基于89S52單片機的三相橋式可控觸發(fā)電路的設(shè)計

圖3 同步信號的檢測電路

3. 2 觸發(fā)脈沖的形成與放大

脈沖的形成與放大電路如圖4 所示。來自單片機P1. 0 P1. 5 的六路較弱的脈沖信號輸入到反相器74HC04,經(jīng)過光電隔離器4N25 隔離輸出，最后經(jīng)過脈沖變壓器TB1 放大輸出到相應(yīng)晶閘管的門極g 和陰極k.

圖4 觸發(fā)脈沖的形成與放大

如圖5 所示，六路觸發(fā)脈沖形成過程如下。當(dāng)單片機檢測到A 同步電壓Ua 從負(fù)到正的過零點信號（ 實際上檢測到的應(yīng)該是2.5V） 時，它會接收到來自于INT1 的中斷請求信號，這時，單片機會中斷響應(yīng)，服務(wù)子程序。這個子程序的功能是決定如何產(chǎn)生第一個觸發(fā)脈沖的上升沿。當(dāng)單片機檢測到同步信號過零點時，單片機的16 位計數(shù)器/定時器1 同時開始計時，它工作在工作方式1; 由于Atmel89s52 單片機的晶振是12MHz,它的一個機器周期是1μm.定時的長度是由單片機的要產(chǎn)生的觸發(fā)延時角α 決定的。由于一個正弦波的周期是20ms,定時的長度由下式?jīng)Q定： tα = α × 20 /360°ms.定時器的初始化值可以根據(jù)tα來設(shè)定。為了簡單起見，本文定義了一個長度為180 的數(shù)組，它對應(yīng)于觸發(fā)延時角α 從0 到180 度的變化。這個數(shù)組保存在單片機的ROM 存儲區(qū)。這樣，定時器對應(yīng)于每個觸發(fā)角的初始化設(shè)定值就可以直接賦值給定時器1 了。定時器初始化之后，就啟動定時器工作。當(dāng)定時時間就一到，定時器的溢出標(biāo)志位置1,單片機開始執(zhí)行定時器1 的中斷服務(wù)子程序。

這子函數(shù)將P1. 0 設(shè)置為高電平，用于觸發(fā)VT1;這里定義脈沖的寬度為27°，即1. 5ms,則定時器1 的TH1 = FAH,TL1 = 24H; 于是開始啟動定時器第二次計數(shù)； 當(dāng)定時時間一到，定時器開始執(zhí)行中斷服務(wù)子程序。在這個函數(shù)中，P1. 0 設(shè)置為低電平，表示觸發(fā)脈沖結(jié)束。由于第二個脈沖比一個脈沖滯后60°，也即是3. 33ms; 那么，第一個脈沖的下降沿到第二個脈沖的上升沿的時間間隔應(yīng)為1. 83ms.因此，定時器應(yīng)設(shè)置為TH1 = F8H,TL1= DAH; 這樣就啟動定時器第三次定時。當(dāng)定時時間一到，定時器開始執(zhí)行中斷服務(wù)子程序。在這個子函數(shù)中，P1.1 引腳被置為高電平來觸發(fā)VT2.對于其他晶閘管的觸發(fā)原理相同，這里不再詳述。

圖5 六路觸發(fā)脈沖的波形

雙窄脈沖的輸出如圖5 所示。P1. 0 引腳輸出一個主脈沖給VT1 的同時，P1. 5 引腳輸出一個次脈沖（ 補發(fā)脈沖） 給VT6; 延時60°后，P1. 1 引腳輸出一個主脈沖給VT2,同時，P1. 0 引腳輸出一個次脈沖給VT1; 至于其它晶閘管的觸發(fā)，其過程亦是如此。

3. 3 顯示電路

顯示電路是為了更好的得知觸發(fā)延時角α 的變化。根據(jù)觸發(fā)角α 的大小，觸發(fā)電路需要四個七段LED 數(shù)碼管，這可以顯示到小數(shù)，這里數(shù)碼管是共陽極的，即當(dāng)輸入為低電平時，數(shù)碼管點亮。數(shù)碼管采用動態(tài)顯示，相對于靜態(tài)顯示具有使用元件少、引腳少、電路簡單的優(yōu)勢。其中，段選位接到單片機的P0 口，位選位有單片機的P2. 4~ P2. 7 控制。其電路圖如圖6 所示。

圖6 顯示電路

3. 4 鍵盤電路

鍵盤電路如圖7 所示。其功能是設(shè)置觸發(fā)角a的大小。它由四個開關(guān)和電阻，外加一個+ 5V 電源組成。開關(guān)K1、K2 、K3 和K4 分別接到單片機的P2. 0、P2. 1、P2. 2 和P2. 3.當(dāng)K1 按下一次，觸發(fā)角α 增加1; K2 按下一次，α 減1; K3 用于選擇位數(shù)，按下第一次，小數(shù)位被選擇，并且相應(yīng)的數(shù)碼管被點亮； 按下第二次時，個位數(shù)字被選擇，并且相應(yīng)數(shù)碼管的被點亮； 按下第三次時，十位數(shù)被選擇，并且相應(yīng)數(shù)碼管被點亮； 按下第四次時，百位數(shù)被選擇，并且相應(yīng)的數(shù)碼管被點亮。當(dāng)K4 按下時，輸入的數(shù)據(jù)被送到單片機的存儲區(qū)。