采用68HC908MR16單片機的空間矢量控制變頻電源設計
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2.4 串行通信
系統采用串行通信設計了相應的監控系統，使其具有良好的人機界面。其中逆變系統和監控系統均采用MAXIM公司的串行接口芯片MAX3082，通過(guò)標準RS-485總線(xiàn)準確實(shí)時(shí)地實(shí)現了相互的串行通信。同時(shí)，運用光耦隔離的辦法增強了系統的抗干擾能力，提高了通信的可靠性。雙方約定波特率9600bps，工作于半雙工模式，并采用校驗和的校驗方法檢驗數據通信的準確性。MR16工作頻率設為8MHz，初始化程序如下：
MOV ?！?0, SCC1 ； 每一幀10位數據， 本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159962.htm
啟動(dòng)SCI模塊
MOV ?！?C, SCC2 ； 發(fā)送器和接收器使能
MOV ?！?0, SCC3 ； 屏蔽出錯中斷
MOV ?！?0, SCBR ； 設置波特率為9600bps
2.5 軟件設計
系統軟件采用模塊化設計，包括初始化模塊，讀X5043模塊，保護模塊，通信顯示模塊，PI調節模塊，軟啟動(dòng)模塊以及中斷模塊等。其中除中斷模塊在中斷服務(wù)程序中完成以外，其他均放在主程序中完成。主程序流程如圖6所示。
圖6 主程序流程圖
初始化模塊包括MR16內部寄存器初始化，變量存儲單元定義，通信初始化設置等部分；芯片X5043把三種常見(jiàn)的電路，即看門(mén)狗電路，電壓監視和EEPROM組合在單個(gè)封裝內，它內含的4KbitEEPROM存儲著(zhù)上次關(guān)機時(shí)正常運行的參數值設置，每次開(kāi)機時(shí)系統都將這些參數值讀到MR16中，這樣就使系統具有記憶功能，使用戶(hù)不必每次開(kāi)機時(shí)都要對系統參數進(jìn)行重新設置。保護模塊則實(shí)現了系統的過(guò)熱，過(guò)載，過(guò)流以及系統低頻保護等保護功能。其中過(guò)流保護由硬件完成，以保證系統能在過(guò)流產(chǎn)生后的極短時(shí)間內迅速封鎖全部的PWM輸出。調節模塊主要完成穩壓輸出的功能，而通信顯示模塊則是方便人機交流的界面，通過(guò)它可以進(jìn)行多種功能的設定，系統狀態(tài)的顯示以及各種參數的修改。
3 結語(yǔ) 按照上述思想制成實(shí)驗樣機，圖7及圖8分別是變頻器帶載時(shí)用示波器觀(guān)察到的系統試驗波形?？梢?jiàn)，變頻器輸出波形的正弦度良好，符合理論設計的預期要求。 
圖7 相電壓波形 
圖8 相電流波形
MR16中頗具特色的部分是專(zhuān)門(mén)用于電機控制的PWMMC模塊。該模塊可以產(chǎn)生3對互補的PWM信號或6個(gè)獨立的PWM信號，這些PWM信號可以是中心對準方式也可以是邊緣對準方式。6個(gè)通道都有一個(gè)12位的PWM計時(shí)器，PWM分辨率在邊緣對準方式時(shí)是一個(gè)時(shí)鐘周期，而中心對準方式時(shí)是兩個(gè)時(shí)鐘周期，這樣邊緣對準方式的最高分辨率是125ns（內部工作頻率為8MHz）而中心對準方式的最高分辨率為250ns。當PWMMC模塊工作于互補模式時(shí)，模塊功能部件自動(dòng)地將死區時(shí)間嵌入到PWM的輸出信號中，并可以根據感應電機的相電流極性輕易地翻轉PWM數據。PWMMC模塊還含有4個(gè)故障保護引腳FAULT1～FAULT4，當任意一個(gè)故障保護端口為高電平時(shí)就封鎖相應的PWM輸出引腳。例如,當系統過(guò)流時(shí)，就置位FAULT引腳封鎖所有PWM輸出，這樣就封鎖了IGBT的驅動(dòng)電路，從而實(shí)現了過(guò)流保護功能。為了避免由干擾引起的誤操作，MR16的每個(gè)故障引腳都帶有一個(gè)濾波器，并且所有的外部故障引腳都可由軟件配置來(lái)再使能PWM，這些都給軟件設計帶來(lái)了極大的方便。
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