对数不变的情况下，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。
当改变电动机定子电源的频率时，电动机的同步转速将随频率正比变化，于是转子转速将随之而变化，这种通过改变电源频率实现的速度调节称为变频调速。
