王翔宇论文复稿0521

武汉纺织大学

毕业设计[论文]

题目：

基于单片机的微型光伏逆变器的设计

学 院： 电子与电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 王翔宇 指导教师： 张明

武汉纺织大学

毕业设计（论文）任务书

课题名称： 基于单片机的微型光伏逆变器的设计

完成期限： 2013年2月25日至2013年5月25日

学院名称电子与电气工程学院 专业班级 电气工程10901 学生姓名 王翔宇 学 号 0903731081 指导教师 张 明 指导教师职称 副教授 学院领导小组组长签字

一、课题训练内容

随着煤炭、石油和天然气等化石燃料的迅速消耗， 以及由此带来的能源危机与环境污染日益加剧近年来世界各国都在积极寻找和开发新的、清洁、安全可靠的可再生能源。太阳能具有取之不尽、用之不竭和清洁安全等特点，是理想的可再生能源。0 世纪 70 年代后，太阳能光伏发电在世界范围内受到高度重视并取得了长足进展。太阳能光伏发电系统的研究对于缓解能源危机、减少环境污染以及减小温室效应具有重要的意义。

当前正弦波逆变器在交流户用光伏系统中仍有很大市场。设计一种基于单片机的微型正弦波逆变器，其功能是将蓄电池的12V/24V直流电压变换为220V单相交流电输出，作为太阳能光伏电源系统的配套电子设备用来对交流负载（照明灯具和黑白、彩色电视机）进行供电。微型光伏正弦波逆变器参考拓扑图如图1所示。

Boost converterInverterPV arrayL1D1T1T3filteraQ1T2T4

图1 微型光伏正弦波逆变器参考拓扑图

具体包括以下几个方面:

(1)研究微型光伏正弦波逆变器的实现方法，确定合理的设计方案，方案经济实用；

(2)完成微型光伏正弦波逆变器硬件电路设计与软件编译，实现微型光伏逆变器主要功能。

推荐使用的单片机为：TI公司的MSP430F169,或者Atmel公司的ATmega128。

二、设计（论文）任务和要求（包括说明书、论文、译文、计算程序、图纸、作品等数量和质量的具体要求）

1. 开题报告

2000字以上，包括课题的意义、所属领域的发展状况、课题的研究内容、研究方法、研究手段、研究步骤及参考书目等。

2. 格式

严格按照武汉纺织大学的毕业论文规范格式要求。 3. 学习态度

态度端正、严谨，每周至少与指导教师见面一次，按时按进度完成各项任务。无故缺勤3次以上，取消答辩资格。

4. 论文质量

对微型光伏逆变器的原理分析具体，能实现装置的硬件和软件的正确设计，并有实验分析。做到论文的理论知识严谨，效率高以及意义深远。

5. 资料阅读与收集

查阅相关论文、书籍，论文阅读数目不低于20篇，数据库包括中国期刊网、万方数据库 、维普数据库等。

6. 英文译文

翻译一篇与光伏逆变器相关的外文资料，译文准确，中文翻译不少于3000字。

7. 文字表达

文字表达要求通顺、简洁，层次清晰，结构合理。 8. 创新要求

在方法上有一定的创新，所得结果有一定的参考价值。 9. 答辩准备

做好幻灯片，要求重点突出；进行模拟答辩。

三、毕业设计（论文）主要参数及主要参考资料

主要参数：开题报告2000字以上；论文正文8000字以上；论文错别字出错率少于万分之五；外文翻译3000字以上。

参考资料：

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四、毕业设计（论文）进度表

序 号 起止 日期 2013/02/25 2013/02/26- 2013/03/03 2013/03/04- 2013/03/10 2013/03/11- 2013/03/17 计划完成内容 实际 完成情况 检查人签名 检查日期 1 2 3 4 接受任务 查阅资料文献 完成开题报告 学习相关理论，对论文涉及的内容进行理论分析 5 6 7 8

2013/03/18- 2013/04/21 2013/04/22- 2013/05/05 2013/05/06- 2013/05/19 2013/05/20- 2013/05/25 进行详细设计实验 论文撰写 修改完善定稿 准备答辩

开题报告

1 设计目的与意义 1.1 目的与意义

逆变器是把直流电能转变成交流电（一般为220v/50Hz正弦或方波）。中小功率逆变器是户用独立交流光伏系统中重要的环节之一，其可靠性和效率对推广光伏系统、有效用能、降低系统造价至关重要，因而各国的光伏专家们一直在努力开发适于户用的逆变电源，以促使该行业更好更快地发展。

本论文根据光伏发电并网系统的特点，设计一台额定功率为800W的微型光伏发电并网逆变器。该并网逆变器能实现最大功率点跟踪和实现反孤岛效应控制功能，控制部分采用TMS320F240型DSP作为电流跟踪方案，实现与电网电压同步的正弦电流输出。

1.2 现状

目前我国在小功率逆变器上与国际处于同一水平，在大功率并网逆变器上，合肥阳光电源大功率逆变器2005年已经批量向国内、国际供货。该公司250KW、500KW等大功率产品都取得了国际、国内认证，部分技术指标已经超过国外产品水平，并在国内西部荒漠、世博会、奥运场馆等重点项目上运行，效果良好。

逆变器不仅具有直交流变换功能，还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。根据采用隔离变压器的类型，并网逆变可分为低频环节、高频环节以及非隔离型并网逆变低频环节并网逆变器采用工频变压器作为与电网的接口，因此存在体积和重量大、音频噪音大的缺点；而非隔离型并网在一些国家禁止使用，因此现在普遍采用直接挂在电网上运行的高频环节并网逆变器。

光伏发电系统中逆变器是非常重要的部件，决定着系统的效率以及输出电流波形的质量。逆变器的拓扑有很多种，其中最常用的是全桥结构。为了降低光伏发电系统的成本，现在许多国家都在不遗余力的对高效逆变器进行研究。目前国际上一些知名公司的逆变器产品整机效率已经可以达到93%~95%。

