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时间:2018-12-08
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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用,我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后,中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训,熟悉系统的使用和维护。基于LPC11c14的励磁控制器设计 摘要 基于LPC11c14的励磁控制器完成了频率测量,机端电压,同步移项触发的硬件和软件设计,通过AD采样获得机端电压,将机端电压与给定的参考值比较,作为控制信号,经PID控制处理,获得控制电压Uk,将Uk转换为触发角α,通过等量代换将触发角转换为时间t,通过定时器匹配功能,当匹配时间t到,发出触发脉冲,完成可控硅的触发。 【关键词】采样测频
2、移项触发可控硅 1绪论 励磁控制器是励磁控制装置的重要组成部分,最主要的作用是通过励磁控制器的调节功能,保证机端电压在限定范围内变化。本文主要分为两个部分,第一部分完成了,电源电路,频率测量电路,机端电压测量电路,同步移项触发电路的硬件设计,并对使用的器件做了简单描述,第二部分完成了,频率和机端电压的采样处理程序,同步移项触发的软件设计。基于LPC11c14励磁控制器结构简单,稳定性好,能基本满足运行需求。 2硬件设计为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用,我们不仅把资源运用于课堂教学,还利用系统的特色栏目开展课外活动,对学生进行安全教育
3、、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用,我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后,中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训,熟悉系统的使用和维护。 采用ARM公司的Cortex-M0系列单片机LPC11c14作为励磁控制器的CPU,再设计相应的外围电路,包括电源电路、同步频率测量电路、机端电压采样电路、同步移相触发电路,硬件总体结构图如图1所示。 电源电路 电源硬件电路如图2所示:励磁控制系统的供电电源,采用明伟公司生�a的AC:100-240V,DC:24v,其中输入为市电
4、220v,再采用电源模块DC-DC/K7805-1000L将DC24v转换为DC5v,再采用LM7803完成的转换,作为CPULPC11c14的供电电源。电路中加入了适当的电容,起抗干扰作用。 测频电路 同步测频硬件电路如图3所示。J1-3LAC2接励磁电压输出正,J1-3LAC2接励磁电压输出负,分别接U12进行光电隔离,然后经过滤波整形电路,将正弦波整型为标准方波,将输出端与CPU的33号引脚相连。33号引脚在端口初始化的时配置成捕获功能,连续捕获到上升沿时,用于测得频率。 机端电压采样电路 机端电压测量的硬件电路如图4所示:电网电压经过模拟式电压
5、变送器WBV413B0,将交流电压信号,转换为同频同向的交流电压信号。机端电压经隔离转换成标准的模拟信号输出,再经过桥式整流电路,将交流信号转换为直流信号。再经过滤波放大电路与CPU的第39引脚相连,该引脚在端口初始化的时候配置成AD采样功能。用以对机端电压进行采样。 同步移相触发电路为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用,我们不仅把资源运用于课堂教学,还利用系统的特色栏目开展课外活动,对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用,我校做到安装、教师培训同步进行。设备安
6、装到位后,中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训,熟悉系统的使用和维护。 同步移项触发电路如图5所示:选择以LPC11c14的两个定时器为核心的触发方式,将触发角α转换为时间,当定时时间到发出触发脉冲,经单项半控桥式整流电路完成可控硅的促发,达到反馈调节的目的。 3软件设计 同步信号捕获中断服务程序 有硬件电路可知将LPC11c14的33号引脚,在IO初始化的时候配置为CAP捕获功能。当连续捕获到方波的两个上升沿或者下降沿时,之间的时间差即为我们我们的周期T,再将T转换频率f,频率测量的流程图,如图6所示。 A/D转换中断服务程序 将
7、测频电路作为参考电路,当捕获到上升沿时启动AD转换开始对机端电压进行采样,将采样次数为64,即需要在一个周期之内采样64次,每次采样时间点为T/64,将匹配寄存器的值修改为采样时间点,当定时时间到,启动AD转换,每次转换完成记录采样次数,达到64次即完成机端电压采样,再将采样到的数据进行中位数滤波处理,最后得到机端电压值。如图7所示。 同步移相触发中断服务程序 移相触发单元的结构图如图8所示。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用,我们不仅把资源运用于课堂教学,还利用系统的特色栏目开展课外活动,对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富
8、学生的课余文化生活。为了确保“教学点数
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