基于单片机的双极性单相SPWM逆变器模拟装置设计毕业论文.doc

基于单片机的双极性单相基于单片机的双极性单相 SPWMSPWM 逆变器模拟装置设计逆变器模拟装置设计 A design of the bipolar single phase SPWM inverter simulation device based on the microprocessor 摘要摘要 本系统以PIC16F877A单片机为核心 利用面积等效法生成SPWM信号 系统主要由 隔离变压器和调压器将交流220V电源变成可调交流电源 再整流变换成直流电 SPWM 信号通过光耦合隔离器控制由四个功率MOEFET管组成的逆变器的工作状态 逆变器输 出频率和幅度都可调的正弦交流电 该逆变电源输出的正弦交流电精度高 性能稳定 实用价值高 在电力电子技术中应用广泛 关键词 SPWM 逆变器 驱动电路 Abstract This system is based on the microprocessor PIC16F877A and is made use of the equivalent of area to generate SPWM signal The system is mainly composed of a isolated transformer and a booster by which the AC 220V power is transformed to an adjustable AC power This AC power is rectified into DC The working status of the inverter composed of four power MOEFET are controlled by the SPWM signal through four photo couplers The inverter outputs a sine AC power which frequency and amplitude is adjustable And the output of the inverter power has the advantages of high accuracy stability and high practical value so it widely used in power electronic technology Key words SPWM inverter Drive circuit 目 录 摘要 I ABSTRACT I 1 引言 1 2 逆变电路 1 2 1 逆变电路的基本工作原理 5 1 2 2 PWM 技术基础 2 2 3 1 面积等效的 SPWM 控制算法 2 2 3 2 SPWM 调制方法 3 3 系统设计 4 3 1 设计方案 4 3 2 设计要求及思路 4 4 硬件设计 5 4 1 主电路设计 5 4 2 驱动电路设计 6 4 3 自举电路设计 7 4 4 死区电路设计 7 4 5 硬软件保护电路设计 7 5 软件设计 8 5 1 主程序设计 8 5 2 中断设计 9 6 系统调试 10 6 1 SPWM 信号调试 10 7 系统测试 11 7 1 测试结果 11 8 结束语 12 致 谢 12 参考文献 12 附录 14 1 1 引言引言 随着科技的不断发展与仪器的更新换代对电源的要求越来越高 可以说一种高性 能的电源是科学研究与工业应用得以顺利进行的有力保障 然而 直接将受污染严重 的市电作为电源 显然无法达到仪器设备的要求 1 微电子技术的发展以及变频方法研究工作的进展使交流变频技术不仅在工业上及 家电行业上得到了广泛应用 且在仪器设备的电源上也得到了广泛应用 以提高仪器 设备的调速性能 节电和降噪 以CPU为核心的变频器为电源的数字化 智能化创造了 条件 2 随着逆变器在电力传动 UPS 电源和有源滤波器等电力电子设备中的广泛应用 SPWM 技术己经成为逆变技术的核心 早期使用模拟和数字的分立元件组成的混合电路 生成 SPWM 波形 所需硬件较多 算法不够灵活 改变参数和调试比较麻烦 随着微电 了和计算机技术的发展 逆变技术的研究重点也将逐渐转向以单片机 或 DSP 为主的 数字控制方式 当前 