基于单片机的相位控制器研究和应用

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目前 市面 出售 的采 用 相位 控 制 调 节用 电器 实际功率 的产品大致有 电热器具 ，部分调速电风扇等。该文介绍-种基于单片机AT89C2051的相位控制器，为实现远距离控制或邑控制创造条件。关于AT89C205l的详细资料该文不再赘述。

单片机AT89C205l外部中断/-gf6外接Kl，用于开机和待机工作，由于在默认状态下，丽 的优先权最高，无论什么情况下只要 中断成立，必然先进行 中断处理，因此，本设计用l-fir6中断处理来完成待机和开机，P1.2有低电平输出，D3工作，从 而使 Xl接通负载回路 ，负载RL.工作 ；待机 状态P1.2始 终保持高 电平，D3截止，使Xl断开负载回路，负载RL。不工作。

Ll：220V/ANR110OK/1WR24.7R单片机P1.4、P1.3脚外接的开关K2、K3用于调节相位，其实质是调整内部定时器时 间的长 短，在 交流 电的每半个周期 内，控制用电器的用电时间。P1.5脚接蜂鸣 器，提示待机和开机。P3.7脚外接LED用于显示系统是开机 还是待机状 态，当LED闪烁 时，则表明系统在工作。4脚和5脚，外接Y.、c 、c构成单片机时钟 电路，其频率是12 MHz。

由Rl、Dl、R 2、D2、R 3等波形变换电路，将正弦 波转换成 方波，如图2所示 波形变换图，正弦波 (a)经R。、D。、整流得到波形 (b)和通过限流 电阻R，由D2的1、2脚输入，D2的3脚输 出方波(c)。其原 理是，正弦波过零时lD2的输入端截止使其输出端输出高电平 ，正 弦波 非过零时刻D2的输入端导通 使其 输 出端 输 出低 电平。如 此周而 复始，D2的3脚输出的方波是脉冲周期方波，方波的下降沿为单片机AT89C205l完成过l-C1 IC2D2c4T l0uFR4<4.7KR312K IKI l上 U1RST/VPP P1 7(1LX P30 PI 6TX D1P3l Pl 57// )r，3 2 PI.4fro)P3.4 Pi 31 1P3 3 P1 2frI)P3 5 P1.1AINlXTAL 2Pl 0AlN 0XTA J1 P37零检测提供条件。这里需要说明-点，过零不是 理想的经过零 电位，因为D2正偏导通存在导通角，所以是尽量接近零电位而已。

单片机AT89C205l完成周期波过零检 测 。关于单 片机AT 89C20 5l的介 绍 ，该 文 就 不做 过 多阐 述 ，只讲 与 该设 计 有关 的 内 容～D 2的3脚 产生 的方 波 接 到AT89C205l的外部中断丽 i 的输入端，在编写程序时将丽 i设置成下降沿有效，由图2所示，下降沿时刻就是交流电过零时刻，这时刻，单片机将产生中断并执行中断处理 ，完成了正弦波过 零检测。由单片机 的P 、R6、D3、R7、X。等构成输出控制电路，RL 为负载。其原理是当P 为低电平时，U工作，X∮ 通回路，负载RL，得电。

2相位调节以上论 述可知 ，正 弦波过 零 时刻 让单R510R 120R羹 陀17216 。

D3 。 - - R7680RRL 0R/2000 W] lR839R/X 1 ：TA 4①作者简介：郑时春 (1966-)，女，物理学本科陕西安康人，工作干安康职业技术学院，现为学院机电工程系讲师，主要教电子技术、物理等专业课程，另还从事实验室工作。

周燕，女，安徽合肥电子学校，高讲，主讲电子技术、制冷技术等专业课。毕业于合肥学院电子技术专业，现干华师大攻读中职教育硕士学位。

姜兵，(1964-)，男，陕西安康人，工作于安康职业技术学院，现为学院机电工程系实验师。本人热衷于电子技术及智能控制研究，现共获得专利两项。

科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 1 013 h上 lI--.1 旧图理..-图! ! Q：Science and Technology Innovation Herald片机产生-次中断，这时启动单片机内部定时器，定时结束让P 输出低电平，接通用电器RL。，比如定时器定时时间为零，则用电器RL.满负荷工作；若定时器定时时间为0.01 S，则用电器RL.关断不工作；若定时器定时时间为0.005 S，则用电器RL.实际功率为额定功率的-半。注意，定时时间不能超过0.01 S，否则就失去相位控制的意义了。根据 以上原理 ，编写程 序，通过改变定时器的定时时间，控制每半个周期内用电器RL 的用电时间，实现相位控制之目的。

3结语该 设计 适用于 白炽灯 调光 、电风扇 调速、电热器具功率调节等方面，然而可与遥控接口，实现邑控制。经过试验证明，调节效果非常好，符合设计的要求。