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GPIB芯片TNT4882在多路程控电源中的应用

时间：2022-05-08 12:29:51 其他范文收藏本文下载本文

GPIB芯片TNT4882在多路程控电源中的应用（共7篇）由网友“道长生存战略on”投稿提供，下面小编给大家整理后的GPIB芯片TNT4882在多路程控电源中的应用，欢迎阅读!

篇1：GPIB芯片TNT4882在多路程控电源中的应用

摘要：介绍一种GPIB总线接口芯片TNT4882及其在多路程控电源中的应用，包括TNT4882的引脚排列、内部结构、功能和通信方式、与微处理器的接口及与上位机的通信；同时给出在实际应用中的总体框图和各主要功能模块的软件流程及程控电源与上位机通信程序。

关键词：GPIB总线 TNT4882 微处理器程控电源

GPIB（General Purpose Interface Bus）接口总线最早由美国HP公司倡导实施，命名为HPIB。由于它良好的接口特性，很快在国际范围内得到广泛的应用，并被美国电气与电子工程学会命名为IEEE488，在英国和日本等国家则称为GPIB。虽然有多种叫法，但实际上除了机械标准有所不同外，其实质完全相同。它犹如一座桥梁，将配置GPIB总线接口的仪器与计算机紧密地结合起来。用它组成的系统方便、灵活、功能强及适应性好，可方便地应用到科研、工程、医药工程、医药及测试等领域。

美国NI公司生产的GPIB专用芯片TNT4882具有功能强、体积小、传输速度快及易与微处理器接口等特点，备受用户的青睐。笔者运用TNT4882成功地开发了具备GPIB总线接口的多路程控电源。

图1 TNT4882引脚图

1 TNT4882芯片简介

1.1 TNT4882引脚说明

TNT4882是NT公司开发的100脚PQFQ封装的GPIB专用集成芯片，是IEEE488.2标准和GPIB收发功能的集成，且具有HS488增强功能。它的引脚如图1所示。

VDD：电源，接+5V；

GND：电源地；

XTAL0、XTAL1：外接时钟振荡器引脚；

DATA15～DATA8（ABUS）、DATA7～DATA0（BBUS）：数据线，是TNT4882与外部CPU进行数据输入/输出的双向总线，分为ABUS和BBUS，便于进行8位或16位数据操作；

ABUSN：ABUS使能；

BBUSN：BBUS使能；

ABUS_OEN：当前正在通过ABUS读数据；

BBUS_OEN：当前正在通过BBUS读数据；

CSN：片选；

ADDR4～0：内部寄存器地址线；

RDN：读信号；

WRN：写信号；

(本网网收集整理)

CPUACC：指示TNT4882可以进行总线操作延时；

RDY1：指示TNT4882完成当前总线操作；

DRQ：DMA申请信号；

DACKN：DMA申请应答信号；

BURST_RDN：连续读信号；

FIFO_RDY：当前TNT4882内部FIFO至少已有8个有效数据；

INTR：中断申请信号；

RAGED：地址映射选择，有效则映射内部寄存器到不同的地址；

MODE：TNT4882工作模式选择；

SWAPN：模式切换；

RESETN：复位；

TADCS：指示当前TNT4882选中为讲者；

LADCS：指示当前TNT4882选中为听者；

TRIG：指示当前TNT4882接收到外部触发信号；

DCAS：指示当前TNT4882接收到设备清零信号；

REM：指示当前TNT4882

进入遥控状态；

GPIB数据线8根：DIO8N～DIO1N，用于GPIB发布地址和命令，传递数据；

GPIB管理总线5根：ATNN（ATTENTION，注意）线、IFCN（INTERFACE-CLEAR，接口清除）线、RENN（REMOTE ENABLE，程控使能）线、SRQN（SERVICE REQUEST，服务请求）线、NDACN（NOT DATA ACCEPTED，未接收到数据）线；

GPIB挂钩总线3根：DAVN（DATA VALID，数据有效）线、NRFDN（NOT READY FOR DATA，未准备好接收）线、NDACN（NOT DATA ACCEPTED，未接收到数据）线。TNT4882利用以上3条总线进行握手信息和数据传送，以确保信息和数据的发布与传送准确无误。