2 设计任务概况

任务要求

（1）完成电气原理图设计；

（2）完成元器件参数计算和选型，列出设备选择清单； （3）利用实验室现有的条件完成部分安装调试实验；

（4）完成设计报告，提交装订规范的书面设计报告和电子文档。

3 设计方案与论证

3.1逆变器主电路设计

太阳能蓄电池一般是电压源，因此逆变器的主电路采用电压型。在与外网相联时，为电压型电流控制方式。在外电网停电时，独立运行为电压型电压控制方式。

已经进入实用的光伏并网逆变器回路方式主要有3种：工频变压器绝缘方式、高频绝缘变压器和无变压器形式。根据这3种回路方式，可以将现在的光伏并网逆变器的拓扑结构分为3类，即工频变压器绝缘的单级拓扑结构、高频变压器绝缘的多级拓扑结构和无变压器的两级拓扑结构。

方案

采用工频变压器形式主电路设计的逆变器主电路如图1所示。

IpvVDPVUPV单相桥式逆变电路工频变压器LaV1VD1UabV3UbVD2VD3C2ACC1~VD4V4V2

图1 工频变压器形式逆变器主电路

这种工频变压器形式的逆变器是在单相电压型全桥逆变电路输出加一个变压器，然后

并入电网。光伏发电的系统输入直流电压为100~170V，二极管VD的单向导通特性可以防止光伏发电系统断电后电流逆流。电容C1起到平波作用，使得直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。单相桥式逆变电路，共有四个桥臂，每个桥臂由一个可控器件和一个反并联二极管组成，功率器件为全控型开关器件。二极管起到反馈与续流的作用。把桥臂1和4作为一对，桥臂2和3作为另一对，成对的两个桥臂同时导通，两对交替各导通180o。单级式逆变器在逆变环节实现MPPT的功能，由于逆变电路产生的交流电压过低，需要变压器来升压，以达到合适的并网电压。

摘 要

介绍了一种应用于太阳能的发电系统中基于单片机控制的单相全桥逆变器的设计。逆变器主电路为全桥逆变结构，由4个IRF830A组成。以单极性SPWM倍频调制方式工作。经过分析和比较，确定采用直接PWM法来计算SPWM波的占空比并设计了控制器。以AT89S51作为控制芯片，基于Kei IC平gProteus的集成开发环境进行系统软件设计，结合软件对硬件电路进行调试，结果表明各部分指标满足要求。

关键词：逆变器；光伏单片机；脉冲宽度调制

ABSTRACT

Used in solar power generation system based on microcontroller-controlled single-phase full-bridge inverter design.The inverter main circuit structure for the full-bridge inverter, by four IRF830A composition.Work to the the unipolar SPWM multiplier modulation mode.After analysis and comparison, to determine the direct PWM method to calculate the the SPWM wave of duty cycle and the design of the controller.In order the AT89S51 as a control chip, an integrated development environment based on. Kei IC level gProteus the system software design, combined with software debugging the hardware circuit, the results show that some indicators to meet the requirements.

Keywords：The inverter; Solar microcontroller; pulse width modulation

目 录

1. 绪论

2. 光伏逆变器的概述 2.1 逆变器的概述 2.2 光伏逆变器的分类 2.3 光伏逆变器的工作原理 2.4 并网逆变器的电路结构 2.5 逆变器的控制方案 2.5.1 经典控制理论的控制策略 2.5.2 现代控制理论的控制策略 2.6 光伏逆变器的主要技术指标 2.6.1输出电压的稳定度 2.6.2输出电压的波形失真度 2.6.3额定输出频率 2.6.4负载功率因数 2.6.5逆变器效率

2.6.6额定输出电流(或额定输出容量) 2.6.7保护措施 2.6.8起动特性 2.6.9噪声

3 系统总体设计

3.1 逆变器驱动电路与滤波电路的设计 3.2 PWM控制脉宽调制(PWM) 3.3 控制电路设计

4 系统软件设计

4．1 Proteus介绍

4．2 Proteus ISIS软件与xeil口viSion2的联合仿真 4．2．1 Protues软件与Keil uVision的结合 4．2．2 Proteus的工作过程

5 逆变器的调试

5.1 调试说明 5.2 调试结果分析

5.2.1 1RF830A的驱动信号波形 5.2.2 Proteus与KeilC联合仿真分析 5.2.3 逆变器输出波形 5.2.4 程序

1 绪论

目前日益恶化的生态环境使人们逐步认识到，人类必须走可持续发展的道路，大力开发和利用可再生能源是必由之路。太阳能作为一种巨量的可再生能源， 每天到达地球表面的辐射能量相当于数亿万桶石油燃烧的能量。开发和利用丰富、广阔的太阳能， 可以对不产生或产生很少污染， 太阳能既是近期急需的能源补充， 又是未来能源结构的基础。太阳能光伏利用技术在这种形势下进入了快速发展的阶段。太阳能的转换和利用方式，从狭义上可分为三类：即光电转换，光热转换，光化学转换，太阳能光伏发电是其中的一个主要方面，即通过光伏电池将太阳辐射能直接转化为电能，并与储能装置，测量控制装置和直流一交流(即DC／AC)转换装置相配套，构成光伏发电系统。其中最重要的部分就是直流一交流(即DC／AC)的转换装置。

太阳能光伏发电产业自上个世纪80年代以来持续高速发展，每年以30％一40％的速度递增。同时全球光伏电池产量快速增长，全球太阳能企业在1995年--2005年增长了17倍。2005年世界太阳能电池产量达到1650MW累计装机容量5GW。为了鼓励太阳能的开发和利用，各国政府分别积极制定各种优惠政策来推动太阳能光伏发电的发展。其中，以美、1：t、德、等西方发达国家为主121。 我国的太阳能光伏发电系统起步较晚，但是发展速度很快。2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过的“中华人民共和围可再生能源法”，已于2006年1月1日起正式实施。2006年4月国务院能源领导小组会议上已批准国家发改委提出的我国太阳能发电的中长期发展规划、发展重点和目标。