单片机的应用已经从单纯依赖于 51 系列单片机向其它多种单片机发展 尤 其以嵌入式 PIC 单片机的发展应用更为广泛 PIC 单片机内部集成有 PWM 功能的外围功 能模块 CCP 利用此模块更容易通过软件实现 SPWM 且具有更快的执行速度 3 以 16F877A 为核心 利用 SPWM 技术可实现对市电的逆变 从而对输出端电压进行 控制 对比采用集成电路方法及其它的控制方法 采用单片机控制的逆变系统具有以 下优点 全数字控制 易于扩展 电路结构简单 控制灵活 便于调试 技术 保密性能好 4 2 逆变电路逆变电路 2 1 逆变电路的基本工作原理 5 图 1 S1 S4 闭合 S2 S3 断开电路和波形图 以单相桥式逆变电路为例说明最基本的工作原理 图中 S1 S4是桥式电路的 4 个臂 由电力电子器件及辅助电路组成 S1 S4闭合 S2 S3断开时 负载电压 uo为正 如图 1 S1 S4断开 S2 S3闭合时 负载电压 uo为负 如图 2 1 逆变电路最基本工作原理 改变两组开关切换频率 可改变输出交流电频率 2 电阻负载时 负载电流 io和 uo的波形相同 相位也相同 3 阻感负载时 io相位滞后于 uo 波形也不同 2 2 PWM 技术基础 PWM 技术也称脉宽调制技术 即通过对一系列脉冲的宽度进行调制 来等效的获 得所需要的波形 含形状和幅值 1 PWM 控制的思想源于通信技术 全控型器 件的发展使得实现 PWM 控制变得十分容易 2 PWM 技术的应用十分广泛 它使电力电子 装置的性能大大提高 因此它在电力电子技术的发 展史上占有十分重要的地位 3 PWM 控制技术正是有赖于在逆变电路中的 成功应用 才确定了它在电力电子技术中的重要地 位 现在使用的各种逆变电路都采用了 PWM 技术 2 3 1 面积等效的 SPWM 控制算法 目前生成 SPWM 波的控制算法主要有 4 种 1 自然采样法 2 对称规则采样法 3 不对称规则采样法 4 面积等效法 理论分析后知自然采样法和面积等效法相对于规则采样法谐波较小 对谐波的抑 制能力较强 又因为 PIC 单片机片内无较大空间实现在线运算 所以自然采样法不利 于软件实现 本系统采用面积等效法实现 SPWM 控制 原理如图 3 所示 图 2 S2 S3 闭合 S1 S4 断开电路和波形图 图 3 SPWM 面积等效算法 利用正弦波小块面积 S1 与脉冲面积 S2 相等原则 将正弦波的一个周期分为 N 等 分 则每一等分的宽度为 2 N 弧度 利用面积等效法计算出 0 1 4 周期内 N 4 个不 同的脉宽值 将产生的脉宽数列以列表形式存于 PIC 单片机的 ROM 中 以供程序调用 脉宽产生的基本公式为 T N k mH 2 1 1 2 sin 式中 m 为调制度 T 为单个 PWM 的周期 N 为载波比 即正弦波一个周期内的脉 冲采样个数 N 根据所需正弦波的频率取不同值 k 取值为 0 1 4 N 由式 1 计算出的实际脉宽转换成计时步阶后生成个值的正弦表存入 PIC1 4 N 的 ROM 中以供调用 产生的 SPWM 脉宽表是一个由窄到宽的表 2 3 2 SPWM 调制方法 以图 4 为例进行分析 1 单极性 PWM 控制方式 单相桥逆变 在ur和uc的交点时刻 控制 IGBT 或 MOEFET 的 通断 波形如图 5 其中uof 表示uo的基波分量 ur正半周 V1保持通 V2保持断 当ur uc时使 V4通 V3 断 uo Ud 当uruc时使 V4断 V3通 uo 0 当 uruc时 给 V1和 V4导通信号 给 V2和 V3关断信号 如 io 0 V1和 V4通 如 io 0 VD1和 VD4通 uo Ud 当 ur uc时 给 V2和 V3导通信号 给 V1和 V4关断信号 如 io0 VD2和 VD3通 uo Ud 3 3 系统设计系统设计 3 1 设计方案 电路的主要功能是将输入的单相交流电 先转变成直流电 再通过逆变电路和控制电 路将直流电转变成大小和频率都可调的单相 交流电 即为交 直 交变频电路 因此系统主要应包括两部分 逆变电路和驱动电 路 1 逆变电路 6 逆变电路主要是通过控制回路输出宽度按正弦规律变化的脉冲来控制开关器件的 通断 从而输出正弦波 由于交直交变频器主要用于交流电机的调速 即负载为阻感 负载 