基于单片机实现的调光控制器设计.pdf

1、基 于 单 片 机 实 现 的 调 光 控 制 器 设 计实 验 报 告电 控 学 院基 于 单 片 机 实 现 的 调 光 控 制 器 设 计一 、 实 验 要 求 ：用 单 片 机 控 制 一 个 普 通 灯 泡 的 亮 度 ， 一 路 开 关 控 制 普 通 灯 泡 电 源 的通 断 ， 另 外 两 路 开 关 分 别 控 制 普 通 灯 泡 亮 度 的 增 加 和 减 小 。二 、 调 光 控 制 器 设 计 思 想 在 日 常 生 活 中 ， 我 们 常 常 需 要 对 灯 光 的 亮 度 进 行 调 节 。 本 调 光 控 制器 通 过 单 片 机 控 制 双 向 可 控 硅 的

2、导 通 来 实 现 白 炽 灯 (纯 阻 负 载 )亮 度 的 调整 。 双 向 可 控 硅 的 特 点 是 导 通 后 即 使 触 发 信 号 去 掉 ， 它 仍 将 保 持 导 通 ；当 负 载 电 流 为 零 (交 流 电 压 过 零 点 )时 ， 它 会 自 动 关 断 。 所 以 需 要 在 交 流电 的 每 个 半 波 期 间 都 要 产 生 触 发 信 号 ， 触 发 信 号 产 生 时 间 的 长 短 （ 触 发角 的 大 小 ） 就 决 定 了 灯 泡 的 亮 度 。调 光 的 实 现 方 式 就 是 在 交 流 电 源 信 号 过 零 点 后 一 段 时 间 触 发 双 向

3、 可控 硅 开 关 的 导 通 ， 称 这 段 时 间 为 双 向 可 控 硅 的 触 发 角 。 触 发 角 越 大 ， 导通 时 间 越 长 ， 可 控 硅 导 通 的 时 间 越 短 ， 灯 的 亮 度 就 越 低 ； 反 之 ， 灯 就 越亮 。 这 就 要 求 确 定 交 流 电 源 同 步 信 号 的 过 零 点 ， 并 以 此 为 基 础 ， 控 制 触发 信 号 触 发 角 的 大 小 ， 达 到 白 炽 灯 亮 度 调 节 的 目 的 。三 、 硬 件 电 路 部 分本 调 光 控 制 器 包 括 控 制 部 分 、 驱 动 部 分 、 和 负 载 部 分 。控 制 部 分

4、： 为 了 便 于 灵 活 设 计 ， 选 择 可 多 次 写 入 的 可 编 程 器 件 ， 本设 计 方 案 中 选 用 的 是 ATMEL公 司 生 产 的 AT89C51单 片 机 。驱 动 部 分 ： 由 于 驱 动 的 对 象 是 交 流 负 载 ， 且 为 了 实 现 连 续 调 节 的 目的 ， 本 电 路 中 采 用 了 无 触 点 开 关 元 件 双 向 可 控 硅 。 双 向 可 控 硅 能 够 对 交流 电 源 的 导 通 进 行 无 触 点 连 续 控 制 ， 以 小 电 流 控 制 大 电 流 ， 且 动 作 快 、寿 命 长 、 可 靠 性 高 。负 载 部 分

5、： 本 电 路 的 负 载 是 白 炽 灯 (纯 阻 负 载 )。四 、 实 验 器 件名 称 参 数 数 量 名 称 参 数 数 量电 解 电 容 1 0 f 1 Led 发 光 3电 容 4 0 f 2 1 k /2 W电 阻 2开 关 4 1 8 0 /2 W电 阻 3晶 振 1 2 Mh z 1 与 门 1Stc8 9 c5 2 芯 片 1 DB1 0 7 15 .1 k 电 阻 6 Mo c3 0 2 2 11 5 k /2 W电 阻 2 Tlp 5 2 1 光 耦 22 7 0 电 阻 1 BT1 3 6 1Lm3 9 3 h 比 较 器 1 灯 及 底 座 1五 、 接 线 图六

6、 、 实 验 程 序 ：（ 3 ） 、 同 步 信 号 采 集 电 路 ：0 处 波 形 ：1 处 整 流 后 波 形 ：sy s处 的 波 形 ：可 控 硅 触 发 电 路 ：Sig n al（ 触 发 信 号 ） 输 入 波 形 ： 脉 冲 宽 度 ： 0 .3 3 5 ms（ 4 ） 各 元 件 主 要 参 数 ：BT1 3 6 ： 双 向 可 控 硅 , 断 态 重 复 峰 值 电 压 ： 6 0 0 V， 反 相 重 复 峰 值 电 压 ： 6 0 0 V通 态 平 均电 流 ： 4 A。DB1 0 7 ： 整 流 桥 , 电 压 - 峰 值 反 向 (最 大 )1 0 0 0 V,

7、电 流 - DC 正 向 (If)1 ATLP5 2 1 -1 : 可 控 制 的 光 电 藕 合 器 件 , 集 电 极 -发 射 极 电 压 :5 5 V（ 最 小 值 ）经 常 转 移 的 比 例 ： 5 0 （ 最 小 ） , 隔 离 电 压 ： 2 5 0 0 Vrms （ 最 小 ）MOC3 0 2 2 : 光 电 双 向 可 控 硅 ， 可 靠 触 发 电 流 1 5 mA， 保 持 电 流 1 0 0 u A， 超阻 断 电 压 6 0 0 V， 重 复 冲 击 电 流 峰 值 1 A七 、 实 验 总 结（ 1 ） 实 验 中 遇 到 的 问 题1 、 实 验 中 灯 泡 的

8、 亮 度 变 化 一 闪 一 闪 ， 变 化 不 连 续 ？解 决 方 法 ： 程 序 的 中 断 0 和 中 断 1 的 优 先 级 先 后 不 能 保 证 ， 加入 PX0 =1 ， 使 得 中 断 0 的 优 先 级 永 远 高 于 中 断 1 .（ 2 ） 实 验 心 得此 次 基 于 单 片 机 实 现 的 调 光 控 制 器 设 计 实 验 ， 对 单 片 机 ， C语 言 等学 科 知 识 有 了 进 一 步 的 了 解 ， 同 时 也 发 现 了 自 身 还 存 在 很 大 的 不 足 。 这就 要 求 我 在 今 后 的 学 习 生 活 中 继 续 认 真 学 习 ， 掌 握

9、 牢 固 的 基 础 知 识 ， 并且 将 自 己 所 学 的 知 识 与 实 际 情 况 联 系 起 来 ， 做 到 灵 活 应 用 ， 为 今 后 的 学习 生 活 打 下 良 好 的 基 础 。自 主 性 实 验 从 开 始 的 无 从 下 手 ， 到 慢 慢 的 掌 握 要 领 ， 这 是 一 个 小 团体 共 同 努 力 的 结 果 。 这 个 过 程 不 仅 锻 炼 我 们 的 发 现 问 题 ， 解 决 问 题 ， 分析 现 象 的 能 力 ， 更 重 要 的 是 能 锻 炼 我 们 团 结 合 作 的 能 力 ， 而 这 种 能 力 正是 现 代 社 会 所 必 须 的 一 种 能 力 。另 外 ， 自 主 实 验 没 有 老 师 的 监 督 和 强 迫 ， 全 靠 我 们 自 觉 完 成 。 开 放性 实 验 就 像 为 我 们 打 开 了 一 扇 窥 探 科 研 之 路 的 门 ， 让 我 们 学 到 了 许 多 在经 典 实 验 中 无 法 学 到 的 知 识 和 思 维 方 式 。