目前，我国光伏发主要应用在通信、灯塔、农村和边远地区照明、并网光伏发电、太阳能商品及其它地等方面。20O8年中国共计安装约20Mwp光伏系统，累计安装量达到1 2OMW 。中国光伏应用仍然是独立系统为主，并网光伏发电应用比例还很小。对比之下，欧洲在2006、2o07和2008年三年中，当年并网光伏系统的比例达到99％。

太阳能的大规模应用将是2l世纪人类社会进步的重要标志，而光伏并网发电系统是光伏系统的发展趋势。

2 光伏逆变器概述

2.1逆变器的概述：

通常，把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的

电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。

2.2光伏逆变器的分类：

光伏逆变器按宏观可分为：普通型逆变器，逆变/控制一体机，邮电通信专用逆变器，航天、军队专用逆变器；按逆变器输出交流电能的频率分：工频逆变器（工频逆变器的频率为５０～６０Ｈｚ的逆变器），中频逆器（中频逆变器的频率一般为４００Ｈｚ到十几ｋＨｚ），高频逆变器（高频逆变器的频率一般为十几KＨｚ到ＭＨｚ）；按逆变器输出的相数分可分为：单相逆变器，三相逆变器，多相逆变器；按照逆变器输出电能的去向分可分为：有源逆变器，无源逆变器； 按逆变器主电路的形式分可分为：单端式逆变器，推挽式逆变器，半桥式逆变器，全桥式逆变器；按逆变器主开关器件的类型分可分为：晶闸管逆变器，晶体管逆变器，场效应逆变器绝缘栅双极晶体管（IGBT）逆变器；按直流电源分可分为: 电压源型逆变器（VSI）；电流源型逆变器（CSI）；按逆变器控制方式分可分为： 调频式（PFM）逆变器，调脉宽式（PWM）逆变器；按逆变器开关电路工作方式分可分为：谐振式逆变器，定频硬开关式逆变器，定频软开关式逆变器。

2.3光伏逆变器的工作原理

逆变装置的核心，是逆变开关电路，简称为逆变电路。该电路通过电力电

子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。

图2.3--1 逆变开关电路

2.4并网逆变器的电路结构

图2.4--1 并网逆变器电路结构

上图 为并逆变器内部功能模块框图。光伏输入在逆变器直流侧汇总，升压电路将输入直流电压提高到逆变器所需的值。MPP 跟踪器保证光伏阵列产生直流电能能最大程度地被逆变器所使用。IGBT 全桥电路将直流电转换成交流电压和电流。保护功能电路在逆变器运行过程中监测运行状况，在非正常工作条件下可触发内部继电器从而保护逆变器内部元器件免受损坏。

2.5 逆变器的控制方案

逆变器的控制方法主要有采用经典控制理论的控制策略和采用现代控制理论的控制策略两种。

2.5.1 经典控制理论的控制策略 1、电压均值反馈控制

他是给定一个电压均值，反馈采样输出电压的均值，两者相减得到一个误差，对误差进行PI调节，去控制输出。他是一个恒值调节系统，优点是输出可以达到无净差，缺点是快速性不好。 2、电压单闭环瞬时值反馈控制

电压单闭环瞬时值反馈控制采用的电压瞬时值给定，输出电压瞬时值反馈，对误差进行PI调节，去输出控制。他是一个随动调节系统，由于积分环节存在相位滞后，系统不可能达到无净差，所以这种控制方法的稳态误差比较大，但快速性比较好。

3、电压单闭环瞬时值和电压均值相结合的控制方法

由于电压瞬时值单闭环控制系统的稳态误差比较大，而电压均值反馈误差比较小，可以再PI控制的基础上再增设一个均值电压反馈，以提高系统的稳态误差。

4、电压电流双闭环瞬时控制

电压单闭环控制在抵抗负载扰动方面的缺点与直流电机的转速单闭环控制比较类似，具体表现在只有当负载（电流、转矩）扰动的影响最终在系统输出端（电压、转速）表现出来后，控制器才开始有反应，基于这一点，可以再电压外环基础上加一个电流内环，利用电流内环快速，及时的抗扰性来抑制负载波动的影响，同时由于电流内环对被控对象的改造作用，使得电压外环调节可以大大的简化。

2.5.2 现代控制理论的控制策略：

1、多变量状态反馈控制

多变量状态反馈控制的优点在于可以大大改善系统的动态品质，因为它可以任意的配置系统的极点，但是建立逆变器的状态模型时很难将负载的动态特性考虑在内，所以，状态反馈只能针对空载或假定负载进行，对此应采用负载电流前馈补偿，预先进行鲁棒性分析，才能使系统有好的稳态和动态性能。 2、无差拍控制

无差拍控制的基本思想是将给定的正弦参考波形等间隔的划分成若干个周期，根据每个采样周期的起始值采用预测算法计算出在采样结束时负载应输出的值，通过合理计算这个值的大小使系统输出在采样周期结束时与参考波形完全重合，没有任何相位和幅值偏差。

3、滑模变结构控制

滑模变结构控制是一种非线性的控制方法。他的基本思想是利用某种不连续的开关控制策略来强迫系统的状态变量沿着某一设计好的滑模面运动。滑模变结构控制的优点是对系统参数变化和外部扰动不敏感，具有较强的鲁棒性。然而，对逆变电源系统来说，要确定一个理想的滑模面是很困难的。并且，在用数字式方法来实现这种控制方式时，开关频率必须足够高。 4、模糊控制

模糊控制属于智能控制的范畴，与传统的控制方式相比，智能控制最大的优点是不依赖于系统的数学模型，它是控制理论发展的高级阶段，主要用来处理哪些对象不确定性，高度非线性的问题。 5、重复控制

重复控制是根据内膜原理，对指令和扰动信号均设了一个内膜，因此可以达到输出无净差，缺点是：动态响应比较慢，且需要比较大的内存。

2.6 光伏逆变器的主要技术指标 2.6.1 输出电压的稳定度

在光伏系统中，太阳电池发出的电能先由蓄电池储存起来，然后经过逆变

器逆变成220V或380V的交流电。但是蓄电池受自身充放电的影响，其输出电压的变化范围较大，如标称12V的蓄电池，其电压值可在10．8～14．4V之间变动(超出这个范围可能对蓄电池造成损坏)。对于一个合格的逆变器，输入端电压在这个范围内变化时，其稳态输出电压的变化量应不超过额定值的±5％，同时当负载发生突变时，其输出电压偏差不应超过额定值的±10％。