系统运行时需要消耗无功功率 而采用全桥逆变电路可以实现能量的双向流动 由交流侧向直流侧反馈无功能量 故逆变电路采用单相全桥逆变电路 2 驱动电路 设计电路时逆变器件采用的是场效应管 IRF840 它的栅源极之间有一个 2000pF 左 右的极间电容 为快速建立驱动电压 则要求驱动电路的输出电阻很小 而且 IRF840 开通时栅源极的驱动电压为 12V 18V 且每一路管子需要独立的驱动电压 从而采 用自举电源作为驱动 IRF840 的电源 3 2 设计要求及思路 1 主电路设计 220V 交流电经隔离变压器和调压器形成电压可调的交流电 再整 流成直流电 由 H 桥逆变接到负载测试 2 控制电路设计 输出四路用于控制 H 桥逆变电路 SPWM 信号 载波开关频率推 荐采用 5KHz 左右 上下管要有一定的死区效果 10us dead time 30us 正弦信号波 频率为 10 100Hz 可调 幅值大于等于 80 母线直流电压 3 单片机输出的 SPWM 信号经 RC 滤掉载波提取低频正弦信号波 便于示波器观测 单片机 SPWM 逻辑 具有过流保护功能 能够软件保护 硬件保护 本系统采用 PIC 单片机中的 16F877A 为核心处理器 系统上电后 单片机利用内 部的 CCP 模块在 RC2 口输出正弦信号频率从 10Hz 调制度从 0 68 开始向上增加的 图 6 双极性 PWM 控制方式波形 SPWM 波 同时液晶上显示正弦信号频率和调制度 经过一段时间后 得到正弦信号频 率为 50Hz 调制度为 0 98 的 SPWM 波 系统初始化结束 SPWM 信号通过死区电路 保 护电路后控制光耦隔离器输出的驱动信号 进而控制逆变电路 H 桥的工作 此后可根 据负载的需求 用按键以 10Hz 或 1Hz 的步进值改变正弦信号的频率 用按键以 0 02 步进值 调制度范围为 0 68 1 00 调整调制度 使负载高效正常的工作 本系统整机电路采用单片机 16F877A 做主控单元 其他部分包括整流滤波模块 逆变电路和过流检测模块 死区电路模块 保护电路模块 驱动电路模块 自举电源 模块 辅助电源模块 液晶显示模块等 系统框架如图 7 所示 4 4 硬硬件设件设 计计 4 1 主电路设计 主电路及过流检测电路的工作原理图如图 8 所示 包括整流滤波电路 单相全桥 逆变电路和 LC 滤波电路 整流滤波电路将输入的单相交流电变成直流电 再经电容的 滤波形成纹波较小的直流电 全桥逆变电路将直流电变成正弦交流电 经过 LC 滤波电 V UOA1 TLP521 G ND AC220 RZ1 470 RZ2 51K Rsf 0 1 5W CZ1 104 250V CZ5 104 CZ2 103 250V D1 6A10 D2 6A10 D3 6A10 D4 6A10 CZ3 200uF 630V LED RZ4 100 V F 5A AC AC CZ4 104 630V O 3 C 1 M 2 RZ3 10K 5 INT OUT1 IG1 IG4 C 10uF L RL T1 IRF840 T2 IRF840 T3 IRF840 T4 IRF840 V IG3 IG2 V S1 V S2 COM V RC0 图 8 主电路 图 7 系统总框图 路后得到失真很小的正弦波 此外为了保证安全 在交流电的输入端接一 5A 的保险丝 由于输入的交流电可达到 220V 所以整流二极管耐压必须大于 630V 滤波电容 的耐压必须大于 400V 整流二极管允许通过的电流应足够大 本系统选用的整流二极 管为 6A10 其耐压达到 1000V 允许通过的最大电流为 6A 基本满足要求 场效应管 IRF840 属于电压型控制器件 可通过给门极相应的驱动信号来控制器件 的导通与截止 内部含有体二极管 可以起到续流和反馈的作用 电路中各场效应管的栅极控制信号和输出电压的波形如图 9 所示 负载为感性负载 工作时 IG1 和 IG4 的控制信号完全相同 IG2 和 IG3 的控制信号完全相同 IG1 和 IG2 的通断状态互补 IG3 和 IG4 的通断状态也互补 电路的工作原理 2 是 当 IG1 IG4 导通时 IG2 IG3 截止 当 IG2 IG3 导通时 IG1 IG4 截止 每个 PWM 周期中 IG1 IG4 与 IG2 IG3 交替导通截止 