基于單片機(jī)和CPLD的單相交流相控調(diào)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 PAGE21 / NUMPAGES25專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)基于單片機(jī)和CPLD的單相交流相控調(diào)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)號(hào)：學(xué)生：專(zhuān)業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：職 稱(chēng)：起止日期：2011.08.292011.09.18專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)題目：基于單片機(jī)和CPLD的單相交流相控調(diào)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)目的:1.理解單相交流相控調(diào)壓基本原理；2.掌握隨機(jī)型固態(tài)繼電器SSR模塊、復(fù)雜可編程器件CPLD和MSP430單片機(jī)使用方法；3.理解過(guò)零鑒相信號(hào)的獲取和觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生原理，掌握CPLD器件的VHDL語(yǔ)言程序編程方法。4.掌握調(diào)壓程序和系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)方法和C430編程方法。三、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.設(shè)計(jì)單相交流相控調(diào)

2、壓系統(tǒng)硬件電路；2.設(shè)計(jì)調(diào)壓系統(tǒng)CPLD觸發(fā)信號(hào)發(fā)生程序；3.設(shè)計(jì)調(diào)壓系統(tǒng)單片機(jī)監(jiān)控程序；4.制作單相交流相控調(diào)壓系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)交流25V-220V調(diào)壓，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。四、設(shè)計(jì)時(shí)間與進(jìn)度安排設(shè)計(jì)時(shí)間共三周,具體安排如下表：周次設(shè) 計(jì) 容設(shè)計(jì)時(shí)間第一周學(xué)習(xí)復(fù)雜可編程器件CPLD和MSP430單片機(jī)使用方法，查找相關(guān)資料。設(shè)計(jì)基于單片機(jī)和CPLD的單相交流相控調(diào)壓系統(tǒng)電路圖。2011.8.29-2011.9.4第二周設(shè)計(jì)CPLD和MSP430單片機(jī)程序和焊裝基于單片機(jī)和CPLD的單相交流相控調(diào)壓系統(tǒng)。2011.9.5-2011.9.11第三周完成單相交流相控調(diào)壓系統(tǒng)調(diào)試，編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。提交作品與設(shè)

3、計(jì)說(shuō)明書(shū)，評(píng)定專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)成績(jī)。2011.9.12-2011.9.18五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)與學(xué)生成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):2011年 9 月18 日績(jī)指導(dǎo)教師(簽字):目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc304602960專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) PAGEREF _Toc304602960 h IHYPERLINK l _Toc304602961第1章結(jié)論與總體框圖設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc304602961 h 1HYPERLINK l _Toc3046029621.1 選題背景 PAGEREF _Toc304602962 h 1HYPERLINK l _Toc3046

4、029631.2 課題的設(shè)計(jì)目的 PAGEREF _Toc304602963 h 1HYPERLINK l _Toc3046029641.3 相控調(diào)壓基本原理與功能框圖設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc304602964 h 1HYPERLINK l _Toc3046029651.3.1 基本原理 PAGEREF _Toc304602965 h 1HYPERLINK l _Toc3046029661.3.2 開(kāi)關(guān)元件的選用 PAGEREF _Toc304602966 h 3HYPERLINK l _Toc3046029671.3.3 相控式單相交流調(diào)壓系統(tǒng)框圖 PAGEREF _Toc304602

5、967 h 4HYPERLINK l _Toc304602968第2章硬件電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc304602968 h 5HYPERLINK l _Toc3046029692.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述 PAGEREF _Toc304602969 h 5HYPERLINK l _Toc3046029702.2 MSP430系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc304602970 h 6HYPERLINK l _Toc3046029712.2.1 MSP430系列單片機(jī)的特點(diǎn) PAGEREF _Toc304602971 h 6HYPERLINK l _Toc3046029722.2.2 MS

6、P430F169引腳功能 PAGEREF _Toc304602972 h 6HYPERLINK l _Toc3046029732.3 LCM12864液晶顯示器 PAGEREF _Toc304602973 h 7HYPERLINK l _Toc3046029742.3.1 LCM12864液晶顯示模塊簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc304602974 h 7HYPERLINK l _Toc3046029753.3.2 LCM12864驅(qū)動(dòng)電路 PAGEREF _Toc304602975 h 8HYPERLINK l _Toc3046029762.3.3 單片機(jī)與LCM12864接口時(shí)序 PAGE

