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元件名称 中文名 说 明7407 驱动门1N914 74Ls00 74LS04 74LS08 与门74LS390 TTL 双十进制计数器7SEG 4 针BCD- 输出从0-9 对应于4 根线的BCD 码7SEG 3-8 译码器BCD-7SEG 转换电路ARNATOR 交流发电机
元件名称 中文名 说 明AMMETER-MILLI mA 安培计AND 与门BATTERY 电池/电池组BUS 总线CAP CAITOR 器CK 时钟信号源CRYSTAL D-FLOP D FUSE 保险丝GROUND 地LAMP 灯LED-RED 红色LM016L 2 行16 列液晶可显示2 行16 列英文字符，有8 位数据总线D0-D7，RS，R/W，EN 三个控制端口（共14 线），工作为5V。没背光，和常用的1602B 功能和引脚一样（除了调背光的二个线脚）LOG ANALYSER 逻辑分析器LOGICPROBE 逻辑探针LOGICPROBE[BIG] 逻辑探针（大） 用来显示连接位置的逻辑状态LOGICSTATE 逻辑状态 用点击,可改变该方框连接位置的逻辑状态LOGICTOGGLE 逻辑触发MASTERSWITCH 按钮 手动闭合,立即自动打开MOTOR 马达OR POT-LIN 三引线可变器POWER RES 电阻RESISTOR 电阻器SWITCH 按钮 手动按一下一个状态SWITCH-SPDT 二选通一按钮VOLTMETER 伏特计VOLTMETER-MILLI mV 伏特计VTERM 串行口终端Eleomechanical 电机
元件名称 中文名 说 明Inductors 器Laplace Primitives 拉普拉斯变换Memory Ics Microprocessor Ics 微控制器Miscellaneous 各种器件AERIAL- 天线； ATAHDD ； ATMEGA64 ；BATTERY；CELL ；CRYSTAL- 晶振； FUSE ；METER-仪表；Modelling Primitives 各种仿真器件是典型的基本元器模拟，不表示具体型号，只用于仿真，没有Optoelectronics 各种光电器件 发光二极管，LED，液晶等等PLDs & s 可编程逻辑控制器件Resistors 各种电阻Simulator Primitives 常用的仿真器件Speakers & Sounders喇Switches & Relays 开关，，键盘Switching Devices 晶闸管Transistors （三极管，场效应管）TTL 74 seriesTTL 74ALS seriesTTL 74AS seriesTTL 74F seriesTTL 74HC seriesTTL 74HCT seriesTTL 74LS seriesTTL 74S seriesAnalog Ics 模拟电路集成芯片Capacitors 电容器 4000 seriesConnectors 排座，排插Data Converters ADC,Debugging Tools 调试工具ECL 10000 Series 各种常用
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电机软启动器设计-D
中北大学成人教育学院2008届毕业设计说明书 图3-3 晶闸管触发电路图
其中：V1，V2为脉冲放大环节；
TM为脉冲变压器；
VD2为稳压二极管；
R3为限流电阻。
六个晶闸管分别接单片机的P2.0―P2.5口。 (2)指示灯驱动电路设计
图3-4指示灯驱动电路图
其中：7407为同相驱动器；
VD为发光二极管；
R为限流电阻
四个发光二极管依次为：运行指示，断相指示，过载指示，三相不平衡指示；分别接单片机的P1.0―P1.3口； (3)交流接触器驱动电路设计
图3-5 交流接触器驱动电路图
其中：KS为双向晶闸管，用于驱动交流接触器KM1；
光电耦合器，用于触发双向晶闸管KS。 3.2 设计功能及原理描述 3.2.1 设计功能 a. 功能概述 根据所设定的软起动或软停止方式及参数，控制晶闸管的触发角度变化，改变电动机进线电压，实现电动机的软起动或软停止。同时全程监测电动机电流，实现对电动机的多种保护。 b.实现功能
11 中北大学成人教育学院2008届毕业设计说明书 软启动 启动方式：斜坡电压起动 a. 检测到起动信号，且旁路接触器断开； b. 由设定的起始电压计算出触发角度，发出晶闸管触发脉冲；
c. 按设定的起动时间，逐步移动触发角度，增大电机电压； d. 晶闸管触发角达到0度，即电机电压达到全压，起动完成触点闭合，使旁路接触器闭合； e. 检测到旁路接触器闭合信号，停止发触发信号，晶闸管全部关断，亮“运行”指示灯，起动完成。
起动完成 软启动完成后，电动机处于全电压运行状态，运行继电器（RUN）吸合，控制旁路接触器动作，电动机切换到接触器（KM1）状态下运行。 软停止 检测到停止信号，且旁路接触器闭合； 按触发角度0度发出触发脉冲，晶闸管全部开通； 熄“运行”指示灯；
起动完成触点断开，使旁路接触器断开； 检测到旁路接触器断开后，按设定的停止时间，逐步增大触发角度，减小电机电压； 晶闸管触发角达到150度，即电机电压为0，停止发触发信号，晶闸管全部关断，停止完成。