1.2 TNT4882内部结构

TNT4882有三种模式：单片模式、Turbo+7210模式及Turbo+9914模式，而且Turbo+7210模式和Turbo+9914模式可以转换到单片模式。单片模式是最简单、最快速的结构。在设计中，选用单片模式。单片模式内部组成模块如图2所示。

单片模式内部结构由1个片内ISA逻辑接口，1个片内读/写控制器，1个片内先进先出的缓冲区，1个定时/计数器，1个片内中断控制器，1个可配置状态寄存器，1个IEEE488总线监视器，1个IEEE488总线功能接口，1个HS488电路功能接口，1个IEEE488收发器及1个IEEE488总线组成。

2 TNT4882功能控制和数据传送/接收方式

2.1 TNT4882功能控制

TNT4882功能控制是通过写命令字的方式实现的。这些命令字包括TNT4882复位、初始化、寄存器的读/写及中断请求等命令。TNT4882内部有40多个用户可访问的8位寄存器。对这些寄存器的访问是通过填在寄存器的读/写命令的地址进行的。这些寄存器包括基本配置、FIFO、中断控制、定时/计数器、状态寄存器、挂钩和管理寄存器等。

2.2 TNT4882数据传送/接收方式

当传送数据开始时，TNT4882完成初始化。TNT4882初始化结束后，上位机和TNT4882进行数据传送。上位机传送计数器用来寄存上位机和FIFO之间所要传送和接收的字节数。由NTN4882计数GPIB接口传送和接收的字节。在上位机和FIFO间每传送一个数据，上位机接口便将上位机传送计数器的传送计数值减一，并查询计数值是否等于零。如果计数值等于零，上位机开始检测结束条件，判断是否结束。如果结束，数据传送完成；否则，等待。

图4 TNT4882与微控制器接口原理图

篇2：GPIB芯片TNT4882在多路程控电源中的应用

多路程控电源是为航空航天电子设备及系统的.自动测试设备（ATE）的技术需要而设计和研制的，是目前在高性能的航空航天自测系统中不可缺少的配套设备之一。该程控电源的输出不但可满足目前国内、国外不同供电体系的技术需要，而且还配套输出多路的辅助电源，以满足用户的特殊需要。考虑到多路程控电源的通用性，且适于国际接口标准，在研制中加一GPIB总线接口，以使我们的多路程控电源能用在不同的控制系统中。多路程控电源硬件图如图3所示。

多路程控电源由数据采集、微控制器、电源模块、GPIB总线接口及上位机组成。多路程控电源输出的模拟量经变换后送到A/D转换器进行转换，转换成数字量送到微控制器处理，同时微控制器还采集开关信号。微控制器对采集的信号处理后，通过GPIB总线送至上位机，实现上位机对电源状态的实时监控；同时，上位机可以通过GPIB总线发送控制命令到微控制器，实现上位机对多路程控电源的程控。

3.1 TNT4882与微控制器接口及编程

TNT4882的D0～D7与89C51的P0口直接相连，ADDR0～ADDR5与微控制器的地址A0～A5相连，CS作TNT4882的片选信号，与在线可编程逻辑器件相接。WR、RD与微控制器的读、与直接相连，对读、写寄存器进行读、写操作。由于TNT4882的中断为高电平，与AT89C51的中断申请极性相反，故需要通过反向后，才可与微控制器的中断INT连接。

在本多路程控电源系统中，有两个晶振：一个用于产生微控制器工作时钟，一个用于产生TNT4882的工作时钟。图4是TNT4882与微控制器的接口原理图。

用MCS51汇编语言编写的GPIB收、发数据子程序见网络补充版。

3.2 上位机编程

采用面向仪器与测控过程的交互式C/C++开发平台――LabWindows/CVI(C for Virtual Instrumentation)语言。它是一种将C语言平台与测控专业工具库有机结合起来的开发平台。它不仅具有集成开发平台、交互式编程方法、功能面板和库函数，而且还有简单明了的友好图形设计界面、完善的开发系统兼容性以及灵活的程序调试手段，为熟悉C/C++语言的开发人员建立数据采集系统、测量系统、检测和过程监控系统提供了极大的便利。图5是上位机控制程