7、REF _Toc304602976 h 9HYPERLINK l _Toc3046029772.4 運(yùn)算放大器UA741 PAGEREF _Toc304602977 h 10HYPERLINK l _Toc3046029782.4.1 UA741優(yōu)點(diǎn) PAGEREF _Toc304602978 h 10HYPERLINK l _Toc3046029792.4.2 放大器的功能 PAGEREF _Toc304602979 h 11HYPERLINK l _Toc3046029802.4.3 UA741的使用 PAGEREF _Toc304602980 h 11HYPERLINK l _Toc30

8、46029812.5 觸發(fā)控制脈沖發(fā)生電路 PAGEREF _Toc304602981 h 12HYPERLINK l _Toc3046029822.5.1 觸發(fā)控制脈沖發(fā)生電路電路圖 PAGEREF _Toc304602982 h 12HYPERLINK l _Toc3046029832.5.2 復(fù)雜可編程邏輯器件程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc304602983 h 13HYPERLINK l _Toc304602984第3章軟件流程設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc304602984 h 15HYPERLINK l _Toc3046029853.1 主程序框圖 PAGEREF _Toc30

9、4602985 h 15HYPERLINK l _Toc3046029863.2 定時(shí)器A中斷子程序 PAGEREF _Toc304602986 h 15HYPERLINK l _Toc304602987第4章系統(tǒng)使用說(shuō)明與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc304602987 h 16HYPERLINK l _Toc3046029884.1 測(cè)量操作過(guò)程 PAGEREF _Toc304602988 h 16HYPERLINK l _Toc3046029894.2 測(cè)試數(shù)據(jù)與結(jié)果分析 PAGEREF _Toc304602989 h 16HYPERLINK l _Toc3046029904.2.1

10、 測(cè)試數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc304602990 h 16HYPERLINK l _Toc3046029914.2.2 結(jié)果分析 PAGEREF _Toc304602991 h 16HYPERLINK l _Toc304602992結(jié)論 PAGEREF _Toc304602992 h 17HYPERLINK l _Toc304602993參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc304602993 h 18HYPERLINK l _Toc304602994附錄 PAGEREF _Toc304602994 h 19第1章 結(jié)論與總體框圖設(shè)計(jì)1.1 選題背景隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和CPLD技術(shù)的不

11、斷成熟使得單相交流相控調(diào)壓成為可能，單相交流相控調(diào)壓不論是在控制精度還是在可操作性上都有傳統(tǒng)方式無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。單相交流相控調(diào)壓源作為調(diào)壓的分支，在工程技術(shù)和測(cè)量領(lǐng)域中有著重要的實(shí)用價(jià)值，其涉與的應(yīng)用由穩(wěn)定電磁場(chǎng)、校正電流表等擴(kuò)展至激光、超導(dǎo)、現(xiàn)代通信和傳感技術(shù)等領(lǐng)域。基于模擬電路的調(diào)壓電路雖然可以實(shí)現(xiàn)高精度、寬電流圍輸出，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 調(diào)整困難，指示不直觀。隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制相控調(diào)壓開(kāi)始出現(xiàn)，其以控制靈活、調(diào)節(jié)方便等特點(diǎn)展示了良好的應(yīng)用前景。1.2 課題的設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生獲得以下幾方面能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）奠定基礎(chǔ)。1進(jìn)

12、一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)一門(mén)或幾門(mén)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課（或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課）理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文獻(xiàn)查閱、報(bào)告撰寫(xiě)等基本技能。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力與獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、創(chuàng)新意識(shí)、嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。1.3 相控調(diào)壓基本原理與功能框圖設(shè)計(jì)1.3.1基本原理電阻負(fù)載單相交流調(diào)壓電路與波形圖如圖1-1所示。輸出電壓與 的關(guān)系：當(dāng)移相圍為0 a 。 a =0時(shí)，輸出電壓為最大。Uo=U1, 隨 a 的增大，Uo降低，a =時(shí)，Uo =0。圖1-1 電阻負(fù)載單相交流調(diào)壓電路與其波形仿真電路如圖1-2所示，a =30、a =60、a =90、