2.6.2输出电压的波形失真度

对正弦波逆变器，应规定允许的最大波形失真度(或谐波含量)。通常以输

出电压的总波形失真度表示，其值应不超过5％(单相输出允许l0％)。由于逆变器输出的高次谐波电流会在感性负载上产生涡流等附加损耗，如果逆变器波形失真度过大，会导致负载部件严重发热，不利于电气设备的安全，并且严重影响系统的运行效率。

2.6.3 额定输出频率

对于包含电机之类的负载，如洗衣机、电冰箱等，由于其电机最佳频率工

作点为50Hz，频率过高或者过低都会造成设备发热，降低系统运行效率和使用寿命，所以逆变器的输出频率应是一个相对稳定的值，通常为工频50Hz，正常工作条件下其偏差应在±l％ 以内。

2.6.4 负载功率因数

表征逆变器带感性负载或容性负载的能力。正弦波逆变器的负载功率因数

为0．7～0．9，额定值为0．9。在负载功率一定的情况下，如果逆变器的功率因数较低，则所需逆变器的容量就要增大，一方面造成成本增加，同时光伏系统交流回路的视在功率增大，回路电流增大，损耗必然增加，系统效率也会降低。

2.6.5 逆变器效率

逆变器的效率是指在规定的工作条件下，其输出功率与输入功率之比，以百分数表示，一般情况下，光伏逆变器的标称效率是指纯阻负载，80％负载情况下的效率。 由于光伏系统总体成本较高， 因此应该最大限度地提高光伏逆变器的效率，降低系统成本，提高光伏系统的性价比。目前主流逆变器标称效率在80％～95％之间，对小功率逆变器要求其效率不低于85％。在光伏系统实际设计过程中，不但要选择高效率的逆变器，同时还应通过系统合理配置，尽量使光伏系统负载工作在最佳效率点附近。

2.6.6 额定输出电流(或额定输出容量)

表示在规定的负载功率因数范围内逆变器的额定输出电流。有些逆变器产

品给出的是额定输出容量，其单位以ＶＡ或ｋＶＡ表示。逆变器的额定容量是当输出功率因数为１（即纯阻性负载）时，额定输出电压为额定输出电流的乘积。

2.6.7 保护措施

一款性能优良的逆变器，还应具备完备的保护功能或措施，以应对在实际使用过程中出现的各种异常情况，使逆变器本身及系统其他部件免受损伤。 (1)输入欠压保护：

当输入端电压低于额定电压的85％ 时，逆变器应有保护和显示。 (2)输入过压保户：

当输入端电压高于额定电压的130％时，逆变器应有保护和显示。 (3)过电流保护：

逆变器的过电流保护，应能保证在负载发生短路或电流超过允许值时及时动作，使其免受浪涌电流的损伤。当工作电流超过额定的150％ 时，逆变器应能自动保护。 (4)输出短路保护

逆变器短路保护动作时间应不超过0．5s。 (5)输入反接保护：

当输入端正、负极接反时，逆变器应有防护功能和显示。 (6)防雷保护：

逆变器应有防雷保护。 (7)过温保护等。

另外，对无电压稳定措施的逆变器 ，逆变器还应有输出过电压防护措施，以使负载免受过电压的损害。

2.6.8 起动特性

表征逆变器带负载起动的能力和动态工作时的性能。逆变器应保证在额定负载下可靠起动。

2.6.9 噪声

电力电子设备中的变压器、滤波电感、电磁开关及风扇等部件均会产生噪声。逆变器正常运行时，其噪声应不超过８０ｄＢ，小型逆变器的噪声应不超过65DB。

3 系统总体设计

3.1 逆变器驱动电路与滤波电路的设计

驱动电路是电力电子变换器的关键技术之一。它的输出脉冲的幅值和波形与功率开关管的开关特性有很大的关系，进而会影响到整个逆变系统的效率和调节特性。

本设计中驱动电路采用4输入与非门HD74HC00P。由单片机输出的PWM波通过两个与非门之后，输入给功率器件V1、V4的门级；通过一个与非门输入给V2、V3的门级，以此来作为驱动信号，并且实现驱动信号的互补。

经过分析和比较，逆变部分决定采用全桥逆变电路，由场效应管IRF830A组成逆变桥，采用4输入与非门HD74HC00P来作为驱动电路。单片机产生的PWM信号

经过HD74HC00P后，来控制逆变桥中开关器件IRF830A的关断与导通，就可以在逆变桥的输出端产生正弦波。不过此时的正弦波含有大量的高次谐波，需要通过LC滤波电路才能得到平滑、不含高次谐波的标准的正弦波。而电容与电感数值的大小需要经过理论计算与实际调试后才能确定。在本设计中我们取C=22μf，L=10mH.

3.2 PWM控制脉宽调制(PWM)

是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

简而言之，PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加至负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。

在采样控制理论中有一个重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。到目前为止，已出现了多种PWM控制技术，4种主要方法：自然采样法(对称规则采样法和不对称规则采样法、面积等效法和面积中心等效法。

3.3 控制电路设计

系统的控制电路采用单片机开发板来实现。该开发板是基于MCU 89S51的功能而开发设计制造的，可以作为一个硬件开发的平台，板上提供了各种接口，可以很方便的将其与外围电路连接，方便了设计。此开发板主要包括以下几个部分：USB电源(u1)；外接电源接口；5V稳压芯片；RS232串口，可简单的与主处理器连接；DSl302时钟芯片；DSl802温度传感器；指示电源的发光二极管(LEDl)；32路I／0接口引出；24C02存储器、4位按键、红外线插座、146 2010年第10期(总第46期)LCDl602、ISP下载插座、4位共阳数码管、蜂鸣器。

