X、Y端子OC模拟输出
x端子
电路图如下：
x1_in端子外部和com端由开关相连。＋12v电源的地端是com端，用于外部端子供电，gnd是＋5v的地端，是dsp内部电源。端子和dsp之间通过光藕隔离。74hc14用3.3v供电，信号x1直接送到dsp的io口。
y端子oc输出
电路图如下：
y端子的oc输出也采用了光耦隔离，cpu低电平开通。
y端子模拟输出
电路图如下：
模拟输出采用pwm方式，dsp输出一定占空比的脉冲，经滤波后得到模拟电压，模拟电压通过稳压电压转换成模拟电流输出。
如图，y1是dsp的pwm7引脚输出的3.3v脉冲信号，74hc14用3.3v供电，输出3.3v脉冲，经二级滤波后输出与占空比成比例的直流电压vd。vd经放大后得到y1_10v，放大倍数为4倍，即：y1_10v＝4vd。
因此，若y1_10v最大输出为10v，vd的最大输出为2.5v，dsp程序中y1端子的pwm脉冲占空比2.5/3.3＝75.7%时，对应10v输出。但实际上由于滤波环节存在压降，实际y1处的电压要高于2.5v，实测为2.94v。这样达到的输出电压y1_10v为准确的10v。
程序中模拟输出的pwm周期是200us，8000个时钟周期，占空比100％输出3.3v，输出2.94v对应的占空比为89.1%，7128个时钟周期。按比例改变占空比，即可输出0～10v的电压(图中三极管起扩流的作用)。
模拟电流/电压输入
模拟量有电压给定和电流给定，在硬件电路部分，系统提供了0～10v的电压输入和0～20ma的电流输入接口端子；在软件部分，由功能组f3可以任意指定最大最小模拟量对应的频率以及模拟量的正负极性。例如，如果输入是0～5v 的信号，只需要将f301(主给定为100%时的模拟量)设置为5.00即可，这样会损失一半的精度，但简化了电路接口。
模拟电流输出电路图如下：
系统接收最大20ma的模拟输入电流。理论上，f2407a的ad最大可接收3.3v 的模拟电压，为了留点余量，20ma对应的电压取值为3.14v，程序中对应的10bitad值为：
1024×3.14/3.3＝974
模拟电压输入电路图如下：
如图，0～10v电压信号vr1经1/3的分压后经过跟随器得到0～3.14v的信号vr1_a，直接送入dsp的ad口。同样0～20ma的电流输入也转换成0～3.14v的电压信号送入dsp的ad口。各路的处理方法是相同的。
以vr1为例，程序中,ad转换结果右移1位存入advr1_x。vr1为最大值10v时，10位ad转换结果为f380h，右移1位，advr1_x＝79c0h，即输入10v对应的数字值为79c0h，定标q15。advr1_x经低通滤波后得到advr1_y_h，不改变定标。
以左图为例，滤波后的值advr1_y_h右移5位后理论上最大值为974，对应10.00v的模拟输入电压。程序中模拟输入电压的定标为×100，即数值上10v用1000表示，考虑到ad通道的误差，程序进行了简化处理，即认为ad值最大为1000，即ad值1000对应100％模拟输入电压10.00v，ad值和模拟电压值在数值上是相等的。
输出电流采样
电路图如下：
当输入额定电流15a时霍尔输出为4v的电压，r60用于校正。额定电流的有效值对应的是0.5v电流ad电压。dsp能接收的ad电压是0～3.3v，所以电路上对电流ad电压进行了1个3.3v/2的正偏，将-3.3v~3.3v转换成0～3.3v，使0～3.3v对应采样电流的峰峰值，1.65v对应的是电流的零点，程序中对电流采样的ad值进行了1个1.65v的负偏，减去1.65v对应的ad值，可以将电流波形还原。
额定电流峰值对应的ad值为0．5×1.41421＝0.707v；
因此电流测量范围是是3.3/2/0.707=2.33倍额定电流；
实际中r60用于调整，使变频器输出额定电流时curr_u为1v(后面经过了1/2的分压)。例如，对2.2kw的变频器，额定输出电流有效值为5.5a，霍尔输出1.466v，此时对应curr_u＝1v，送入ad的电压是0.5v。
5.5/15*4(2.2//r60)/(1+ 2.2//r60) =1
可以算得r60//2.2=2.14k，r60=82k
额定电流峰值im对应的ad值为512*0.707/1.65＝155，dbh，放在高10位即为36c0h(14016)。
将相电流iu，iv额定值幅值的定标选为q13，2000h对应额定电流的幅值，需要乘以1个系数2000h/36c0h＝0.584。
模拟信号的隔离