13、a =120時(shí)電路各點(diǎn)波形圖如圖1-3、1-4、1-5和1-6所示。圖1-2 電阻負(fù)載交流調(diào)壓仿真電路圖圖1-3a =30時(shí)交流調(diào)壓電路各點(diǎn)波形圖1-4a =60時(shí)交流調(diào)壓電路各點(diǎn)波形圖1-5 a =90時(shí)交流調(diào)壓電路各點(diǎn)波形圖1-6a =120時(shí)交流調(diào)壓電路各點(diǎn)波形1.3.2開(kāi)關(guān)元件的選用開(kāi)關(guān)元件選用SSR_380D03P，其部結(jié)構(gòu)圖如圖1-7所示?！?80”指輸出控制端可控硅耐壓為電壓有效值380V，“3”指最大電流有效值3A，“P”指控制模式為隨機(jī)型。圖1-7 SSR_380D03P部結(jié)構(gòu)圖SSR_380D03P屬隨機(jī)型控制元件，其對(duì)交流電壓控制波形圖如圖1-8所示。圖1-8 SSR_3

14、80D03P交流電壓控制波形1.3.3相控式單相交流調(diào)壓系統(tǒng)框圖相控式單相交流調(diào)壓系統(tǒng)框圖如圖1-9所示。單片機(jī)系統(tǒng)是控制核心，包括電壓設(shè)定值輸入電路、電壓設(shè)定值和測(cè)量值顯示電路、單片機(jī)系統(tǒng)電路。完成的主要功能是將輸出電壓值快、準(zhǔn)、穩(wěn)地調(diào)整到設(shè)定值。圖1-9 相控式單相交流調(diào)壓系統(tǒng)框圖第2章硬件電路設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述圖2-1 基于單片機(jī)和CPLD的單相交流相控調(diào)壓系統(tǒng)電路以MSP430F169單片機(jī)作為系統(tǒng)控制單元，外配4MHz主晶振和32768Hz的輔助晶振、復(fù)位電路、按鍵電路、1602顯示器構(gòu)成單片機(jī)小系統(tǒng)，如圖2-1所示；單片機(jī)通過(guò)按鍵讀取用戶的設(shè)置輸出電流值，再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換發(fā)出

15、給定值，電流檢測(cè)電路通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換把輸出值傳回單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)比較微調(diào)輸出值。2.2 MSP430系列單片機(jī)簡(jiǎn)介2.2.1 MSP430系列單片機(jī)的特點(diǎn)MSP430系列單片機(jī)是美國(guó)儀器公司于上世紀(jì)九十年代開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品，已在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。MSP430系列單片機(jī)具有超低功耗、強(qiáng)大的處理能力、高性能模擬技術(shù)與豐富的片上外圍模塊、方便高效的開(kāi)發(fā)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。強(qiáng)大的處理能力 MSP430 系列單片機(jī)是一個(gè) 16 位的單片機(jī)，采用了精簡(jiǎn)指令集（RISC）結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式（7 種源操作數(shù)尋址、4 種目的操作數(shù)尋址）、簡(jiǎn)潔的 27 條核指令以與大量的模擬指令；大量的寄存器以與片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可

16、參加多種運(yùn)算；還有高效的查表處理指令；有較高的處理速度，在 8MHz 晶體驅(qū)動(dòng)下指令周期為 125 ns 。這些特點(diǎn)保證了可編制出高效率的源程序。2.2.2 MSP430F169引腳功能1PIO端口是并行輸入輸出端口，8位。MSP430單片機(jī)PIO端口特點(diǎn)： （1）引腳豐富： P1，P2，P3，P4，P5，P6。 （2）功能豐富：I/O，中斷能力，其它片外設(shè)功能。 （3）寄存器豐富：P1與P2各有7個(gè)寄存器，P3、P4、P5、P6有四個(gè)寄存器。 2具有中斷功能的數(shù)據(jù)輸入、輸出端口P1和P2各寄存器符號(hào)和功能如下所述（以P1口為例）： （1）P1IN： 輸入寄存器 。（2）P1OUT：輸出寄存器