在本设计中主要是用了Pl接口，利用接口的P10脚作为SPWM信号的输出口来分别控制功率器件VI、V2、V3、V4。PWM控制方式的应用范围非常广泛，不仅可

以实现逆变，还可以应用在电机调频、调速、控制灯泡的亮度的场合中。可以说在未来的电力电子技术的发展中PWM技术将得到越来越多的关注。

本文计算PWM波的占空比采用直接PWM法。由于单片机指令执行延迟时间的存在，必然会引进误差，尤其在实现高频SPWM波时，因为程序中往往忽略指令执行时间，但当输出可调脉冲宽度小于10μs，与指令执行速度可比拟时(尤其对于以C语言编写的指令，其编译后代码效率比较低，指令执行时间可达雌数最级)，中断执行时间过长会对计数器计数产生延迟，最后会影响波形准确性。

4 系统软件设计

4．1 Proteus介绍

Proteus支持多种主流单片机系统的仿真，如5 l系列、AVR系列、PICl2系列、PICl6系列、PICl8系列、Z80系列、HCI 1系列、68000系列等。并且提供软件调试功能与丰富的外围接口器件及其仿真RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD。AD／DA，部分SPI器件，部分IIC器件。

随着科技的发展，‘计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯得愈来愈广泛的应用。

4．2 Proteus ISIS软件与KeilμViSion2的联合仿真

单片机应用技术所涉及到的实验实践环节比较多，而且硬件投入比较大。在具体的工程实践中，如果因为方案有误而进行相应的开发设计，会浪费较多的时间和经费。Proteus仿真软件很好的解决了这些问题。它可以像Protel一样画好硬件原理图与KEIL编程软件结合进行编程仿真调试。

4．2．1 Protues软件与Keil uVision的结合

设置步骤如下：(1)把proteus安装目录下VDM51．DII(C：\\Program Files\\LabcenterElectronics \\Proteus6\\Professional\\MODELS)文件复制到Keil安装目录的\\C51\\BIN目录中：(2)编辑C5 1里tools．ini文件，加入：TDRV l=BIN\\VDM51．DLL(”PROTEUS VSM MONITOR-5l DRIVER”)；(3)Keil uVision里

设置：project-->options for project-->debug tab；(4)选中useproteus VSM monitor 51(如果想用两台电脑仿真，双击setting,输入IP地址或者DNS name)；(5)载入proteus文件；(6)proteus里选择DEBUG一>use remote debug monitor；,进入KEIL的project菜单option for target‘工程名’。在DEBUG选项中右栏上部的下拉菜选中Proteus VSM Monitor-5lDriver。在进入setting，如果同一台机IP名为127．0．0．1，如不是同一台机则填另一台的IP地址。端口号一定为8000注意：可以在一台机器上运行keil，另一台中运行proteus进行远程仿真．(7)打开KEIL uVision，按F5开始仿真。

4．2．2 proteus的工作过程

运行proteus的ISIS程序后，进入该仿真软件的主界面。在工作前，要设置view菜单下的捕捉对齐和system下的颜色、图形界面大小等项目。通过工具栏中的p(从库中选择元件命令）命令，在pick devices窗口中选择电路所需的元件，放置元件并调整其相对位置，元件参数设置，元器件间连线，编写程序；在source菜单的Define code generation tools菜单命令下，选择程序编译的工具、路径、扩展名等项目；在source菜单的Add／remove source files命令下，加入单片机硬件电路的对应程序；通过debug菜单的相应命令仿真程序和电路的运行情况。 综上所述，利用Proteus软件能够提供实验室无法相比的大龉的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质蛩上难以相比的虚拟仪器、仪表，通过与KeilC软件的联合调用，PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。

5 逆变器的调试

5．1调试说明

第一、测试指标：输出电压值：3VAC+5％；正弦波输出频率：50HZ；第二、参数设置：直流侧输入电压5VDC；参考正弦波频率50Hz，直流输入电压5V，逆变器输出电压3V；第三、调试仪器：利用实验室的电压源的直流输出5VDC电压作为逆变器直流输入信号与驱动电路的电源。TDSl002数字存储示波器观察逆变器输出波形；第四、调试步骤：①对硬件电路中的全桥逆变电路和驱动电路进行调

试．②对PWM模块进行调试，软件产生的四路的MOSFET驱动信号，主要观察上下桥臂的驱动信号是否互补，死区时间是否正确。③利用单片机AT89S52编程来产生SPWM波，由P10口输4．2．2 Proteus与KeilC联合仿真分析出。④对主电路进行开环调试，将步骤中单片机产生的图1所示的是用Proteus建立的逆变系统仿真电路原理SPWM信号连入主电路。观察逆变器输出波形。

5.2 调试结果分析

5．2．1 1RF830A的驱动信号波形

由单片机P10口输出的2路驱动信号。这2路驱动信号互补，分别驱动同一个桥臂的上下2个开关管。其中CHl所示波形为驱动v1的信号，V2／V3的驱动信号与此相似就没有给出波形了。为了能更好的观察单片机P10口输出的SPWM波的整体变化情况，截取变化较为明显的一段。

图5.2.2--1 逆变系统仿真电路

图5.2.2--2 驱动信号波形

5．2．2 Proteus与KeilC联合仿真分析

图5.2.2--1所示的是用Proteus建立的逆变系统仿真电路原理图。图5.2.2--2中功率器件的驱动信号来自单片机AT89S52的P10口。通过KeilC软件运行编写好的控制程序，然后把程序载入Proteus仿真电路中的单片机芯片AT89S51中，运行仿真电路，AT89S51的P10口就可以输出SPWM波。把得到的SPWM波通过非门驱动后输入给功率器件，来控制功率器件的导通与关断，再用仿真示波器观察逆变电路输出。可以得到如图5.2.2--3所示的经过Proteus与KeilC联合仿真之后得出的示波器输出波形。由图可见，正弦波周期十分接近20ms，波峰波谷有轻微的畸变。