序流程图。

多路程控电源与上位机通信的一个应用程序见网络补充版。

结语

新一代具备GPIB接口总线的多路程控电源，符合IEEE-488.2数据接口标准。只要用标准的GPIB接口电缆与系统连接，就可以灵活地应用到任何系统中去，不受型号等因素的限制，并且具有很好的可扩展性，显示了它特有的优越性。

篇3：PC在程控锯切机中的应用

PC在程控锯切机中的应用

锯切机是甘肃丰收机械厂LGJ32型冷弯成型机组中的重要设备，其功能是保证冷轧机连续轧制型材或焊管的情况下，将型材切割成要求的长度，且保证具有规定的'定尺精度。目前，我国型材、焊管及不锈钢管等生产厂家，大多采用继电器逻辑控制的机械式剧切机，接线复杂，联锁繁复，故障率高。为此，采用SM?/FONT>24R型可编程序控制器（PC）取代了原继电逻辑控制。经运行证明：该系统可靠平稳、自动化程度高、故障率低，并提高了定尺精度，取得了明显的经济效益。

1.系统控制原理程控锯切机工作过程为：当运行中的钢管或型材端部接触到翻板下的微动开关时，PC发出命令（信号），锯车起动，并运行至规定距离，靠近一接近开关，发出钳口夹紧命令，夹紧型材后，锯切气缸下落进行锯切，锯切完毕，抬锯，钳口松开，经PC内延时后，锯车返回原位，等待下一次循环。

2.PC控88制系统及程序编制 SM?/FONT>24R型PC所有输入点均具有软件滤波功能，编程语言采用梯形图和级式语言两者兼用，程序存放采用Flash ROM，无需后备电池；有完整的口令保护功能，使用户程序不受非法访问。(1) 控制线路整个控制回路分手动、自动控制方式。手动运行时，各功能按钮直接控制对应的执行元件电磁阀和接触器等。自动运行时，由PC程序进行全过程控制。根据系统要求：输入点数12点，输出点数6点，见附表，因输出负载全为交流电感性负载，所以选用24点（SM?/FONT>24R型有14点输入、10点输出）继电器输出型PC。由于该控制系统为频繁接通和断开工作方式，故留有备用定义号，以便系统配置及输入输出单元出现故障时更换。(2) 程序设计编程语言采用级式语言，见附图，其优点是依工艺要求一级一级进行，使编程变得简单、且运行速度加快，实现了高速化。

本系统程序由八级组成，级号为“SG”，在输出点的控制上使用了“SET”和“RESET”指令，使控制逻辑简单明了，其执行过程为：

S0000→S001→S002→S003→S004→S005→S006→S007→S0000

输入定义号

I0 锯车返回限位（可作为普通输入点）

I1 使钳口夹紧

I2 钳口夹紧到位

I3 锯片下落到位

I4 锯片上抬到位

I5 钳口松开到位

I6 定尺开关

I7 超限报警

I10 轧机开

I11 锯片开

I12 锯车电机开

I13 液压电机开

输出定义号

Q0 钳口夹紧松开

Q1 锯片抬、落

Q2 锯车返回

Q3 锯车向前

Q4 允许自动运行

Q5 超限报警

篇4：系统芯片nRF24E1及其在无绳电话中的应用

摘要：首先，简要介绍系统级RF收发芯片nRF24E1的各个功能模块及其特性。然后，分析无绳电话的工作原理，介绍怎样用nRF24E1在无绳电话中实现话音信号的无线接收和发送。最后，给出实际应用中的一些体会。

关键词：nRF24E1射频无线通信无绳电话8051

引言

nRF24E1收发器和nRF24E2发射器是NordicVLSI推出的两种系统级芯片，采用先进的0。18μsCMOS工艺、6mm×6mm的36引脚QFN封装；以nRF2401/02芯片结构为基础，将射频、8051MCU、9输入12位ADC、125通道、UART、SPI、PWM、RTC、WDT全部集成到单芯片中；内部有电压高速器（工作电压1.9～3.6V）和VDD电压监视，通常开关时间小于200μs，数据速率1Mbps，输出功率0dBm；不需要外接SAW滤波器，是目前世界首次推出的、全球2.4GHz通用的、完事的低成本射频系统级芯片。nRF24E1/nRF24E2适用于无线鼠标和键盘、无线手持终端、无线频率识别、数字视频、遥控和汽车电子及其它短距离无线高速应用。