17、。（3）P1DIR：方向選擇寄存器，為1位輸出，為0位輸入 。（4）P1IFG：中斷標(biāo)志寄存器 。（5）P1IES：中斷觸發(fā)沿選擇寄存器。（6）P1IE：中斷使能寄存器。（7）P1SEL：功能選擇寄存器。 3沒(méi)有中斷功能的數(shù)據(jù)輸入、輸出端口P3、P4、P5和P6各寄存器符號(hào)和功能如下所述（以P3口為例）： （1）P3IN：輸入寄存器。（2）P3OUT：輸出寄存器。（3）P3DIR：方向選擇寄存器。（4）P3SEL：功能選擇寄存器。4其他功能引腳： （1）RST/NMI：復(fù)位輸入，不可屏蔽中斷輸入端口。 （2）TCK ：測(cè)試時(shí)鐘，TCK是芯片編程測(cè)試和bootstrap loader啟動(dòng)的時(shí)鐘輸

18、入端口。 （3）TDI ：測(cè)試數(shù)據(jù)輸入，TDI用作數(shù)據(jù)輸入端口，芯片保護(hù)熔絲連接到TDI。 （4）TDO/TDI ：測(cè)試數(shù)據(jù)輸出端口，TDO/TDI數(shù)據(jù)輸出或者編程數(shù)據(jù)輸出引腳。 （5）TMS ：測(cè)試模式選擇，TMS用作芯片編程和測(cè)試的輸入端口。 （6）VeREF+ ：外部參考電壓的輸入。 （7）VREF+ ：參考電壓的正輸出引腳。 （8）VREF-/VeREF-：部參考電壓或者外加參考電壓的引腳。2.3 LCM12864液晶顯示器2.3.1 LCM12864液晶顯示模塊簡(jiǎn)介L(zhǎng)CM12864液晶顯示模塊是由128列64行液晶顯示點(diǎn)陣和其控制電路組成，整個(gè)電路板外形、尺寸如圖2-2所示。該顯示模

19、塊不僅可以顯示數(shù)字，還可以顯示漢字和圖形。模塊電路板下端有20個(gè)接線引腳，其中VDD與VSS引腳是LCM12864液晶模塊電源與地接入端，VOUT是LCM12864液晶模塊自生成負(fù)電壓輸出端。VO 需要一個(gè)外部的0V-10V 負(fù)壓輸入，可接入電位器調(diào)整液晶灰度。在背光電路中需要串接5歐姆電阻，直接將背光接入電源可能會(huì)造成損壞。其余引腳由單片機(jī)控制。圖2-2 LCM12864液晶顯示模塊外型圖LCM12864液晶顯示模塊的引腳定義如表2-1所示。表2-1 LCM12864引腳說(shuō)明標(biāo)號(hào)名稱(chēng)參數(shù)說(shuō)明1VSSGND 0V模塊電源地2VDD+5V模塊電源 +5V DC3VO0V -10V外部液晶偏置電壓

20、輸入端4D/IH/LH：數(shù)據(jù)；L：指令5R/WH/LH：MPU LCM讀數(shù)據(jù)；L：MPU LCM寫(xiě)數(shù)據(jù)6EH/LLCM使能7DB0H/L數(shù)據(jù)線 0(H表示高電平,L表示低電平8DB1H/L數(shù)據(jù)線 19DB2H/L數(shù)據(jù)線 210DB3H/L數(shù)據(jù)線 311DB4H/L數(shù)據(jù)線 412DB5H/L數(shù)據(jù)線 513DB6H/L數(shù)據(jù)線 614DB7H/L數(shù)據(jù)線 715CS1H/L左半屏使能(低電平有效)16CS2H/L右半屏使能(低電平有效)17/RSTH/LLCM復(fù)位(低電平有效)18VOUTGND 0V模塊電源地19SLA+5VLED背光電源+5V DC20SLKGND 0VLED背光電源 地3.3.2