t 停止开始 停止完成 保护功能 1) 断相保护：当任意一相电流消失后，保护电路动作，断相指示灯亮。 2) 过载保护：包括过载5倍额定电流值、4倍额定电流值、3倍额定电流值、2倍额定电流值、1.5倍额定电流值、1.2倍额定电流值保护。 三相不平衡：当任意两相电流值相差大于25%时，三相不平衡指示灯亮。 在出现以上任意故障保护时，故障继电器吸合，ERROR输出端由常闭转为常开。故障的复位由停止按钮实现。 3.2.2 原理描述 软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。 使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供 12 中北大学成人教育学院2008届毕业设计说明书 软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。 3.3主要元件介绍 3.3.1主电路元件介绍 a. 晶闸管 晶闸管是晶体闸流管的简称，又称作可控硅整流器。 晶闸管的工作条件:
(1) 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状态。 (2) 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下才导通。 (3) 晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。 (4) 晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。 晶闸管的结构和原理如图所示
图3-6 晶闸管的原理和结构示意图
RC阻容网络 我们知道，晶闸管有一个重要的特性参数-断态电压临界上升率。它表明额定结温和门极断路条件下，使晶闸管从断态转入通态的最低电压上升率。若电压上升率过大，超过了晶闸管的电压上升率的值，则会在无门极信号的情况下开通。 晶闸管处于阻断状态下时，因各层相距很近，其J2结结面相当于一个电容C0，当晶闸管阳极电压变化时，便会有充电电流流过电容C0，并通过J3结，这个电流起了门极触发作用，当晶闸管在关断时，阳极电压上升速度太快，则C0的充电电流越大，就有可能造成门极在没有触发信号的情况下，晶闸管误导通现象，这是不允许的。因此，对加到晶闸管上的阳极电压上升率应有一定限制。
为了限制电流电压上升率过大，确保晶闸管安全运行，常在晶闸管两端并联RC阻容吸收网络，利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率,同时,避免电容器通过晶闸管放电电流过大，造成过电流而损坏晶闸管。
由于晶闸管过流过压能力很差，如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。RC阻容吸收网络就是常用的保护方法之一。 电流互感器 电流互感器是一种电流变换装置。它将高压和低压大电流变成电压较低的小电流供给仪表和继电保护装置并将仪表和保护装置与高压电路隔开。电流互感器的二次侧电流均为5安，这使得测量仪表和继电保护装置使用安全、方便，也使其在制造上可以标准化。 电流互感器的构造是由铁芯、一次绕组、二次绕组、接线端子及绝缘支撑物等组成。电流互感器的一次绕组的匝数较少，串接在需要测量电流的线路中，流过较大的被测电流，二次绕组的匝数较多， 串接在测量仪表或继 13 中北大学成人教育学院2008届毕业设计说明书 电保护回路里。 电流互感器的二次回路不允许开路。电流互感器在工作时，它的二次回路始终是闭合的，但因测量仪表和保护装置的串联绕组的阻抗很小，电流互感器的工作情况接近短路状态，一次电流所产生的磁化力大部分被二次电流所补偿，总磁通密度不大，二次绕组电势也不大。当电流互感器开路时，二次回路阻抗无限大，电流等于零，一次电流完全变成了励磁电流，在二次绕组产生很高的电势，威胁人身安全，造成仪表、保护装置、互感器二次绝缘损坏。 电流互感器二次回路必须接地， 以防止一次绝缘击穿，二次串入高压，威胁人身安全， 损坏设备。 下图为电流互感器接线图
图3-7 电流互感器接线图
交流接触器 交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。
交流接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。 交流接触器的动作动力来源于交流电磁铁，电磁铁由两个“山”字形的幼硅钢片叠成，其中一个固定，在上面套上线圈，工作电压有多种供选择。为了使磁力稳定，铁芯的吸合面，加上短路环。交流接触器在失电后，依靠弹簧复位。另一半是活动铁芯，构造和固定铁芯一样，用以带动主接点和辅助接点的开短。20安培以上的接触器加有灭弧罩，利用断开电路时产生的电磁力，快速拉断电弧，以保护接点。 3.3.2 控制电路元件介绍
MCS-51单片机
8051单片机引脚排列如图：
图3-8 8051单片机引脚排列图 下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能。
14 中北大学成人教育学院2008届毕业设计说明书 1. 主电源引脚VCC和VSS。 VCC――（40脚）接+5V电压； VSS――（20脚）接地。 2．外接晶体引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1（19脚）接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部振荡器时，对HMOS单片机，此引脚应接地；对CHMOS单片机，此引脚作为驱动端。 XTAL2（18脚）接外晶体的另一端。在单片机内部，接至上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，对HMOS单片机，该引脚接外部振荡器的信号，即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端；对XHMOS，此引脚应悬浮。
3. 控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP
①RST/VPD（9脚）当振荡器运行时，在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。推荐在此引脚与VSS引脚之间连接一个约8.2k的下拉电阻，与VCC引脚之间连接一个约10μF的电容，以保证可靠地复位。 VCC掉电期间，此引脚可接上备用电源，以保证内部RAM的数据不丢失。当VCC主电源下掉到低于规定的电平，而VPD在其规定的电压范围（5±0.5V）内，VPD就向内部RAM提供备用电源。
②ALE/PROG（30脚）：当访问外部存贮器时，ALE（允许地址锁存）的输出用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。然而要注意的是，每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。ALE端可以驱动（吸收或输出电流）8个LS型的TTL输入电路。
对于EPROM单片机（如8751），在EPROM编程期间，此引脚用于输入编程脉冲（PROG）。
③PSEN（29脚）：此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号。在从外部程序存储器取指令（或常数）期间，每个机器周期两次PSEN有效。但在此期间，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。PSEN同样可以驱动（吸收或输出）8个LS型的TTL输入。
④EA/VPP（引脚）：当EA端保持高电平时，访问内部程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对851/）或1FFFH（对8052）时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序。当EA保持低电平时，则只访问外部程序存储器，不管是否有内部程序存储器。对于常用的8031来说，无内部程序存储器，所以EA脚必须常接地，这样才能只选择外部程序存储器。
对于EPROM型的单片机（如8751），在EPROM编程期间，此引脚也用于施加21V的编程电源（VPP）。
4. 输入/输出（I/O）引脚P0、P1、P2、P3（共32根）
①P0口（39脚至32脚）：是双向8位三态I/O口，在外接存储器时，与地址总线的低8位及数据总线复用，能以吸收电流的方式驱动8个LS型的TTL负载。
②P1口（1脚至8脚）：是准双向8位I/O口。由于这种接口输出没有高阻状态，输入也不能锁存，故不是真正的双向I/O口。P1口能驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载。对，P1.0引脚的第二功能为T2定时/计数器的外部输入，P1.1引脚的第二功能为T2EX捕捉、重装触发，即T2的外部控制端。对EPROM编程和程序验证时，它接收低8位地址。
③P2口（21脚至28脚）：是准双向8位I/O口。在访问外部存储器时，它可以作为扩展电路高8位地址总线送出高8位地址。在对EPROM编程和程序验证期间，它接收高8位地址。P2可以驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载。
④P3口（10脚至17脚）：是准双向8位I/O口，在MCS-51中，这8个引脚还用于专门功能，是复用双功能口。P3能驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载。
作为第一功能使用时，就作为普通I/O口用，功能和操作方法与P1口相同。
作为第二功能使用时，各引脚的定义如表所示。
值得强调的是，P3口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能。
P3各口线的第二功能定义
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protues元件库中英文对照表，对初学者找不到元件的很有用元件名称 中文名 说明
7407 驱动门
1N914 二极管
74Ls00 与非门
74LS04 非门
74LS08 与门
74LS390 TTL 双十进制计数器
7SEG 4针BCD-LED 输出从0-9 对应于4根线的BCD码
7SEG 3-8译码器电路BCD-7SEG转换电路
ALTERNATOR 交流发电机
AMMETER-MILLI mA安培计
BATTERY 电池/电池组
CAPACITOR 电容器
CLOCK 时钟信号源
CRYSTAL 晶振
D-FLIPFLOP D触发器
FUSE 保险丝
LED-RED 红色发光二极管
LM016L 2行16列液晶 可显示2行16列英文字符，有8位数据总线D0-D7，RS，R/W，EN三个控制端口（共14线），工作电压为5V。没背光，和常用的1602B功能和引脚一样（除了调背光的二个线脚）
LOGIC ANALYSER 逻辑分析器
LOGICPROBE 逻辑探针
LOGICPROBE[BIG] 逻辑探针 用来显示连接位置的逻辑状态
LOGICSTATE 逻辑状态 用鼠标点击,可改变该方框连接位置的逻辑状态
LOGICTOGGLE 逻辑触发
MASTERSWITCH 按钮 手动闭合,立即自动打开
MOTOR 马达
POT-LIN 三引线可变电阻器
POWER 电源
RESISTOR 电阻器
SWITCH 按钮 手动按一下一个状态
SWITCH-SPDT 二选通一按钮
VOLTMETER 伏特计
VOLTMETER-MILLI mV伏特计
VTERM 串行口终端
Electromechanical 电机
Inductors 变压器
Laplace Primitives 拉普拉斯变换
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