1nRF24E1功能介绍

nRF24E1结构框图如图1所示。

（1）微处理器

nRF24E1微处理器的指令系统与工业标准8051的指令系统相兼容，但两者的指令执行时间有些不同。通常，nRF24Ex的每条指令执行时间为4～20个时钟周期，而工业标准8051的每条指令执行时间为12～48个时钟周期。nRF24E1比工业标准8051增加了ADC、SPI、RF接收器1、RF接收器2、唤醒定时器5个中断源，以及3个与8051一样的定时器。NRF24E1内含1个与8051相同的UART，在传统的异步通信方式下，可用定时器1和定时器2作为UART的波特率发生器。为了便于和外部RAM区进行数据传递，nRF24E1的CPU还集成2个数据指针。nRF24E1微控制器的时钟直接来源泉于晶振。

微处理器中有256字节的数据RAM和512字节的ROM。上电复位或软件复位后，处理器自动执行ROM中引导区的代码。用户程序通常是在引导区的引导下，从EEPROM加载到1个4KB的RAM中，这个4KB的RAM也可作存储数据用。如果应用当中不用掩膜ROM（也即内含的ROM），程序代码必须从外部非易失性存储器中加载。比较常见的是通过SPI接口扩展型号为25320的EEPROM。

为了控制一些标准8051没有的功能，nRF24E1增加了一些特殊功能寄存器，如RADIO（P2）、ADCCON、ADCDATAH、ADCDATAL、ADCSTATIC、PWMCON、PWMDUTY等。其P0和P1也和标准8051有所不同，其它的特殊功能豁口与标准8051相同。

（3）PWM和SPI接口

nRF24E1具有一个可编程控制的PWM输出。使用时，通过程序改变DIO9（即P0.9）的功能，并可编程决定PWM工作于6位、7位或8位。

SPI（串行外设接口）的3个口与GPIO（DIN0、DION0和DION1）和RF收发器重用。SPI硬件不产生任何片选信号，通常用GPIO的位（P0口）作为外部SPI设备的片选口。

（3）RTC唤醒定时器、WTD和RC振荡器

nRF24E1内有一个低功耗的RC振荡器。该振荡器不能禁止，当VDD≥1.8V时，其连续工作。RTC唤醒定时器和WTD（看门狗）为2个16可编程定时器，它们的工作时钟为RC振荡器的LP――OSC。唤醒定时器和看门狗的定时时间约为300μs～80ms，默认值为10ms。

（4）A/D转换器

nRF24E1内有9通道10位ADC，线性转换时间为每10位48个CPU指令周期。A/D转换器的9个输入可通过软件进行选择。通道0～7可以把对应引脚AIN0～AIN7上的电压值转换为数字值，通常8用于对nRF24E1工作电压的监控。A/D转换器默认工作于10位方式，可通过软件使其工作于6位、8位或12位方式。

（5）无线收发器

nRF24E1收发器通过内部并行口或内部SPI口与其它模块进行通信，具有同单片射频收发器nRF2401相同的功能。DuoCeiver接收器输出的数据准备信号，可通过程序使其为微处理器的中断或通过GPIO口传给CPU。NRF240x工作于全球开放的2.4～2.5GHz频段。收发器由1个完整的频率合成器、1个功率放大器、1个调节器和2个接收器组成。输出功率、频道和其它射频参数可通过对特殊功能豁口RADIO（0xA0）编程进行控制。发射模式下，射频电流消耗仅为10.5mA，接收模式下为18mA。为了节能，可通过程序控制收发器的开/关。

2无绳电话

无绳电话系统基于两个模拟音频通道进行工作，因此，无绳电话的无线收发系统必须能够高保真地仿真这两个模拟音频通道。

话音的音频一般介于300～3400kHz，和固定电话的.工作频率相近。把话音进行数据化时，至少需要用8位的处理器来进行处理。一般，话音的采样频率为6.8kHz。在实际使用中，常把采样频率设为8kHz，因此，每个音频通道的工作速率最低求为64kb/s。采样频率的提高，有利于改善音质和降低预处理的要求，但同时，对数据处理速率的要求也相应的更高。

