基于单片机的无功补偿控制器

安徽工程大学毕业设计

第4章 系统软件部分设计

4.1 系统主程序流程图

该控制软件编程用来产生可调电压源的PWM斩波信号，计算电网的无功功率，显示电路和进行串行口通信。当AT89C52检测到的功率因数小于设定的功率因数时，就根据实际情况产生占空比不同的PWM斩波信号，启动该装置的无功补偿功能。系统的程序设计流程图如图4-1所示。

开始 初始化 调用功率因数求解子程序 调用显示子程序 有按键按下？ N Y 有设定λ值？ N 调用按键子程序 Y PWM信号产生子程序

图4- 1 系统主程序流程图

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刘德杰：基于单片机的无功补偿控制器硬件电路设计

4.2 功率因数检测流程图

电压检测程序进行电压电流的测量,并对每次测量值进行分析,找出电压过零点,记下过零点的时间。根据电压、电流的过零点时间差得到其相位差,然后通过查表得出功率因数

。其程序流程图如图4-2.

开始 Uac第一个过零点时间t1 Ib第一个过零时间t2 Uac第二个过零时间t3 N Y Y N Ib超前Uac Ib滞后Uac

查表计算 返回 图4- 2 功率因数计算流程图

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4.3 PWM控制信号产生流程图

脉宽调制电路是控制电路的中心环节，这个环节的设计质量直接关系到整个系统的性能。这里我们利用延时子程序来产生不同占空比的PWM斩波信号。其产生流程图如图4-3。

开始 调用功率因数设定值 Y λ检测=λ设定？ N 查表确定PWM的占空比 输出低电平

低电平延时 输出高电平 高电平延时 返回 图4- 3 PWM斩波信号产生流程图

下面给出一段产生1/2占空比的编程例子： ORG 20H

OUTPUT BIT P1.0; 定义P1.0 LOOP: CLR OUTPUT

MOV A,#5; A中内容可控制延时时间和占空比 CALL DELAY

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刘德杰：基于单片机的无功补偿控制器硬件电路设计

SETB OUTPUT

MOV A,#5; A中内容是1:2 CALL DELAY LJMP LOOP

DELAY: MOV R0,#3FH; 延时1275s DLOOP: DJNZ R0, DLOOP DJNZ ACC, DLOOP RET END

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