5.2.2--3 逆变器输出波形

5.2.3 逆变器输出波形

利用实验窒的电流源的直流输出作为逆变器的直流输入与驱动电路的电源，按照要求连接好硬件电路，经过LC滤波电路后，用TDSl002数字存储示波器来观察逆变器输出波形。输出波形如图3所示。由于单片机的性能有限以及实际电路中存在的各种干扰因素，输出的正弦波频率为46．8569HZ存在一定的误差。为了让正弦波的频率更接近工频50HZ，我们进一步改进算法，在减少一个周期内的取点数目后，再次观察输出波形频率，发现频率更加接近50HZ，但是正弦波的波峰与波谷出现了较严重的畸变。经过分析， 实物图波形发生较严重的畸变是由于PWM控制算法精度的下降以及LC滤波电路所需的参数改变而导致的。如果想要使得波形更加接近完美的正弦波，首要考虑的是提高PWM控制算法的精度。可以选择更加精确的算法来产生PWM波；并且需要重新选择Lc滤波电路的参数；这样才能在使用相同的硬件电路条件下，取得良好的逆变效果。可以考虑使用性能强大的IGBT来构成逆变电路，并采用DSP来作为控制芯片。

5.2.4 程序

#include #include

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ulong unsigned long sbit P10=PIˆ0； uchar n0; uint ledi;

uchar code ledp[200]={ ⋯⋯}；

void main(void) {

TMOD=Ox01； TR0=1； ET0=I； PIO=I；

nO=ledp[1edi]； TH0=0xff； TL0=266-n0； EA=l： While(1) { ) }

timer0()interrupt 1 P10=~P10； ledi++；

if(1edi=200)ledi=O；； n0=ledp[1edi]； TH0=0xff；

5 结语

本文采用全桥逆变电路的系统结构，采用IRF830A电力场效应管来实现。以AT89S5l的单片机作为控制芯片完成”了逆变器的设计。基于Proteus与KeilC的集成开发环境完成了软件的设计，根据软硬件的设计方案实现了整个系统，软硬件相结合进行了调试，调试结果显示逆变器运行结果符合要求。

光伏并网发电系统是本世纪的新的可持续发展绿色能源之一。对其技术的研

究无论是在经济发展上， 还是环境保护方面都有着重大的意义。

参考文献

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【2】吴海涛．光伏并网逆变器及其仿真研究[D]．青岛：青岛大学硕士学位论文2007．

【3】王兆安，黄俊．电力电子技术[M]第四版北京：机械工业出版社，2005．

【4】曲学基，于明扬，曲敬铠．逆变技术基础与应用[M]．北京：电子工业出版社．2007．

【5】D．G．Holmes and D．A．Martin．Implementation of a direct digital predictive current controller for single and three phase voltage source inverters[J].IEEE IAS Annu．Meeting,1996：7-11．

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【7】Zhang Chunjiang,Cao Lingling etc．Grid-connected inverters interface control with unified constant-frequency integration control[J]． YanShan University,2006：3-5．

【8】刘凤君．逆变器用整流电源[M]．北京：机械工业出版社2004． 【9】王飞．单相光伏并网系统的分析与研究[D]．合肥：合肥工业大学硕士学位论文,2005．

【10】周志敏等．逆变电源实用技术-设计与应用[M]．北京：中国电力出版社,2005．

【ll】陈道炼.DC--AC逆变技术及其应用[M]．北京：机械工业出版社,2003．

致 谢

这次的毕业设计是在张老师的悉心指导下完成的。从课题的选择、设计到论文的撰写以至最终定稿，期间遇到很多很多问题，都得到了张老师全力细心的指导。在此，向张老师表示衷心的感谢！

感谢电子与电气学院电气工程及其自动化系的所有老师和领导多年来对我的培养、帮助，使本人在本科学习中不仅学到了必备的专业知识技能和思考解决问题的方法，还学到了严谨治学的科研精神和积极进取的人生态度。谢谢各位老师的精心培养，热心帮助和鼓励。

感谢张老师所带毕业设计小组的所有同学，正是大家衷心的鼓励和热情的帮助，才使我能够顺利地完成本次设计。

同时，感谢电气专业的所有同学，给我创造了一个团结进取，充满温暖，充满爱的大集体，使我快乐而且充实地渡过了人生中最美好的大学时光。

AT89C51 introduction

Description

The AT89C51 is a low-power, high-performance CMOS 8-bit microcomputer with 4K bytes of Flash programmable and erasable read only memory (PEROM). The device is manufactured using Atmel’s high-density nonvolatile memory technology and is compatible with the industry-standard MCS-51 instruction set and pinout. The on-chip Flash allows the program memory to be reprogrammed in-system or by a conventional nonvolatile memory programmer. By combining a versatile 8-bit CPU with Flash on a monolithic chip, the Atmel AT89C51 is a powerful microcomputer which provides a highly-flexible and cost-effective solution to many embedded control applications.

Function characteristic

The AT89C51 provides the following standard features: 4K bytes of Flash, 128 bytes of RAM, 32 I/O lines, two 16-bit timer/counters, a five vector two-level interrupt architecture, a full duplex serial port, on-chip oscillator and clock circuitry. In addition, the AT89C51 is designed with static logic for operation down to zero frequency and supports two software selectable power saving modes. The Idle Mode stops the CPU while allowing the RAM, timer/counters, serial port and interrupt system to continue functioning. The Power-down Mode saves the RAM contents but freezes the oscillator disabling all other chip functions until the next hardware reset.