下图的外部模拟电流和模拟电压输入电路中，输入信号和dsp控制部分的供电电源是共地的，未经隔离，在外部干扰严重的情况下，模拟输入信号有可能对控制电路造成干扰，因此在需要增加抗干扰能力的情况下，模拟输入信号最好跟x端子数字输入信号一样，利用光耦进行隔离。
0～10v的模拟电压输入信号经运放u15b差动放大后与555输出的脉冲信号比较，由比较器tlc393将模拟信号转换为占空比可变的脉冲信号，脉冲信号由光耦pc817隔离输出后经二次滤波得到0～3.3v的模拟信号，送入dsp的ad口。这种隔离适用于对速度要求不高的直流信号的隔离。
键盘显示
输入电路图如下：
显示输出电路图如下：
键盘输入和显示输出利用了spi接口。数码管的显示采用了动态扫描的方式，逐个显示，但由于扫描时间短，人眼不会感觉得到时间差异。
595是带锁存的8位串口输入，8位串/并口输出的spi集成块。首先在每个srclk的上跳沿将8bit数据从串口输入引脚ser移入8位移位寄存器，在锁存时钟rclk的上跳沿将数据送入输出并口。第9脚sqh是串口移位寄存器的移位输出，比串口输入落后8个时钟周期。
165是8位并行输入串行移位输出寄存器。8位并口用于接收键盘输入，然后通过串行口引脚qh送回dsp。
sci接口
电路图如下：
75176是差分收发器。未接收数据时，75176的r是高电平。
温度检测
模块内置有温度传感器，其阻值rx随温度t变化：
式中r25是25度时的阻值，b是一个系数(我们称之为b值)，
大家可以去了解一下热敏电阻。
电路图如下：
如图是温度检测电路，tc1点的电压随温度升高而降低，温度与ad值关系为：
if ad>370，t=(770-ad)/8+20
else t=(370-ad)/5.5+70
3.3v电源
电路图如下：
如图，稳压源431输出是2.5v，运放ic2a的放大倍数是(r39＋r33//r34)/r33//r34=(1+3.16)/3.16 = 1.3167，因此运放输出电压是2.5v×1.3167＝3.29v。lm358的电流输出能力是50ma，三极管bcx56的额定电流是1a，其作用是扩流，增强电流输出能力。
图中运放需要24v供电电压，稳压管431需要5v电压，这两个电压直接取自开关电源。
关于控制电路部分，主要还是数模电转换之间的拉扯，以上便是我们今天索要聊的内容。下一篇我们继续这部分，讲讲变频器中主回路开关器件的驱动和保护。
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y端子oc输出
电路图如下：
y端子的oc输出也采用了光耦隔离，cpu低电平开通。
y端子模拟输出
电路图如下：
模拟输出采用pwm方式，dsp输出一定占空比的脉冲，经滤波后得到模拟电压，模拟电压通过稳压电压转换成模拟电流输出。
如图，y1是dsp的pwm7引脚输出的3.3v脉冲信号，74hc14用3.3v供电，输出3.3v脉冲，经二级滤波后输出与占空比成比例的直流电压vd。vd经放大后得到y1_10v，放大倍数为4倍，即：y1_10v＝4vd。
因此，若y1_10v最大输出为10v，vd的最大输出为2.5v，dsp程序中y1端子的pwm脉冲占空比2.5/3.3＝75.7%时，对应10v输出。但实际上由于滤波环节存在压降，实际y1处的电压要高于2.5v，实测为2.94v。这样达到的输出电压y1_10v为准确的10v。
程序中模拟输出的pwm周期是200us，8000个时钟周期，占空比100％输出3.3v，输出2.94v对应的占空比为89.1%，7128个时钟周期。按比例改变占空比，即可输出0～10v的电压(图中三极管起扩流的作用)。
模拟电流/电压输入
模拟量有电压给定和电流给定，在硬件电路部分，系统提供了0～10v的电压输入和0～20ma的电流输入接口端子；在软件部分，由功能组f3可以任意指定最大最小模拟量对应的频率以及模拟量的正负极性。例如，如果输入是0～5v 的信号，只需要将f301(主给定为100%时的模拟量)设置为5.00即可，这样会损失一半的精度，但简化了电路接口。
模拟电流输出电路图如下：
系统接收最大20ma的模拟输入电流。理论上，f2407a的ad最大可接收3.3v 的模拟电压，为了留点余量，20ma对应的电压取值为3.14v，程序中对应的10bitad值为：
1024×3.14/3.3＝974
模拟电压输入电路图如下：
如图，0～10v电压信号vr1经1/3的分压后经过跟随器得到0～3.14v的信号vr1_a，直接送入dsp的ad口。同样0～20ma的电流输入也转换成0～3.14v的电压信号送入dsp的ad口。各路的处理方法是相同的。