根据射频通信的协议，在发送端把音频信息分割、按地址进行打包，在接收端对数据进行检查、整合，这样可以防止偷听、提高稳定性和安全性。要从数字信号重新产生音频信号，最简单的方法是对数字信号过滤后，用脉宽调制的方法进行处理。重新产生8位的音频信号需要8位的脉宽调制器。脉宽调制器的载波频率越高，对接收后过滤处理的要求越低。

篇5：系统芯片nRF24E1及其在无绳电话中的应用

（1）基本原理

nRF24E1满足无绳电话所需要的性能要求：

①内嵌10位A/D转换器，可用于音频采样和电池监控；

②2.4GHz射频收发器，独特的ShockBurst通信方式；

③为D/A提供8位PWM输出。

音频的发前过滤、发后过滤和放大必须在片外进行。用nRF24E1进行无绳电话的数据传输的基本原理如图2所示。

（2）A/D转换

nRF24E1片内ADC的采样信号，在不够一个RF数据包之前，存储在微控制器8051中。采样数据满包后，8051一边存储下一个新的数据包，一边把已满的数据包转换到RF前端去。在ShockBurst通信方式下，每包为24个字节或3ms的音频采样信号。在没有音频信号输入的时候，可以减少输出或只输出很短的状态信息。这样，既减少数据传输的任务，同时也减少系统功耗。在系统设计时，这种节能方法必须在发送端实现。

（3）射频通信

射频连接必须能够保证双向都为64kb/s数据速率，并且要求这个连接是全双工的，即两个收发器能同时工作。由于ShockBurst特性，所有与协议相关的操作都由硬件来处理。虽然

nRF24E1使用的是低速的8051微控制器，但无线传输速度可达到1Mb/s。在初始化配置后，nRF24E1就可对射频收发器进行控制。

时隙由采样频率决定（8kHz=125μs）。每个时隙，A/D必须被读取1次，PWM的值也被更新1次。主从收发器在进行数据传送之前必须先同步化（握手）。RF使用的数据包可定为248位（8位引导信号+16位CRC+32位地址+24字节有用数据），因此，每个数据包含有24个采样信号。为了达到实时要求，必须3ms发送1次。

（4）D/A转换

当RF前端收到1个有效的数据包，微控制器收到1个RF接收中断时，接收到的数据包中的有效数据部分可用RF前端的I/O豁口分离出来，然后，再把分离出的有效数据部分存储起来作为PWM的输出信号。PWM输出通过8位PWM引擎来驱动，不需要微控制器分担处理任务。nRF24E1中PWM调制器的最大载波频率为64kHz，这个频率易于数据接收后的过滤。

4结论

经使用证明，nRF24E1非常适合用作无绳电话的收发模块，它有以下优点：

*nRF24E1内嵌8051，更易于减小体积；

*不必编写压缩音频信号的代码；

*更易于实现高音质、安全的通信；

*2.4GHz的收发频段为全球开放频段；

*电池监管更方便，且功耗低，用120mAh的电池，可以达到13小时的通话时间或1200小时的待机时间；

*nRF24E1的GPIO使得扩展其它功能，如音量控制、LED指示等更加容易。

篇6：80C196MC在中频感应电源中的应用

80C196MC在中频感应电源中的应用

摘要：针对晶闸管中频电源，提出了一种基于80C196MC的逆变控制电路，给出了该构思的硬件和软件设计。通过对试验结果进行了分析，证明该电路很好地实现了电源的扫频式零电压软启动和正常工作时槽路谐振频率的跟踪，而且简单实用，启动成功率高，可靠性和通用性得到改善。

关键词：晶闸管中频电源；逆变电路；微控制器；扫频式零压软启动；槽路谐振频率

1概述

随着工业的发展，中频电源的应用也日益广泛，如在金属熔炼、透热、热处理、焊接等方面，其工作方式多采用并联逆变，结构如图1所示。其工作原理为采用三相桥式全控整流电路将交流电整流为直流电，经电抗器平波后，成为一个恒定的直流电流源，再经单相逆变桥，把直流电流逆变成一定频率的单相中频电流。负载是由感应线圈和补偿电容器组成的，连接成并联谐振电路。目前市场上的中频电源，其逆变部分控制电路多采用模拟元器件，电路复杂，控制参数难以调整，因而通用性差。本文采用Intel公司80C196MC微控制器构成逆变控制电路，较好地克服了以上弊端，简化了电路，控制参数可以调节并显示，大大提高了中频电源的可靠性和通用性。