21、 LCM12864驅(qū)動(dòng)電路MSP430F169單片機(jī)與LCM12864接口電路如圖2-3所示。圖2-3 單片機(jī)與LCM12864接口電路2.3.3 單片機(jī)與LCM12864接口時(shí)序完成硬件連接后，顯示容由程序控制。編程時(shí)可認(rèn)為L(zhǎng)CM12864模塊是一個(gè)可雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐庠O(shè)，當(dāng)輸出、輸入數(shù)據(jù)（含模塊命令）時(shí)，必須按時(shí)序控制其命令線和數(shù)據(jù)線。LCM12864模塊接收到數(shù)據(jù)（含模塊命令）后，根據(jù)命令線狀態(tài)和數(shù)據(jù)容進(jìn)行譯碼，完成相應(yīng)操作。寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)序圖如圖2-4所示。當(dāng)讀/寫(xiě)線為低電平時(shí)，單片機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線向LCM12864液晶顯示模塊中寫(xiě)入數(shù)據(jù)。當(dāng)使能端由低電平變高電平時(shí)，數(shù)據(jù)寫(xiě)入。當(dāng)CS1輸入低電平時(shí)

22、，為左半屏使能，在左半屏顯示數(shù)據(jù)。當(dāng)CS2輸入低電平時(shí)，為右半屏使能，在右半屏顯示數(shù)據(jù)。當(dāng)D/I輸入為高電平時(shí)，為輸入數(shù)據(jù)，當(dāng)輸入為低電平時(shí)，為輸入指令。讀數(shù)據(jù)時(shí)序圖如圖2-5所示。當(dāng)R/W輸入為高電平、使能端由低電平變高電平時(shí)，單片機(jī)讀數(shù)據(jù)。圖2-4寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)序圖圖2-5讀數(shù)據(jù)時(shí)序圖2.4 運(yùn)算放大器UA7412.4.1 UA741優(yōu)點(diǎn)寬圍的共模電壓和無(wú)阻塞功能可用于電壓跟隨器。高增益和寬圍的工作電壓特點(diǎn)在積分器、加法器和一般反饋應(yīng)用中能使電路具有優(yōu)良性能。（1）無(wú)頻率補(bǔ)償要求；（2）短路保護(hù)；（3）失調(diào)電壓調(diào)零；（4）大的共模、差模電壓圍；（5）低功耗。圖2-6 741型運(yùn)算放大器的封裝圖管

23、腳1和5為調(diào)零端，管腳2為運(yùn)放反相輸入端，管腳3為同相輸入端，管腳6為輸出端，管腳7為正電源端，管腳4為負(fù)電源端，管腳8為空端。通常，在兩個(gè)調(diào)零端接一至幾十千歐的電位器，其滑動(dòng)端接負(fù)電源，如圖所示。調(diào)整電位器，可使失調(diào)電壓為零。2.4.2 放大器的功能 放大信號(hào)，緩沖隔離，準(zhǔn)位轉(zhuǎn)換，阻抗匹配，將電壓轉(zhuǎn)換為電流或電流轉(zhuǎn)換為電壓等。2.4.3 UA741的使用使用時(shí)需在7、4腳加一對(duì)同等大小的正負(fù)電源電壓+與-，一旦在2、3腳有電壓差存在，壓差就會(huì)被放大到輸出端，其輸出電壓決不會(huì)大于正電源電壓+或小于負(fù)電源電壓-，輸入電壓差經(jīng)放大后若大于外接電源電壓+與-，其值會(huì)等于+或-。如圖所示：圖2-7 壓

24、差與輸出電壓的關(guān)系若在同相輸入端輸入電壓，會(huì)在輸出端得到被放大的同極性輸出；若在反相輸入端輸入電壓，會(huì)在輸出端得到被放大的呈逆極性信號(hào)的輸出；當(dāng)兩輸入端同時(shí)輸入電壓時(shí)，則是以同相輸入端電壓值（）減去反相輸入端電壓值（），可與輸出端得到（-）經(jīng)過(guò)同樣倍率放大后的輸出。圖2-8 放大器基本輸出入關(guān)系圖2.5 觸發(fā)控制脈沖發(fā)生電路2.5.1 觸發(fā)控制脈沖發(fā)生電路電路圖觸發(fā)控制脈沖發(fā)生電路由時(shí)鐘電路、復(fù)雜可編程邏輯器件和反相器構(gòu)成，電路圖如圖2-9所示。圖2-9 觸發(fā)控制脈沖發(fā)生電路控制脈沖發(fā)生電路在收到鑒相信號(hào)后，根據(jù)輸入觸發(fā)角數(shù)值進(jìn)行延遲一定時(shí)間后發(fā)出觸發(fā)控制脈沖，并在本半周結(jié)束前回到低電平。采用