从而产生双极性的 SPWM 波 如此通过控制开 关管的工作状态 使得输出脉冲的宽度按正弦规律变化 和正弦波等效 输出即为单 相双极性正弦波 若要改变输出正弦波的大小 则只要按照同一调制率改变上述各脉 冲的宽度即可 通过对主电路待测电阻的电流检测 若出现过流故障 通过光耦三极管 TLP521 将 检测信号传送到单片机处理 并对 SPWM 信号进行硬件封锁和软件封锁 为了确保 TLP521 的工作电流为 10mA 15mA 要使其内部三极管正常工作应接入一个 10K 的上拉 电阻 4 2 驱动电路设计 驱动电路的工作原理图如图 10 所示 采用四路高速光耦隔 离器 HCPL3120 来分别驱动 H 桥 的四个 MOS 管及实现控制信号与 主电路的 IO 隔离 当信号输入 端 QG1 或 QG2 为低电平时 芯片 图 9 栅极控制信号和输出电压波形 DF1 4148 DF2 4148 DF3 4148 DF4 4148 V 18 27 36 45 UF1 HCPL3120 18 27 36 45 UF2 HCPL3120 18 27 36 45 UF3 HCPL3120 18 27 36 45 UF4 HCPL3120 V S1 V B1 V B2 V S2 15V 15V 5V 5V 5V 5V PP1 PP2 PP3 PP4 RG1 180 RG2 180 RG3 180 RG4 180 R5 180 R6 180 R7 180 R8 180 R1 82 R2 82 R3 82 R4 82 RF1 10K RF2 10K QG1 5 QG2 5 QG2 5 QG1 5 VB1 15 VB2 15 VS2 VS1 V IG1 IG2 IG3 IG4 图 10 驱动电路 内部的光耦三极管导通 6 脚和 7 脚相接可以产生 2A 的电流 在此处接入下拉电阻目 的是为了拉低该处电压 防止在 MOS 管不工作时候对应的驱动管脚悬空 从而收到其 它脉冲的干扰 导致管子误触发 此外 起限流作用 和二极管是为了让启 5 R 1 R 1 DF 动速度慢 关断时间快 有助于保护 MOS 管 4 3 自举电路设计 由于驱动四个 MOS 管工作都需要独立电源 为了不使电路结构复杂 故采用自举 电路来提供 当下管导通时 输入 15V 电压通过快恢复二极管 电容 下管形成回路 向相应的电容充电 电容上的电压达到充电电压 下管断开时 电容的上电压维持充 电电压 负端的电位跟随下管的电压上升 自己将电位举起 这样电容上的电压就可 以为上管驱动提供电源 4 4 死区电路设计 为了防止上下管同时导通 必需设计死区 电路来进行保护 死区电路如图 12 所示 单片 机输出的 SPWM 信号 由 CD4001 或非门和 RC 延 时环节构成死区时间为高电平有效的带死区信 号 单片机输出的 SPWM 信号分两路 一路信号 经 RC 单边沿延迟再和输入信号或非生成信号 P1 另一路信号先取反再经 RC 单边沿延迟后再 和取反信号或非生成信号 P2 为了使上下管有 足够的保护时间 信号脉冲的前后边沿死区时 间要求必需大于 10uS 一般取为 根据 RC 延时时间计算公式 则 uSuS30 10 RCT4 取得 KR12uFC00022 0 4 5 硬软件保护电路设计 由于主电路出现故障时 应立即封锁 SPWM 控制信号来保护主电路 故应设计一个 由数字逻辑电路和手动开关相结合的保护电路 由于主电路只有一路的过流判断 在 过流时会不停的脉动 不能完全封锁 SPWM 控制信号 故设计时还应另加一路软件保护 来同时进行信号的判断 从而让单片机来封锁 SPWM 控制信号 自锁开关 M 为手动封锁 VB2 VS2 VB1 VS1 15V R0 10 R0 10 C210UF 25V C1 104 C4 104 C3 10UF 25V D2 18V 1W D1 UF4007 VB1 VS1 D4 18V 1W D3 UF4007 VB2 VS2 15 图 11 自举电路 Rp1 2K Rp2 2K RW2 10K RW1 10K P1 P2 RC2 1 2 3 UA 4001 5 6 4 UB 4001 8 9 10 UC 4001 Cp1 221 Cp2 221 图 12 死区电路 SPWM 控制信号开关 当自锁开 关未按下时 控制信号输出端 