(本网网收集整理)

2 80C196MC微控制器简介

80C196MC微控制器具有适合于PWM逆变器、变频器及电机高速控制所需的许多特性。它由一个C196核心、一个三相波形发生器WFG、一个多通道A／D转换器及其他片内外设（如两个定时器、一个事件处理门阵列EPA、两个通用PWM模块）等构成。其C196核心包含512字节的寄存器RAM，其中的绝大部分可为用户程序所用。80C196MC对片内外设的操作全部是通过存取相应的专用寄存器（SFR）来完成的。

中频电源逆变控制的核心任务就是跟踪槽路的谐振频率，不断地调整逆变脉冲的频率。80C196MC内置的波形发生器使之能高效、可靠地完成逆变脉冲变频任务。WFG具有3个同步的PWM模块，能产生3对同载波、同操作方式、等死区时间，但脉宽相互独立的PWM波形。能以载波频率重载脉宽等数据，并向CPU定时提出中断申请。WFG具有4种操作方式，常用的是中心对准方式0。WFG的功能配置及脉宽调制是通过设置其专用寄存器来完成的：控制寄存器WG_CON定义WFG的操作方式，并设置死区时间；输出配置寄存器WG_OUT定义WFG各引脚的有效状态；WG_RELOAD设置三角载波频率；相比较寄存器WG_COMPx（x=1，2，3）设置各相脉冲宽度；保护寄存器WG_PROTECT配置WFG的保护功能。逆变脉冲变频的实现就是在WFG的专用寄存器中设置WG_RELOAD以产生合适的载波频率。

图3

3 基于80C196MC的逆变控制器设计

根据中频电源的工作原理，逆变控制器的功能主要是实现电源的扫频式零电压软启动和正常工作时槽路谐振频率的跟踪。

扫频式零电压软启动是一种新型的启动方式，其过程如下：在逆变电路启动前，以一个高于槽路谐振频率的他激信号从高向低扫描，去触发逆变晶闸管。当他激信号频率下降到接近槽路谐振频率时，中频电压便建立起来。启动成功后逆变控制电路自动跟踪槽路谐振频率，使设备进入稳态运行。如果他激信号频率下降至最低，中频电压仍未建立，则他激信号恢复到最高值，重复上述启动过程，直至启动成功。整个启动过程中将直流电压限定在较低的水平，以减小冲击。该启动方式无需辅助装置，电路简单，启动成功率高。

槽路谐振频率的跟踪实现方法如下：通过检测电路取出中频电压、中频电流的过零点，比较得出二者的相位差，即负载的阻抗角φ。当φ大于设定值时，降低逆变触发信号的频率；当φ小于设定值时，升高逆变触发信号的'频率。这样就可以自动跟踪槽路阻抗特性的改变，从而保证负载一直

工作在接近谐振状态。由于采用了数字电路，系统的抗干扰性增强，电路简化，参数设定调节方便。

3.1 硬件设计

硬件电路总体结构如图2所示。根据功能要求，控制器的输入输出信号主要有中频电压、中频电流过零信号，功率自动控制部分产生的逆变角调节信号，启动时的直流电压限幅信号，启动失败关机信号，与其它控制设备通信信号，人机对话数据信号等。

中频电压过零检测电路如图3所示。中频电压由1000∶20电压互感器从主电路取出，经过隔离变压器后与控制电路共地。电压信号经过前端低通滤波器后，送至电压比较器LM339，与零电平比较，产生表示中频电压过零的方波信号，再经滤波、放大后送至80C196MC的比较捕获单元引脚CAP1。

由于逆变晶闸管就是开通或关断直流电流，形成负载上的中频电流。因此，逆变晶闸管的触发信号与中频电流同相位。直接取单片机发出的逆变触发信号作为中频电流过零信号，送至80C196MC的比较捕获单元引脚CAP0。

功率自动控制部分若是模拟电路，其产生的逆变角调节信号可接至80C196MC的A/D转换输入引脚ACH0。80C196MC的自带的A/D转换模块将其转换后可得出调节量。功率自动控制部分若是数字电路，其产生的逆变角调节信号可通过串行通信传至80C196MC。串行通信信号接至80C196MC的比较捕获单元引脚CAP1及CAP2。

