全数字化双闭环可逆直流PWM调速系统设计(2)

第32卷第5期　　

刘刚利:全数字化双闭环可逆直流PWM调速系统设计

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F1用来使m2的计数与测速脉冲计数同步,启动测速

和停止测速信号由89C52单片机的软件向P112口输

出,P113口用于测速电路软件输出复位脉冲信号。

为实现m1和m2同步计数,8253的0号和1号计数器使用方式2工作。上电初始化进入这种方式后,可用GATE电平对计数过程进行监控。当89C52单片机在图2上s点时刻向P1.2口输出高电平,发出启动测速信号,即置GATE0为高电平,0号测速脉

以计数器仍对时钟脉冲计数,直到c点时,可以利用下一个转速脉冲上升沿(即c点)触发数字测速硬件电路使时间计数器停止计数。这样,m2就代表了

m1个测速脉冲周期的时间。设时钟脉冲频率为f0,光电编码器每转发出P个脉冲,则电动机转速的

冲计数器立即从初始值开始计数直至在图2上b点时刻向P112口输出低电平,即发出停止测速信号,迫使计数过程停止。这样从测速启动点s到停止点b时间间隔内,GATE0为高电平,则输入8253CLK01,D触发器输,D触发器的触发脉冲CP端,Q才变为高电平,此后2MHz时钟脉冲开始计数,相当于图2中a点时刻。同样当P112口输出低电平停止测速,时钟脉冲要等到图中c点才停止计数,此时时钟的计数值m2刚好是整m1个测速脉冲的时间间隔。

计算公式为:

m1

n=KrΠ(1)

m260f0

在本系统中,由于选用f0=2MHz,P=1024=2,所以转速计算公式有:

m1m1n==117188　rΠmin

1024m2m2

6

10

3　键盘Π显示接口

8279是一种通用的可编程键盘Π显示器接口芯

(2)

为了在低速测量时能使测速器在相当短的Td时间内任能包含较多个测速脉冲的高精度测速值,除了

尽可能选择较大P值的光电编码器外,还可以利用光电编码器输出的相位上互差90°的两路矩形脉冲信号经过4倍频电路后再送入计数器。这样,转速n的计算式应改为:

(3)n==29297　rΠmin

4Pm2m2212　数字测速硬件电路

数字测速硬件电路如图3所示。图中8253的0

号、1号计数器分别对m1和m2进行计数,D触发器

片。它能接收和识别来自键盘阵列的输入数据并完

成预处理,还能显示数据和对数码显示器进行自动扫描控制。是实现CPU与键盘、LED数码显示器之间进行信息交换的一种专用接口芯片。8279与MCS251单片机的接口非常简单,因而在微机应用系统中得到了广泛的应用。

为了便于操作和符合人们的习惯,8279采用传感器阵列式工作方式,作为键盘和拨盘的输入接口。该系统选用2×8阵列,各键的功能设置如下:

0号键:空键;1号键:确定键;2号键:显示切换键;3～7号键:加速设定键;8号键:停车键;11～15

号键:减速设定键;其他为备用键。

显示器是8位LED数码管,它包括1位状态符号显示和4位数据显示,都采用动态显示方式。

4　全数字PWM调制

　器

模拟电路构成的PWM调制器通常由三角