QG1 QG2 输出为高电平 即无 效信号 使主电路不工作 此 电路还有一作用是 在系统上 电时 封锁了 SPWM 控制信号 对主电路起到上电保护作用 5 5 软件设计软件设计 5 1 主程序设计 IN T RC6 O 3 C 1 M 2 Rb1 1K 5 P1Q G1 Rb2 1K 1 2 8 9 U A 4023 3 4 5 6 U B 4023 11 12 13 10 U C 4023 C 10uF C 10uF 5 主主主主 主主主主 IN T RC6 O 3 C 1 M 2 Rb1 1K 5 P2Q G2 Rb2 1K 1 2 8 9 U A 4023 3 4 5 6 U B 4023 11 12 13 10 U C 4023 5 主主主主 主主主主 图 13 硬软件保护电路 图 14 主程序流程图 本系统主要分为两部分 即为主程序和中断 主程序中主要需要实现的任务有 程序系统的初始化 SPWM 信号的初始化 即由 SPWM 信号产生的正弦波的频率 从 10Hz 逐渐增加到 50Hz 调制度跟随正弦波频率从 0 64 逐渐增加到 0 98 根据按 键来调节正弦波的频率和调制度 计算特定频率和调制度下 1 4 周期正弦波的 PWM 信号的脉宽 液晶实时显示正弦波的频率和调制度 中断的组要任务是查 PWM 信 号的脉宽值送入 CCPR1L 由于系统要求 SPWM 信号的正弦波频率为 10Hz 100Hz 且可以以 1Hz 为步进变 化 又由于受到本系统所用的 PIC 单片机的 CCP 某块寄存器及抽样次数的限制 故将 10Hz 100Hz 频率分为四个部分 在每个部分采用不同的抽样数 并相应的设置不同的 TMR2 预分配比 程序将 10Hz 100Hz 频率分为 10Hz 24Hz 25Hz 39Hz 40Hz 59Hz 60Hz 100Hz 四个部分进行分别计算 即模块 0 模块 3 主程序流程如图 14 所示 5 2 中断设计 本系统中设置 SPWM 的频率为 5kHz 左右 并外接 4MHz 晶振 计算得指令周期即计 时步阶为 1 s PIC 单片机 CCP 外围功能模块的 PWM 功能实现主要依靠相关寄存器值 的设定 且以定时器 2 TMR2 作为 PWM 的时基 中断程序流程如图 15 所示 1 SPWM 周期的设定由寄存器 PR2 设定 PWM 周期 PR2 4 Tosc TMR2 预分频值 图 15 中断程序流程 系统中 Tosc 为 4MHz 为提高分辨率及满足系统要求的正弦波频率为 10Hz 100Hz 当正弦波频率为 10 24Hz 时 TMR2 预分频器设为 1 4 即 T2CKPS1 0 T2CKPS0 1 当 正弦波频率为 25 100Hz 时 TMR2 预分频器设为 1 1 即 T2CKPS1 0 T2CKPS0 0 2 定时器 TMR2 的控制寄存器 T2CON 设定 因为 SPWM 频率高 周期短 但系统软 件中采用查 PWM 脉宽的方式来修改 PWM 脉宽 所用时间少 可满足一个 PWM 周期改变 一次脉宽的要求 故在此寄存器中设置后分频为 1 1 即可 3 CCP 模块的控制寄存器 CCP1CON 的设定 选择 CCP 模块作用于 PWM 功能模式 即 bit3 0 11 4 根据 PWM 输出信号脉宽的公式 PWM 高电平 脉宽 CCPR1L CCP1CON bit5 bit4 Tosc TMR2 预分频值 计算出每个 PWM 周期 CCPR1L 的值 CCPR1L 脉宽写入寄存器后 写入的脉宽值在下个 TMR2 周期开始时转至 CCPR1H 通过读 CCPR1H 的脉宽值来改变 PWM 脉宽 5 寄存器 TRISC 对应于 CCP1 的输入输出设置 应设置为输出形式 即 TRISC 的 bit2 0 6 6 系统调试系统调试 6 1 SPWM 信号调试 单片机输出的 SPWM 信号经过普通的 RC 滤波后的到正弦波 如图 16 其中 R 取为 10K 的普通电阻 C 取为 104 瓷片电容 图 16 SPWM 信号对应的正弦波 7 7 系统测试系统测试 7 1 测试结果 在逆变器输出端接 LC 滤波和负载进行测试 负载为 333 的纯阻性负载 负载两 端的输出波形如图 17 输入电压为 150V 测得的数据及根据测量数据计算所得的值如表 1 