25、3.5795MHz晶振作為復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）時(shí)鐘源，經(jīng)128分頻后，作為256延時(shí)計(jì)數(shù)器時(shí)鐘。50Hz工頻交流電半個(gè)周期約為10ms，256延時(shí)計(jì)數(shù)器延時(shí)時(shí)間為： (2-1)觸發(fā)脈沖可在半個(gè)周期自動(dòng)回低電平。設(shè)8位二進(jìn)制數(shù)觸發(fā)角數(shù)值為N，256延時(shí)計(jì)數(shù)值小于該值時(shí)發(fā)低電平，大于等于該值時(shí)發(fā)高電平，使觸發(fā)脈沖延遲時(shí)間與觸發(fā)角數(shù)值成正比。2.5.2 復(fù)雜可編程邏輯器件程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中采用圖形法和VHDL語(yǔ)言編程法相結(jié)合對(duì)復(fù)雜可編程邏輯器件進(jìn)行編程。觸發(fā)控制CPLD總符號(hào)圖如圖2-10所示，外引腳圖如圖2-11所示。圖2-10 觸發(fā)控制CPLD總符號(hào)圖圖2-11 觸發(fā)控制CPLD外引腳圖

26、總符號(hào)圖圖2-10中各部元件邏輯設(shè)計(jì)如下所述：1控制器1：正半周脈沖控制器contro_1邏輯符號(hào)圖如圖2-12所示。圖2-12 正半周脈沖控制器contro_1邏輯符號(hào)圖 2控制器2：負(fù)半周脈沖控制器contro_2邏輯符號(hào)圖如圖2-13所示。圖2-13 負(fù)半周脈沖控制器contro_2邏輯符號(hào)圖第3章 軟件流程設(shè)計(jì)3.1 主程序框圖主程序流程圖如圖3-1所示，單片機(jī)的主程序主要完成系統(tǒng)片功能模塊的初始化，包括關(guān)閉看門(mén)狗、系統(tǒng)時(shí)鐘初始化、定時(shí)器A初始化、定時(shí)器B初始化。系統(tǒng)各模塊初始化完畢后，單片機(jī)進(jìn)入低功耗模式休眠等待定時(shí)器喚醒執(zhí)行定時(shí)器子程序。圖3-1 主程序流程圖3.2 定時(shí)器A中斷子

27、程序定時(shí)器A程序流程圖如圖3-2所示，定時(shí)器A定時(shí)時(shí)間為500ms，掃描是否有按鍵按下并更新屏幕顯示；若檢測(cè)到有按鍵被按下則執(zhí)行相應(yīng)程序，可完成設(shè)定電流輸出值等設(shè)置。圖3-2 定時(shí)器A程序流程圖第4章 系統(tǒng)使用說(shuō)明與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)4.1 測(cè)量操作過(guò)程 實(shí)驗(yàn)板220V端子接實(shí)驗(yàn)臺(tái)三相交流電任意一端和N端，負(fù)載端串接一電阻性負(fù)載。按模式選擇鍵來(lái)選擇是手動(dòng)演示還是自動(dòng)演示。如果是自動(dòng)演示，則觸發(fā)角在一定的時(shí)間增加10度，直到增加到180度時(shí)清零，然后繼續(xù)增加完成循環(huán)。當(dāng)進(jìn)入手動(dòng)演示模式，可以通過(guò)“+10”，“-10”鍵來(lái)控制觸發(fā)角，然后接上電阻性負(fù)載，通過(guò)按鍵手動(dòng)設(shè)置觸發(fā)角，并記錄觸發(fā)角為10度到180度時(shí)的負(fù)載電壓。4.2 測(cè)試數(shù)據(jù)與結(jié)果分析4.2.1 測(cè)試數(shù)據(jù)相位理論值測(cè)試值（V）誤差相位理論值測(cè)試值（V）誤差10度216.36220-3.64100度169.96155.114.8620度213.80220-6.2110度161.73139.422.3330度209.87218-10.13120度150.70114.536.240度206.66215-13.34130度139.7092.247.550度202.0