Pin Description

VCC：Supply voltage. GND：Ground. Port 0：

Port 0 is an 8-bit open-drain bi-directional I/O port. As an output port, each pin can sink eight TTL inputs. When 1s are written to port 0 pins, the pins can be used as

highimpedance inputs.Port 0 may also be configured to be the multiplexed loworder address/data bus during accesses to external program and data memory. In this mode P0 has internal pullups.Port 0 also receives the code bytes during Flash programming,and outputs the code bytes during programverification. External pullups are required during programverification. Port 1

Port 1 is an 8-bit bi-directional I/O port with internal pullups.The Port 1 output buffers can sink/source four TTL inputs.When 1s are written to Port 1 pins they are pulled high by the internal pullups and can be used as inputs. As inputs,Port 1 pins that are externally being pulled low will source current (IIL) because of the internal pullups.Port 1 also receives the low-order address bytes during Flash programming and verification. Port 2

Port 2 is an 8-bit bi-directional I/O port with internal pullups.The Port 2 output buffers can sink/source four TTL inputs.When 1s are written to Port 2 pins they are pulled high by the internal pullups and can be used as inputs. As inputs,Port 2 pins that are externally being pulled low will source current, because of the internal pullups.Port 2 emits the high-order address byte during fetches from external program memory and during accesses to external data memory that use 16-bit addresses. In this application, it uses strong internal pullupswhen emitting 1s. During accesses to external data memory that use 8-bit addresses, Port 2 emits the contents of the P2 Special Function Register.Port 2 also receives the high-order address bits and some control signals during Flash programming and verification. Port 3

Port 3 is an 8-bit bi-directional I/O port with internal pullups.The Port 3 output buffers can sink/source four TTL inputs.When 1s are written to Port 3 pins they are pulled high by the internal pullups and can be used as inputs. As inputs,Port 3 pins that are externally being pulled low will source current (IIL) because of the

pullups.Port 3 also serves the functions of various special features of the AT89C51 as listed below:

Port 3 also receives some control signals for Flash programming and verification. RST

Reset input. A high on this pin for two machine cycles while the oscillator is running resets the device. ALE/PROG

Address Latch Enable output pulse for latching the low byte of the address during accesses to external memory. This pin is also the program pulse input (PROG) during Flash programming.In normal operation ALE is emitted at a constant rate of 1/6 the oscillator frequency, and may be used for external timing or clocking purposes. Note, however, that one ALE pulse is skipped during each access to external Data Memory.

If desired, ALE operation can be disabled by setting bit 0 of SFR location 8EH. With the bit set, ALE is active only during a MOVX or MOVC instruction. Otherwise, the pin is weakly pulled high. Setting the ALE-disable bit has no effect if the microcontroller is in external execution mode. PSEN

Program Store Enable is the read strobe to external program memory.When the

AT89C51 is executing code from external program memory, PSEN is activated twice each machine cycle, except that two PSEN activations are skipped during each access to external data memory. EA/VPP

External Access Enable. EA must be strapped to GND in order to enable the device to fetch code from external program memory locations starting at 0000H up to FFFFH. Note, however, that if lock bit 1 is programmed, EA will be internally latched on reset.EA should be strapped to VCC for internal program executions.This pin also receives the 12-volt programming enable voltage(VPP) during Flash programming, for parts that require12-volt VPP. XTAL1

Input to the inverting oscillator amplifier and input to the internal clock operating circuit. XTAL2

Output from the inverting oscillator amplifier.

Oscillator Characteristics

XTAL1 and XTAL2 are the input and output, respectively,of an inverting amplifier which can be configured for use as an on-chip oscillator, as shown in Figure 1.Either a quartz crystal or ceramic resonator may be used. To drive the device from an external clock source, XTAL2 should be left unconnected while XTAL1 is driven as shown in Figure 2.There are no requirements on the duty cycle of the external clock signal, since the input to the internal clocking circuitry is through a divide-by-two flip-flop, but minimum and maximum voltage high and low time specifications must be observed.

Figure 1. Oscillator Connections Figure 2. External Clock Drive Configuration

Idle Mode

In idle mode, the CPU puts itself to sleep while all the onchip peripherals remain active. The mode is invoked by software. The content of the on-chip RAM and all the special functions registers remain unchanged during this mode. The idle mode can be terminated by any enabled interrupt or by a hardware reset.It should be noted that when idle is terminated by a hard ware reset, the device normally resumes program execution,from where it left off, up to two machine cycles before the internal reset algorithm takes control. On-chip hardware inhibits access to internal RAM in this event, but access to the port pins is not inhibited. To eliminate the possibility of an

unexpected write to a port pin when Idle is terminated by reset, the instruction following the one that invokes Idle should not be one that writes to a port pin or to external memory.

Power-down Mode

In the power-down mode, the oscillator is stopped, and the instruction that invokes power-down is the last instruction executed. The on-chip RAM and Special Function Registers retain their values until the power-down mode is terminated. The only exit from power-down is a hardware reset. Reset redefines the SFRs but does not change the on-chip RAM. The reset should not be activated before VCC is restored to its normal operating level and must be held active long enough to allow the oscillator to restart and stabilize.

Program Memory Lock Bits

On the chip are three lock bits which can be left unprogrammed (U) or can be programmed (P) to obtain the additional features listed in the table below.

When lock bit 1 is programmed, the logic level at the EA pin is sampled and latched during reset. If the device is powered up without a reset, the latch initializes to a random value, and holds that value until reset is activated. It is necessary that the

latched value of EA be in agreement with the current logic level at that pin in order for the device to function properly.

AT89C51的介绍

描述

AT89C51是一个低电压，高性能CMOS8位单片机带有4K字节的可反复擦写的程序存储器（PENROM）。和128字节的存取数据存储器（RAM），这种器件采用ATMEL公司的高密度、不容易丢失存储技术生产，并且能够与MCS-51系列的单片机兼容。片内含有8位中央处理器和闪烁存储单元，有较强的功能的AT89C51单片机能够被应用到控制领域中。

功能特性

AT89C51提供以下的功能标准：4K字节闪烁存储器，128字节随机存取数据存储器，32个I/O口，2个16位定时/计数器，1个5向量两级中断结构，1个串行通信口，片内震荡器和时钟电路。另外，AT89C51还可以进行0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件的节电模式。闲散方式停止中央处理器的工作，能够允许随机存取数据存储器、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存随机存取数据存储器中的内容，但震荡器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一个复位。

引脚描述

VCC：电源电压 GND：地 P0口：

P0口是一组8位漏极开路双向I/O口，即地址/数据总线复用口。作为输出

口时，每一个管脚都能够驱动8个TTL电路。当“1”被写入P0口时，每个管脚都能够作为高阻抗输入端。P0口还能够在访问外部数据存储器或程序存储器时，转换地址和数据总线复用，并在这时激活内部的上拉电阻。P0口在闪烁编程时，P0口接收指令，在程序校验时，输出指令，需要接电阻。