所示 表 1 测试数据 输入电压 AC V Ui 输出电压 AC V Uo 输入电流 AACIi 输出电流 AC A Ii 输入功率 WPi 输出功率 WPo 效率 i o P P 50 038 20 120 076 002 6744 6 75 057 70 200 1315 07 5050 1 10082 30 280 2128 017 361 7 1251000 380 2747 527 156 9 1501240 440 3266 039 760 2 1751460 520 4191 060 166 0 2001740 600 4812083 669 6 说明 说明 本表为正弦信号频率为 50Hz 调制度为 0 98 时所测结果 图 17 负载输出波形 由测试结果可知 负载输出波形基本为正弦波 但存在一定的失真 系统的效率在 45 70 之间 输入电压越高 效率越好 8 8 结束语 结束语 本系统利用 16F877A 芯片的功能 基本上实现了设计的预期功能 能够较好的实 现逆变电压的稳定输出 且有较好的带载能力和较高的效率 但其效率还是不够大 在输入电压较小时效率也较小 输入电压增大后 效率有所提高 参考文献参考文献 1 一种基于 PIC 系列单片机的 SPWM 逆变电源 J 周俊杰 钱晓耀 陈上挺 中国计量学院 机电工 程学院 浙江 杭州 310018 机电工程 2008 年 4 月 第 25 卷 第 4 期 2 由单片机控制的单相 SPWM 变频器的研究 J 赵德元 四川成都大学电子信息工程系 610106 微型机与应用 2003 年 第 3 期 3 4 用 PIV16C54 产生三相桥式逆变器 PWM 控制脉冲 J 白炳良 周小方 徐潮福 漳州师范学院物理 系 福建漳州 363000 漳州师范学院学报 自然科学版 2005 年 2 月 第 15 卷 第 1 期 5 王兆安 黄俊编著 电力电子技术 北京 机械工业出版社 2007 6 李维琴编著 1KVA 逆变器模块的研究与开发 D 南京 南京舫空舫天大学 2001 7 全国大学生电子设计竞赛组委会编 全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编 第一届 第五届 北京 北京理工大学出版社 2004 8 8 李荣正 刘启中 陈学军 PIC 单片机原理与应用 第 2 版 M 北京 北京航空航天大学出版社 2005 1 9 张华林 周小方 电子设计竞赛实训教程 M 北京 北京航空航天大学出版社 2007 7 10 李荣正 刘启中 陈学军编著 PIC 单片机原理及应用 第 2 版 北京 北京航空航 天大学出版社 2005 10 电路原理图 V V UOA1 TLP521 G ND A C220 RZ1 470 RZ2 200K 3W Rsf 0 1 5W CZ1 104 250V CZ5 104 CZ2 103 250V D1 IN5408 D2 IN5408 D3 IN5408 D4 IN5408 CZ3 1000uF 600V LED RZ4 100 RC7 V F 5A AC AC V CZ4 104 630V O 3 C 1 M 2 RZ3 10K 5 INT INT RC6 O 3 C 1 M 2 Rb1 1K 5 P1QG1 Rb2 1K 主 主主主主主 主主主主 主主主主主主主主 13 2 7815 C2 104 C4 104 C1 470 C3 470 U1 1N4007 U2 1N4007 U3 1N4007 U4 1N4007 13 2 7805 C6 104 C5 470 LED R0 470 15V 5V 15V 5V AC A C15V 主主主主 主主主主 主主主主 1 2 8 9 UA 4023 3 4 5 6 UB 4023 11 12 13 10 UC 4023 C 10uF C 10uF 5 主主主主 主主主主 INT RC6 O 3 C 1 M 2 Rb1 1K 5 P2QG2 Rb2 1K 1 2 8 9 UA 4023 3 4 5 6 UB 4023 11 12 13 10 UC 4023 5 主主主主 主主主主 RA0 AN0RE0 RD AN5 RA1 AN1RE1 WR AN6 RA2 AN2RE2 CS AN7 RA3 AN3 