单片机at89c2051的模拟可控硅控制电机软启动.doc

### 单片机AT89C2051在模拟可控硅控制电机软启动中的应用 #### 一、系统设计概述 本设计旨在利用单片机AT89C2051实现电机的软启动控制，通过模拟可控硅（双向可控硅）控制交流电压的大小，从而达到缓慢启动电机的目的，提高电机工作的安全性与可靠性。具体来说，系统设计需满足以下要求： - 缓启动时间：2秒。 - 最低导通时间：不低于3毫秒。 - 导通时间的步进数目：不少于20步。 #### 二、单元电路设计详解 ##### 2.1 交流电源转换为直流电源 **2.1.1 原理图与分析** 输入的7.5V交流电压首先经过由4个1N4007二极管组成的桥式整流电路进行整流，之后通过电容C7和C6进行滤波，最后经过7805稳压集成块稳压输出稳定的+5V电压，为整个系统供电。 - **桥式整流电路**：使用四个1N4007二极管组成，可以将交流电转换成脉动直流电。 - **滤波电容**：采用C7和C6两个电容进行滤波，用于减少输出电压中的纹波。 - **7805稳压器**：将滤波后的电压进一步稳压至+5V，确保为后续电路提供稳定的工作电压。 ##### 2.2 同步信号的采集电路 **2.2.1 电路原理图与分析** - **隔离二极管**：使用1N4007二极管将整流后的信号与后续稳压电路隔离。 - **光耦隔离器**：选用TLP521光耦隔离器，将隔离后的信号输入给单片机的外部中断0（P3.2引脚）。 - **参数选择**： - 发光二极管工作电流为10mA。 - 输入电压平均值为5V时，选择R5 = 330Ω作为限流电阻。 - R6为限流电阻，取值为10KΩ。 ##### 2.3 可控硅模拟控制电机电路 **2.3.1 电路原理图与分析** - **可控硅MOC3021**：根据单片机处理后的同步信号控制双向可控硅MOC3021的导通状态，进而控制电机的启动过程。 - **按键控制**：设计有按键功能，可实现电机的重新启动。 #### 三、软件设计 ##### 3.1 流程图 - **主程序流程图**：包括初始化、等待按键输入、控制电机启动过程等主要步骤。 - **按键扫描子程序流程图**：负责检测按键状态，以便于重新启动电机或调整参数。 #### 四、系统测试 **4.1 测试结果** - **输出波形**：展示了电机启动过程中电压的变化情况。 - **整流后的电压波形**：显示了经过桥式整流后的电压波形。 - **触发脉冲波形**：反映了触发信号的变化情况。 - **输入波形**：提供了原始输入信号的波形。 #### 五、设计总结 **5.1 设计要点** - 需深入理解各芯片的工作原理及其典型应用电路。 - 调试过程中注意避免接线错误等低级错误。 - 提高焊接工艺水平有助于提高输出信号的稳定性和准确性。 - 程序编写应具备良好的条理性，合理利用子程序和跳转指令。 #### 六、附录 **6.1 原理图** - 包含完整的电路原理图，便于理解和复制。 **6.2 源程序** - 提供了基于AT89C2051的汇编语言源代码，包括定时器配置、外部中断处理等功能模块。 本设计通过单片机AT89C2051实现了电机的软启动控制，不仅提高了系统的可靠性和安全性，还通过详细的硬件设计和软件编程，为电机启动过程中的平稳过渡提供了有效的解决方案。