推理控制的CVCF交流電源
發布時間:2007/9/11 0:00:00 訪問次數:662
摘要:介紹一種推理控制的交流穩頻穩壓電源的結構及工作原理,對該電源的抗干擾性能作了較詳細的分析。由于采用了推理控制技術,使得該電源的抗干擾性能明顯優于一般穩頻穩壓電源。
關鍵詞:穩壓穩頻 推理控制 干擾抑制
1 推理控制的CVCF電源的硬件構成
推理控制的CVCF電源系統構成如圖1所示,控制電路見圖2。
系統采用8031作為CPU,外擴8K的EPROM2764,用于存放監控程序、推理控制、鍵控及顯示程序。擴展一片DAC0832,以便輸出階梯正弦波,其片選信號CS接74LS138的Y0口,選通地址為#1FFFH。DAC0832按單緩沖工作方式,使輸入寄存器處于鎖存狀態,ILE接+5V,WR1接CPU的寫信號WR,DAC寄存器處于不鎖存狀態,所以將WR2和XFER直接接地,DAC0832接成單極性輸出,參考電壓為+5V,輸出0~5V的電壓。擴展一片ADC0809,實現對整流后的直流電壓進行采樣的功能,8031的WR和74LS138的Y1口經一個或非門接ADC0809的STAR和ALE端,來控制ADC0809的啟動和地址鎖存。8031的RD和74LS138的1口經或非門接ADC0809的OE端,控制信號的輸出。ADC0809的CLK由8031的ALE上信號經過2分頻以后提供,EOC經反向器作8031的INT1中斷請求輸入線,要求CPU從P0上讀取A/D轉換后的數字量。ADC0809的IN0和采樣保持器LF198的輸出端相連,故IN0上輸入的0~15V范圍的模擬電壓經A/D轉換后,可由8031通過程序從P0口輸入到內部RAM單元。
擴展一片8279,作為擴展的I/O口,接8個LED,以完成顯示目標頻率、目標電壓和反饋電壓的功能。8個LED接成共陽極。8279和8031的連接無特殊要求,除數據線P0口、WR、RD可直接連接外,CS由74LS138的Y2口進行片選。時鐘由ALE提供,A0接8031的P2.0口,中斷請求IRQ經反向器與8031的INT0相連。
8279同時擴展鍵盤的接口,實現運行、停止、清零、復位功能鍵的控制。規定掃描線(SL0-SL1)為列線,在此以連接74LS138的輸出T0和T1為列線,實現2*8的鍵盤功能。回復線(RL0-RL7)為行線。
由8031的P2.5、P2.6、P2.7口經74LS138進行地址譯碼,各擴展芯片的地址由此確定。
2 系統軟件設計
應用軟件分為四大部分:振蕩部分、采樣部分、調幅部分、通信部分。為了防止嚴重干擾時“飛”程序,在每個程序之間安放軟陷阱,即在各個子程序之間放入幾條NOP指令。這樣,發現異常時,可強制從頭執行。
在軟件設計中采用模塊化子程序結構,其主程序和推理控制子程序的流程結構見圖3。
(1)振蕩器子程序
該程序模塊要求得到一個頻率可調的高頻率穩定度的階梯正弦波。要求頻率可調范圍為45Hz~65Hz,精度要求為0.1Hz。
在振蕩程序中,采用8031的T1定時方法,因為T1工作方式不占用CPU時間。在整個單片機運行期間,振蕩部分的定時是自始至終的,故采用T1定時方式2(可以自動重新裝入的8位定時器/計數器)進行定時,在不占用CPU的時間里,CPU可以處理其它程序和任務。
將一個正弦波周期分為正半周和負半周兩部分,半波時間為1/(2f),將這半波時間分成90份,則定時時間為t=1/(180f),代入T=28-t·fo/12的T1初值計算公式(式中fo為晶振頻率),得出定時時間常數,可將45Hz~65Hz的定時時間都算出來并列成表格(如表1所示),設置一個查表程序,在輸出不同頻率時從表上調取不同的T值。
