硬件结构框图设计方案

以8098单片机为核心的微机控制器硬件框图如图8-2所示。

图8-2 0.75kW SR电动机DDC系统硬件框图

由图8-2可见，控制器硬件结构主要由8098单片机、外接EPROM27128、专用键盘及显示接口芯片8279、位置译码及换相控制电路、电流检测与过电流保护电路组成。其中8098单片机为控制器的中枢，采用的晶体振荡频率为12MHz；27128用来存放系统程序；8279用来管理键盘和数码显示管。8098的P₃、P₄口向27128提供地址总线，而P₃又单独向27128和8279提供数据总线，因为P₃口是一口分时两用，故在8098与27128之间要配以地址锁存器（74LS373）。(www.xing528.com)

系统配置了16个按键，用于给定速度设置，实际速度和给定速度显示切换，起动、制动、加速、减速命令。键值采用中断方式读出，8279的中断请求线直接与8098的外部中断申请端EXTINT相连，当有按键按下时，8279 FIFO（先进先出）存储器不空，状态逻辑将产生IRQ=1信号，向8098CPU申请中断，在对应的中断服务程序中，CPU从FIFO存储器中读出键值，并跳转到相应的功能模块实现按键要求的功能。由于8279自身具有键盘、显示器扫描信号、键盘FIFO存储器、显示存储器及除颤功能等，采用该芯片可充分提高8098CPU的工作效率，简化软件设计工作。

由于基速以下采用的是电压PWM方式，为防止GTR因过电流而损坏，设计了过电流保护电路。SR电动机CCC方式一般是每相串入一个电流传感器，对四相SR电动机，要用四个电流传感器，这无疑增加了成本，使系统复杂，调节麻烦。事实上，SR电动机正常运行时，即使存在两相导通重叠，亦并非是所有的相绕组同时导通的，这就为减少电流传感器数量提供了可能性。对四相SR电动机，其相邻相的导通区间可能发生重叠，但交叉相（即A、C相和B、D相）的导通区间一般不会重叠，因此可采取A和C、B和D分别共用一个电流传感器（见图3-13）对四相电流检测。磁场平衡式霍尔电流传感器（LEM模块）具有测量准确度高、线性度好、响应快速、可做到电隔离检测等优点，作者选用额定电流为30A的BLT30-P LEM模块作电流检测元件，测量电阻R_M为51Ω，其压降作为相电流的反馈信号送电压比较器的反相输入端与代表了电流限制值的同相输入端电位比较，一旦出现瞬时过电流，比较器输出低电平，立即封锁位置译码及换相控制电路的相开关器件开通信号，关断全部主开关器件。

两路转子位置信号分别送HSI₀和HSI₁。高速输出HSO₀～HSO₃与位置译码及换相控制电路及HSI中断服务程序配合，用于控制六个主开关器件的导通、关断，实现SR电动机电动运行换相要求和两步换相要求，HSI中断服务程序还用于转速采样。