VR RC5 SDO RA4 T0CKI RC6 TX RA5 AN4 SSRD0 PSP0 RB0 INT RD1 PSP1 RB1 RD2 PSP2 RB2 RD3 PSP3 RB3 RD4 PSP4 RB4 RD5 PSP5 RB5 RD6 PSP6 RB6 RD7 PSP7 RB7 RC7 RX MCLR VSS VDD VSS VDD RC4 SDI SDAOSC1 CLKIN RC0 T1CKI RC3 SCK SCL RC1 CCP2 OSC2 CLKOUT RC2 CCP1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 1 PIC16F877A PIC16F87A K0 K1 K2 R1 10K R2 1K C1 15pf C2 15pf 104 C3 5 C4 10UF RST 5MCLR MCLR B6 GND VCC B7 5 主主主主主主 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 12864 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 RS CS R W SDI E SCLK C5 C6 C7 PSB 1K 5 5 5K 104 C B 主主主主 C5 C6 C7 CCP K3 10K 10K 10K 10K 5 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B0 B1 B2 B3 B0 B1 B2 B3 主主主主 1K 10K AN0 AN1 CPU主主 Rp1 2K Rp2 2K RW2 10K RW1 10K P1 P2 RC2 1 2 3 UA 4001 5 6 4 UB 4001 8 9 10 UC 4001 Cp1 221 Cp2 221 V V C2 104 C1 470 U1 1N4007 U2 1N4007 U3 1N4007 U4 1N4007 AC A C7 5V LED R0 2K 主主主主 IG1 3N12 IG2 3N12 IG3 3N12 IG4 3N12 DF1 4148 V V DF2 4148 DF3 4148 DF4 4148 V 18 27 36 45 UF1 HCPL3120 18 27 36 45 UF2 HCPL3120 18 27 36 45 UF3 HCPL3120 18 27 36 45 UF4 HCPL3120 V S1 V B1 V B2 V S2 V B2 V S2 V B1 V S1 15V 15V 15V V V 5V 5V 5V 5V PP1 PP2 PP3 PP4 RG1 180 RG2 180 RG3 180 RG4 180 R5 180 R6 180 R7 180 R8 180 R1 82 R2 82 R3 82 R4 82 RF1 10K RF2 10K R0 10 R0 10 QG1 5 QG2 5 QG2 5 QG1 5 VB1 15 VB2 15 C210UF 25V C1 104 C4 104 C3 10UF 25V D2 18V 1W D1 UF4007 VB1 VS1 D4 18V 1W D3 UF4007 VB2 VS2 VS2 VS1 V V 15 V 主主主主 主主主主 V V 袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆 芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆 薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀 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虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈 羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇 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