以vr1为例，程序中,ad转换结果右移1位存入advr1_x。vr1为最大值10v时，10位ad转换结果为f380h，右移1位，advr1_x＝79c0h，即输入10v对应的数字值为79c0h，定标q15。advr1_x经低通滤波后得到advr1_y_h，不改变定标。
以左图为例，滤波后的值advr1_y_h右移5位后理论上最大值为974，对应10.00v的模拟输入电压。程序中模拟输入电压的定标为×100，即数值上10v用1000表示，考虑到ad通道的误差，程序进行了简化处理，即认为ad值最大为1000，即ad值1000对应100％模拟输入电压10.00v，ad值和模拟电压值在数值上是相等的。
输出电流采样
电路图如下：
当输入额定电流15a时霍尔输出为4v的电压，r60用于校正。额定电流的有效值对应的是0.5v电流ad电压。dsp能接收的ad电压是0～3.3v，所以电路上对电流ad电压进行了1个3.3v/2的正偏，将-3.3v~3.3v转换成0～3.3v，使0～3.3v对应采样电流的峰峰值，1.65v对应的是电流的零点，程序中对电流采样的ad值进行了1个1.65v的负偏，减去1.65v对应的ad值，可以将电流波形还原。
额定电流峰值对应的ad值为0．5×1.41421＝0.707v；
因此电流测量范围是是3.3/2/0.707=2.33倍额定电流；
实际中r60用于调整，使变频器输出额定电流时curr_u为1v(后面经过了1/2的分压)。例如，对2.2kw的变频器，额定输出电流有效值为5.5a，霍尔输出1.466v，此时对应curr_u＝1v，送入ad的电压是0.5v。
5.5/15*4(2.2//r60)/(1+ 2.2//r60) =1
可以算得r60//2.2=2.14k，r60=82k
额定电流峰值im对应的ad值为512*0.707/1.65＝155，dbh，放在高10位即为36c0h(14016)。
将相电流iu，iv额定值幅值的定标选为q13，2000h对应额定电流的幅值，需要乘以1个系数2000h/36c0h＝0.584。
模拟信号的隔离
下图的外部模拟电流和模拟电压输入电路中，输入信号和dsp控制部分的供电电源是共地的，未经隔离，在外部干扰严重的情况下，模拟输入信号有可能对控制电路造成干扰，因此在需要增加抗干扰能力的情况下，模拟输入信号最好跟x端子数字输入信号一样，利用光耦进行隔离。
0～10v的模拟电压输入信号经运放u15b差动放大后与555输出的脉冲信号比较，由比较器tlc393将模拟信号转换为占空比可变的脉冲信号，脉冲信号由光耦pc817隔离输出后经二次滤波得到0～3.3v的模拟信号，送入dsp的ad口。这种隔离适用于对速度要求不高的直流信号的隔离。
键盘显示
输入电路图如下：
显示输出电路图如下：
键盘输入和显示输出利用了spi接口。数码管的显示采用了动态扫描的方式，逐个显示，但由于扫描时间短，人眼不会感觉得到时间差异。
595是带锁存的8位串口输入，8位串/并口输出的spi集成块。首先在每个srclk的上跳沿将8bit数据从串口输入引脚ser移入8位移位寄存器，在锁存时钟rclk的上跳沿将数据送入输出并口。第9脚sqh是串口移位寄存器的移位输出，比串口输入落后8个时钟周期。
165是8位并行输入串行移位输出寄存器。8位并口用于接收键盘输入，然后通过串行口引脚qh送回dsp。
sci接口
电路图如下：
75176是差分收发器。未接收数据时，75176的r是高电平。
温度检测
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式中r25是25度时的阻值，b是一个系数(我们称之为b值)，
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电路图如下：
如图是温度检测电路，tc1点的电压随温度升高而降低，温度与ad值关系为：
if ad>370，t=(770-ad)/8+20
else t=(370-ad)/5.5+70
3.3v电源
电路图如下：
如图，稳压源431输出是2.5v，运放ic2a的放大倍数是(r39＋r33//r34)/r33//r34=(1+3.16)/3.16 = 1.3167，因此运放输出电压是2.5v×1.3167＝3.29v。lm358的电流输出能力是50ma，三极管bcx56的额定电流是1a，其作用是扩流，增强电流输出能力。
图中运放需要24v供电电压，稳压管431需要5v电压，这两个电压直接取自开关电源。
关于控制电路部分，主要还是数模电转换之间的拉扯，以上便是我们今天索要聊的内容。下一篇我们继续这部分，讲讲变频器中主回路开关器件的驱动和保护。
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