摘要:介紹一種推理控制的交流穩頻穩壓電源的結構及工作原理,對該電源的抗干擾性能作了較詳細的分析。由于采用了推理控制技術,使得該電源的抗干擾性能明顯優于一般穩頻穩壓電源。
關鍵詞:穩壓穩頻 推理控制 干擾抑制
1 推理控制的CVCF電源的硬件構成
推理控制的CVCF電源系統構成如圖1所示,控制電路見圖2。
系統采用8031作為CPU,外擴8K的EPROM2764,用于存放監控程序、推理控制、鍵控及顯示程序。擴展一片DAC0832,以便輸出階梯正弦波,其片選信號CS接74LS138的Y0口,選通地址為#1FFFH。DAC0832按單緩沖工作方式,使輸入寄存器處于鎖存狀態,ILE接+5V,WR1接CPU的寫信號WR,DAC寄存器處于不鎖存狀態,所以將WR2和XFER直接接地,DAC0832接成單極性輸出,參考電壓為+5V,輸出0~5V的電壓。擴展一片ADC0809,實現對整流后的直流電壓進行采樣的功能,8031的WR和74LS138的Y1口經一個或非門接ADC0809的STAR和ALE端,來控制ADC0809的啟動和地址鎖存。8031的RD和74LS138的1口經或非門接ADC0809的OE端,控制信號的輸出。ADC0809的CLK由8031的ALE上信號經過2分頻以后提供,EOC經反向器作8031的INT1中斷請求輸入線,要求CPU從P0上讀取A/D轉換后的數字量。ADC0809的IN0和采樣保持器LF198的輸出端相連,故IN0上輸入的0~15V范圍的模擬電壓經A/D轉換后,可由8031通過程序從P0口輸入到內部RAM單元。
擴展一片8279,作為擴展的I/O口,接8個LED,以完成顯示目標頻率、目標電壓和反饋電壓的功能。8個LED接成共陽極。8279和8031的連接無特殊要求,除數據線P0口、WR、RD可直接連接外,CS由74LS138的Y2口進行片選。時鐘由ALE提供,A0接8031的P2.0口,中斷請求IRQ經反向器與8031的INT0相連。
8279同時擴展鍵盤的接口,實現運行、停止、清零、復位功能鍵的控制。規定掃描線(SL0-SL1)為列線,在此以連接74LS138的輸出T0和T1為列線,實現2*8的鍵盤功能。回復線(RL0-RL7)為行線。
由8031的P2.5、P2.6、P2.7口經74LS138進行地址譯碼,各擴展芯片的地址由此確定。
2 系統軟件設計
應用軟件分為四大部分:振蕩部分、采樣部分、調幅部分、通信部分。為了防止嚴重干擾時“飛”程序,在每個程序之間安放軟陷阱,即在各個子程序之間放入幾條NOP指令。這樣,發現異常時,可強制從頭執行。
在軟件設計中采用模塊化子程序結構,其主程序和推理控制子程序的流程結構見圖3。
(1)振蕩器子程序
該程序模塊要求得到一個頻率可調的高頻率穩定度的階梯正弦波。要求頻率可調范圍為45Hz~65Hz,精度要求為0.1Hz。
在振蕩程序中,采用8031的T1定時方法,因為T1工作方式不占用CPU時間。在整個單片機運行期間,振蕩部分的定時是自始至終的,故采用T1定時方式2(可以自動重新裝入的8位定時器/計數器)進行定時,在不占用CPU的時間里,CPU可以處理其它程序和任務。
將一個正弦波周期分為正半周和負半周兩部分,半波時間為1/(2f),將這半波時間分成90份,則定時時間為t=1/(180f),代入T=28-t·fo/12的T1初值計算公式(式中fo為晶振頻率),得出定時時間常數,可將45Hz~65Hz的定時時間都算出來并列成表格(如表1所示),設置一個查表程序,在輸出不同頻率時從表上調取不同的T值。