P1口：

P1口一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动4个TTL电路。对端口写“1”，通过内部的电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。因为内部有电阻，某个引脚被外部信号拉低时输出一个电流。闪烁编程时和程序校验时，P1口接收低8位地址。

P2口：

P2口是一个内部带有上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动4个TTL电路。对端口写“1”，通过内部的电阻把端口拉到高电平，此时，可作为输入口。因为内部有电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器时，P2口线上的内容在整个运行期间不变。闪烁编程或校验时，P2口接收高位地址和其它控制信号。

P3口：

P3口是一组带有内部电阻的8位双向I/O口，P3口输出缓冲故可驱动4个TTL电路。对P3口写如“1”时，它们被内部电阻拉到高电平并可作为输入端时，被外部拉低的P3口将用电阻输出电流。

P3口除了作为一般的I/O口外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：

端口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 第二功能 RXD TXD INT0 INT1 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 T0 T1 WR RD P3口还接收一些用于闪烁存储器编程和程序校验的控制信号。

RST：

复位输入。当震荡器工作时，RET引脚出现两个机器周期以上的高电平将使单片机复位。

ALE/PROG：

当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器，ALE以时钟震荡频率的1/16输出固定的正脉冲信号，因此它可对输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲时，闪烁存储器编程时，这个引脚还用于输入编程脉冲。如果必要，可对特殊寄存器区中的8EH单元的D0位置禁止ALE操作。这个位置后只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被应用。此外，这个引脚会微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。

PSEN：

程序储存允许输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部程序存储器读取指令时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN 信号不出现。

EA/VPP：

外部访问允许。欲使中央处理器仅访问外部程序存储器，EA端必须保持低电平。需要注意的是：如果加密位LBI被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平，CPU则执行内部程序存储器中的指令。闪烁存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电压VPP，当然这必须是该器件是使用12V编程电压VPP。

XTAL1：震荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。 XTAL2：震荡器反相放大器的输出端。

时钟震荡器

AT89C51中有一个用于构成内部震荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自然震荡器。 外接石英晶体及电容C1，C2接在放大器的反馈回路中构成并联震荡电路。对外接电容C1，C2虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响震荡频率的高低、震荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性。如果使用石英晶体，我们推荐电容使用30PF±10PF，而如果使用陶瓷振荡器建议选择40PF±10PF。用户也可以采用外部时钟。采用外部时钟的电路如图示。这种情况下，外部时钟脉冲接到XTAL1端，即内部时钟发生器的输入端，XTAL2则悬空。由于外部时钟信号是通过一个2分频触发器后作为内部时钟信号的，所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求，但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。

内部振荡电路 外部振荡电路

闲散节电模式

AT89C51有两种可用软件编程的省电模式，它们是闲散模式和掉电工作模式。这两种方式是控制专用寄存器PCON中的PD和IDL位来实现的。PD是掉电模式，当PD=1时，激活掉电工作模式，单片机进入掉电工作状态。IDL是闲散等待方式，当IDL=1，激活闲散工作状态，单片机进入睡眠状态。如需要同时进入两种工作模式，即PD和IDL同时为1，则先激活掉电模式。在闲散工作模式状态，中央处理器CPU保持睡眠状态，而所有片内的外设仍保持激活状态，这种方式由软件产生。此时，片内随机存取数据存储器和所有特殊功能寄存器的内容保持不变。闲散模式可由任何允许的中断请求或硬件复位终止。终止闲散工作模式的方法有两种，一是任何一条被允许中断的事件被激活，IDL被硬件清除，即刻终止闲散工作模式。程序会首先影响中断，进入中断服务程序，执行完中断服务程序，并紧随RETI指令后，下一条要执行的指令就是使单片机进入闲散工作模式，那条指令后面的一条指令。二是通过硬件复位也可将闲散工作模式终止。需要注意的是：当由硬件复位来终止闲散工作模式时，中央处理器CPU通常是从激活空闲模式那条指令的下一条开始继续执行程序的，要完成内部复位操作，硬件复位脉冲要保持两个机器周期有效，在这种情况下，内部禁止中央处理器CPU访问片内RAM，而允许访问其他端口，为了避免可能对端口产生的意外写入：激活闲散模式的那条指令后面的一条指令不应是一条对端口或外部存储器的写入指令。

掉电模式

在掉电模式下，振荡器停止工作，进入掉电模式的指令是最后一条被执行的指令，片内RAM和特殊功能寄存器的内容在中指掉电模式前被冻结。退出掉电模式的唯一方法是硬件复位，复位后将从新定义全部特殊功能寄存器但不改变RAM中的内容，在VCC恢复到正常工作电平前，复位应无效切必须保持一定时间以使振荡器从新启动并稳定工作。 闲散和掉电模式外部引脚状态。

模式 程序存储器 ALE PSEN P0 P1 P2 P3 闲散模式 闲散模式 掉电模式 掉电模式 内部 内部 外部 外部 1 1 0 0 1 1 0 0 数据 浮空 数据 数据 数据 数据 数据 数据 数据 地址 数据 数据 数据 数据 数据 数据

程序存储器的加密

AT89C51可使用对芯片上的三个加密位LB1，LB2，LB3进行编程（P）或不编程（U）得到如下表所示的功能：

程序加密位 1 2 3 4 U P P P U U P P U U U P 没有程序保护功能 禁止从外部程序存储器中执行MOVC指令读取内部程序存储器的内容 除上表功能外，还禁止程序校验 除以上功能外，同时禁止外部执行 保护类型

当LB1被编程时，在复位期间，EA端的电平被锁存，如果单片机上电后一直没有复位，锁存起来的初始值是一个不确定数，这个不确定数会一直保存到真正复位位置。为了使单片机正常工作，被锁存的EA电平与这个引脚当前辑电平一致。机密位只能通过整片擦除的方法清除。