启动过程中的控制信号，如直流电压限幅信号、重复启动时关机信号、启动成功转锁频信号均为开关量，可接至80C196MC的I/O口P0.1，P0.2和P6.4。发生故障的保护信号接至80C196MC的不可屏蔽中断引脚NMI，以保证任何时候发生故障控制程序都可以及时转入保护中断。

控制参数的设置和显示可以通过人机接口外接键盘和数码管实现。

3.2 软件设计

控制软件根据功能可以分为三个模块：逆变角检测模块、扫频启动模块、频率调节模块。逆变角检测模块根据采集的中频电压、电流过零信号计算出实际的逆变角大小。扫频启动模块按设定的参数实现扫频启动的过程。频率调节模块根据计算出的逆变角大小和设定值比较，调整逆变频率的高低。

逆变角检测模块程序的流程图如图4所示。当CAP1引脚捕捉到一个正跳变时产生CAPCOMP1中断。中断处理程序记录下此时电压过零时间、电流过零时间，并计算判断电压周期是否大致等于电流周期，以防止干扰信号。计算电压电流的相位差，即逆变角。重复4次后计算平均值，作为实际的逆变角值，并将逆变角标志位置位，以供其他程序模块调用。

扫频启动模块程序的流程图如图5所示。初始化后先关闭整流再限制整流角，以实现零压软启动。逆变触发脉冲从最高频率开始向下扫描，此过程中不断检测逆变角是否达到要求。逆变角小于设定值时，启动成功，退出扫频启动模块，转入正常工作状态。若逆变触发脉冲频率到达最小值仍未启动成功，则根据设定的是否重复启动，跳转到启动程序开始处或启动失败处理程序。

频率调节模块程序的流程图如图6所示。频率调节模块工作在正常状态，即启动成功后。程序不断查询逆变角标志位，将计算出的逆变角度与设定值比较。逆变角偏大，说明负载容性过大，需要降低逆变频率；逆变角偏小，说明负载容性过小，需要升高逆变频率。调整频率完毕后查询是否中止工作。

4 试验及结果

根据上述介绍设计制作了一台中频电源试验机，作为钢管焊接的配套电源，输入额定电380V，电流200A，输出电压750V，负载谐振频率约1000Hz。启动时电路波形如图7、图8所示。

在试验中，我们发现，如果他激信号最高频率设置得当（一般为槽路谐振频率的1.2倍），启动成功率可达100％。

5 结语

该中频电源启动电路设计简单，控制参数可由键盘输入调整，能适应不同谐振频率负载的启动要求，适用性强，具有良好的应用前景。

篇7：80C196MC在中频感应电源中的应用

80C196MC在中频感应电源中的应用

关键词：晶闸管中频电源；逆变电路；微控制器；扫频式零压软启动；槽路谐振频率

1 概述

2 80C196MC微控制器简介

中频电源逆变控制的核心任务就是跟踪槽路的谐振频率，不断地调整逆变脉冲的频率。80C196MC内置的波形发生器使之能高效、可靠地完成逆变脉冲变频任务。WFG具有3个同步的PWM模块，能产生3对同载波、同操作方式、等死区时间，但脉宽相互独立的PWM波形。能以载波频率重载脉宽等数据，并向CPU定时提出中断申请。WFG具有4种操作方式，常用的是中心对准方式0。WFG的功能配置及脉宽调制是通过设置其专用寄存器来完成的.：控制寄存器WG_CON定义WFG的操作方式，并设置死区时间；输出配置寄存器WG_OUT定义WFG各引脚的有效状态；WG_RELOAD设置三角载波频率；相比较寄存器WG_COMPx（x=1，2，3）设置各相脉冲宽度；保护寄存器WG_PROTECT配置WFG的保护功能。逆变脉冲变频的实现就是在WFG的专用寄存器中设置WG_RELOAD以产生合适的载波频率。

图3

3 基于80C196MC的逆变控制器设计

根据中频电源的工作原理，逆变控制器的功能主要是实现电源的扫频式零电压软启动和正常工作时槽路谐振频率的跟踪。

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