内容发布更新时间 : 2025/5/13 19:48:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
3.4.2 可控硅输出电路
可控硅是一种功率半导体器件，简称SCR，也称晶闸管。它分为单向可控硅和双向可控硅，在微机控制系统中，可作为功率驱动器件。可控硅具有控制功率小、无触点、长寿命等优点，在交流电机调速、调功、随动等系统有着广泛的应用。双向可控硅相当于两个单向可控硅反向并联。双向可控硅与单向可控硅的区别是：
(1)它在触发之后是双向导通：
(2)在控制极上不管是加正的还是负的触发信号，一般都可以使双向可控硅导通。 因此双向可控硅特别适合用作交流无触点开关。
本系统中与可控硅配套使用的是MOC3041光电耦合双向可控硅驱动器，与一般的光耦器件不同之处是MOC3041输出部分是硅光敏双向可控硅，还带有过零触发检测器，以保证电压接近零时触发可控硅。
3.5 串行通信接口电路
目前，广泛使用的串行数据接口标准有RS-232，RS-422与RS-485三种。其中RS-232是美国电子工业协会正式公布的串口总线标准，也是目前最为常用的串行接口标准，用来实现计算机与计算机之间，计算机与外设之间的数据通讯。串行通信接口的基本任务是实现数据格式化。来自CPU的是普通的并行数据，接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。具体任务是：
(1)进行串一并转换； (2)控制数据传输速率； (3)进行错误检测； (4)进行TTL与EIA电平转换；
(5)提供EIA—RS．232接口标准所要求的信号线。
由于CMOS电平和RS-232电平不匹配，因此要实现单片机和PC机之间的通信，必须在它们之间加接电平转换器。系统设计采用MAXIM公司的RS-232接口芯MAX232，这是一种标准的RS-232接口芯片。MAX232只需+5V电源供电，其内部的电源变化成±10V电源用于RS232通信。该芯片集成有两路收发器，可将单片机输入的TTL／CMOS电平转换为RS232电平发送给PC机，或将从PC机接收的RS232电平转换为TTL／CMOS电平发送给单片机。MAX232为双列直插16脚封装。系统串口通信电路如图9所示。
图9 串口通信电路
其中T20UT连接上位机串口的RX端，R2IN连接上位机串口的TX端，R20UT和T2IN是TTL／CMOS发送器的输出和输入端，分别连接单片机的RX(P3.0)和TX(P3.1)端。
3.6 电源电路
系统所用直流电源由三端集成稳压器组成的串联型直流稳压电源提供。设计中选用LM7805，LM7815和LM7915三个三端集成稳压器，分别提供+5V、+15V和一15V直流电压，输出电流均为1A。LM7805、LM7815和LM7915的连接方法一样。变压器将220V的市电降压后再通过整流桥整流之后采用了大容量的电解电容进行滤波，以减小输出电压纹波。由于电解电容器在高频下工作存在电感特性，对于来自电源侧的高频干扰不能抑制，因此在整流电路后加入高频电容改善纹波。
3.7 硬件抗干扰措施
硬件抗干扰是应用系统最基本和最主要的抗干扰手段，一般从防和抗两方面入手来抑制干扰。其总的原则是：抑制或消除干扰源，切断干扰对系统的耦合通道，降低系统对干扰信号的敏感性。对于本系统，硬件抗干扰设计具体措施有：隔离、接地、滤波等常用方法。
(1)隔离主要用于过程通道的隔离。光电耦合器能有效地抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰，提高信噪比。在输入、输出通道采用光电耦合器将控制系统与外围接口隔离；
(2)接地接地应遵循的基本原则是：数字地、模拟地、屏蔽地应该合理接地，不能混用。要尽可能地使接地电路各自形成回路，减少电路与地线之间的电流耦合。合理布置地线使电流局限在尽可能小的范围内，并根据地电流的大小和频率设计相应宽度的印刷电路和接地方式。模拟电源和数字电源各自并接0.1uF的陶瓷电容(去耦电容)：
(3)滤波电源系统干扰源主要是高次谐波。无源滤