電子技術(shù)的高速發(fā)展，促使電機(jī)調(diào)速逐步從模擬化向數(shù)字化轉(zhuǎn)變，特別是單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使電機(jī)調(diào)速技術(shù)又進(jìn)入到一個(gè)新的發(fā)展階段。單片機(jī)具有體積小、價(jià)格低、可靠性高、適用范圍大以及有其本身的指令系統(tǒng)等諸多優(yōu)勢，在電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，使電機(jī)調(diào)速性能大大提高，可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)智能化和最優(yōu)化控制。本文是針對具有語音功能的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，完成了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，并具體利用凌陽單片機(jī)的語音功能控制PWM波形的發(fā)生。

    電動(dòng)機(jī)作為最主要的動(dòng)力源或運(yùn)動(dòng)源，在生產(chǎn)和生活中占有重要地位。電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制過去多用模擬法，隨著計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)和發(fā)展以及新型電力電子功率器件的不斷涌現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)的控制也發(fā)生了深刻的變化。本文主要講述利用凌陽16 位單片機(jī)的語音功能控制PWM 波形的產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速。

    交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的產(chǎn)品一般分為兩個(gè)系列:一是簡單價(jià)廉的普通型；二是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高性能型。普通型的交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采用電壓/頻率比恒定控制法實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)調(diào)速，它適用于要求不高的風(fēng)機(jī)、泵類及壓縮機(jī)等負(fù)載的調(diào)速場合。這類機(jī)械的用電量約占全部工業(yè)用電的一半。由于電動(dòng)機(jī)的功率與流量的立方成正比，即與電機(jī)速度的立方成正比。

    一、硬件設(shè)計(jì)

    1.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

    語音識別的硬件電路比較簡單，MIC 選用駐極體話筒，駐極體話筒具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小、無方向性、頻率響應(yīng)寬、保真度好等優(yōu)點(diǎn)。駐極體話筒的偏壓由 SPCE061A 的VMIC 腳提供。SPCE061A 提供雙通道10 位D/A 輸出AUD1、AUD2，其中每個(gè)DAC 通道的輸出能力為3mA，用于輸出語音信號，考慮功耗問題，采用單通道 AUD1 輸出。利用SPCE061A 的IOB8 輸出的 PWM 信號（IOB8、IOB9 口的特殊功能） 可以作為紅外載波信號，載波頻率由可編程定時(shí)器TimerA （或TimerB） 的溢出頻率決定。

    2．電子系統(tǒng)硬件可靠性技術(shù)

    電子系統(tǒng)的可靠性在整個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性中占據(jù)重要地位�？煽啃允菑�(fù)雜、綜合的問題。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（產(chǎn)品） 可靠性工程中，元器件（部件） 是基礎(chǔ)、環(huán)境是保證、設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。本系統(tǒng)的硬件電路主要以“凌陽61 板套件”為設(shè)計(jì)核心。在該電路中采取了很多措施來保證系統(tǒng)的可靠性。程序運(yùn)行監(jiān)視通常都由各種類型的程序監(jiān)視定時(shí)器WDT （Watch Dog Timer），俗稱“看門狗”。為了保證程序非正常運(yùn)行，本設(shè)計(jì)采用WDT，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，如程序“飛逸”、“死機(jī)”時(shí)，能及時(shí)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，從而保證了系統(tǒng)的可靠性。

    二、軟件設(shè)計(jì)

    程序包括三部分：訓(xùn)練樣本、識別和語音提示。

    語音識別程序包括識別程序和中斷服務(wù)程序。

    在交直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，PWM 波的應(yīng)用范圍越來越廣。直流PWM 技術(shù)是一個(gè)正在發(fā)展中的新領(lǐng)域，就中小容量范圍而言，晶體管直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)大有取代晶閘管直流調(diào)速之勢。

    新一代的單片機(jī)增加了許多功能，其中包括PWM 功能。單片機(jī)通過初始化設(shè)置，使其能自動(dòng)地發(fā)出PWM 脈沖波，只有在改變占空比時(shí)CPU才進(jìn)行干預(yù)。

    三、通訊方式由上位機(jī)下達(dá)參數(shù)分層控制

    1． 單層結(jié)構(gòu)： DDC （Direct Digital Control，直接數(shù)字控制）

    2． 兩層結(jié)構(gòu)： SCC （Supervisory Computer Control，計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)）

    第一級DDC （或常規(guī)模擬控制器） 屬于現(xiàn)場控制級；第二級用SCC 計(jì)算機(jī)，屬于控制管理級，它根據(jù)被控對象的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型，向DDC 計(jì)算機(jī)提供各種控制信息（如最佳設(shè)定值和最優(yōu)控制參數(shù)等）。

    SCC 用計(jì)算機(jī)擔(dān)負(fù)高級控制和管理工作，因?yàn)樗�的任�?wù)繁重，計(jì)算量很大，要求存貯量大、運(yùn)算速度快。

    現(xiàn)場總線技術(shù)增強(qiáng)了系統(tǒng)的自治性，系統(tǒng)控制功能更加分散，智能化的現(xiàn)場設(shè)備可以完成許多先進(jìn)的功能，包括部分控制功能，促使簡單的控制任務(wù)遷移到現(xiàn)場設(shè)備中來，使現(xiàn)場設(shè)備既有檢測、變換功能，又有運(yùn)算和控制功能，一機(jī)多用。這樣既節(jié)約了成本，又使控制更加安全和可靠。FCS 廢除了DCS 的I/O 單元和控制站，把DCS 控制站的功能塊分散到現(xiàn)場設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了徹底的分散控制。