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介绍了一种基于C51单片机的新型功率调强系统,该系统具有硬件电路简洁、调试便捷的特点,适用于多种控制系统的功率调节。系统通过C51语言编程,降低了编程工作量,便于软件的维护、修改和升级。 文中详细阐述了这种新设计的单片机功率调强系统,它采用C51编程实现控制软件,旨在提高功率调节的灵活性和系统的适应性。系统核心是单片机,通过控制可控硅的导通角来调整负载上的能量脉冲宽度,从而实现功率的精确控制。 涉及的知识点包括: 1. 单片机设计:单片机是系统的核心,负责处理控制逻辑和功率调节。 2. 单片应用系统:单片机被应用于功率调强系统,实现对大功率负载的智能化控制。 3. 51单片机资料:C51是针对51系列单片机的编程语言,文中使用C51编写控制软件。 4. 单片机设计论文:本文是关于单片机在功率调强系统设计中应用的研究成果。 5. MCU(Microcontroller Unit):即微控制器,文中指的是51系列单片机。 【部分内容】中提到了以下关键点: 1. 功率调强技术:通过控制可控硅的导通角来调整负载功率,适用于如调温、电机速度控制等多个领域。 2. 过零脉冲控制:过零脉冲用于控制可控硅的开关,以改变负载上的能量脉冲群宽度。 3. 接口电路设计:单片机与大功率负载间采用MOC3020驱动器进行光电隔离,确保安全可靠的控制。 4. 硬件电路简化:系统硬件简单,便于调试和维护,同时减少对电网的影响。 该新型单片机功率调强系统利用C51编程,优化了控制算法,减少了硬件复杂度,提高了系统的稳定性和可扩展性。此外,通过光电隔离的接口电路设计,确保了单片机与大功率负载间的通信安全,降低了外部干扰对系统的影响。这一设计对于需要精确功率控制的应用场合具有重要的实用价值。
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一种新型单片机功率调强系统机及其C51实现
李秸,陈光杰,余学飞,卢广文
(南方医科大学生物医学工程学院,广州510515)
摘
要:介绍一种新X型单片机控制的功率调强系统,系统不仅具有硬件电路结构简单、调试方便等优点,还可方便地用
于多种控制系统中。系统单片机控制软件采用C51语言实现,编程工作量少、软件维护、修改及升级方便。
关键词:功率调强;C51;单片机
文章编号:1002—8331(2006)33—0202—03
文献标识码:A
中图分类号:TP368
Application
of
New
Power
Control
System
Modulated
by
MCU
on
C51
LI
Zhe,CHEN
Guang-jie,YU
Xue-fei,LU
Guang-wen
(School
of
Biomedical
Engineering,Southern
Medical
University,Guangzhou
510515,China)
Abstract:A
new
kind
of
power
regulation
system
controled
by
MCU
based
on
C5
1
is
introduced,Which
has
the
merits
of
simple
circuit
structure
and
easy
debugging
and
easy
to
be
used
by
many
kinds
of
control
systems.The
system
control
software
is
programmed
under
Keil
C5
1
environment,Which
reduces
the
workload
of
programming.The
software in
C5
1
is
convenient
for
maintenance
modification
and
upgrade.
Key
words:power
modulation;C51;MCU
功率调强技术在可控硅调温系统、电机速度控制系统、电
力拖动系统和电磁振动控制系统的应用越来越广泛。利用可控
硅为执行元件控制负载的功率具有明显的优点:触发脉冲本身
为数字信号,控制简单、灵活、方便;不会像采用移相触发方式
那样产生大量高次谐波,对电网形成冲击;系统硬件电路简单,
调节方便。利用单片机和可控硅组成的功率调强系统具有硬件
电路简单、调节方式灵活、可利用软件实现硬件电路的功能等
优点.
1功率调强原理
当交流电加在负载上时.其能量发生转换。工频交流电每
半个正弦波对负载来说为一个能量脉冲。控制在给定周期内
可控硅上工频交流电导通的半波个数.就能在负载上得到相
应宽度的能量脉冲群.达到功率调节的目的。能量脉冲群宽度
的控制需要用与电源频率同步的过零脉冲来控制可控硅的导
通与关断。控制过零脉冲的数量就可以控制加到负载上的能
量脉冲群宽度。图1为工频交流电、过零触发脉冲与脉冲能量
群关系.
工频交流电
过零脉冲
脉冲能量群
入八八八
.
M
M
M
V
6
6
I
I
h
6 6
黜I凇I㈣I
I㈣I
I
I一
图1
工频交流电、过零触发脉冲与脉冲能量群关系
在不需要完整的半波能量脉冲的功率调节系统中.可以用
控制可控硅导通角的方法来调节加在负载上的能量脉冲强度。
图2为可控硅导通角与能量脉冲强度关系示意图,口为导通
角.能量脉冲图中的阴影部分为加在负载上的能量脉冲。此控
制方法简单灵活.可以根据负载的情况灵活选择在工频交流
电的不同周期起始点控制可控硅的导通与关闭.实现功率调
节目的。
丑频交流电
八厂、厂、八
.
.V
V V V
』
n八2
弋八』
^、八l
7夕
脉冲能量
lⅦⅥ憎Ⅷ{\J蟹Ⅶ1|Il簟\.
图2可控硅导通角与脉冲强度关系
2功率调强系统硬件电路设计
2.1
单片机与大功率单相负载接口电路
单片机与大功率负载之问的接口电路采用MOC3020系列
光电隔离双向晶闸管驱动器.该器件不仅可消除或大大减小大
功率可控硅导通时对电网的影响.而且可以用直流低电压、小
电流控制高电压、大电流的交流负载。由于采用了光电隔离且
可用7rrL电平驱动.故很容易与单片机接I=1.进行各种自动控
制设备的实时控制。
图3为用单片机I,O端口直接控制大功率感性负载的接
基金项目:广东省自然科学基金资助;广东省科技攻关项目资助。
作者简介:李酷(1966一),男,博士,讲师,主要从事单片机接121技术和医学仪器原理教学和科研工作,研究方向为智能医学仪器设计与医学信号检
测与处理。
202
2006.33计算机工程与应用
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