在電力拖動系統(tǒng)、電爐控制系統(tǒng)中現(xiàn)已大量采用可控硅（晶閘管）元件作為可調(diào)電源向電動機(jī)或電爐供電,，這種由晶閘管組成的控制系統(tǒng),，主要是利用改變可控硅的控制角θ來調(diào)節(jié)供電電壓。

　　1 硬件組成及原理

　　系統(tǒng)硬件組成如圖1,，只須在8031最小系統(tǒng)上加一塊16位的定時(shí)／計(jì)數(shù)器8253和晶振電路,，另加一塊帶一個(gè)14位定時(shí)／計(jì)數(shù)器的可編程RAM／IO擴(kuò)展器8155，即可組成單片機(jī)的系統(tǒng)線路,。

　　1．1 θ角定時(shí)

　　控制角θ是滯后自然換相點(diǎn)的電角度,，在工頻條件下，它和時(shí)間tθ有如下線性關(guān)系：

　　其中T是工頻電源周期,，θ是控制角,。

　　由上式可知，由電角度θ就知道對應(yīng)的定時(shí)時(shí)間tθ,，則可利用定時(shí)／計(jì)數(shù)器就能實(shí)現(xiàn)對θ角的定時(shí),，這種用硬件定時(shí)的方法可大大節(jié)省CPU的在線工作時(shí)間。

　　8031本身有兩個(gè)16位的定時(shí)／計(jì)數(shù)器T0和T1,，若用它們定時(shí),，選用方式1工作，就為16 位的定時(shí)／計(jì)數(shù)器方式,。因?yàn)?031單片機(jī)一個(gè)機(jī)器周期由12個(gè)振蕩周期組成,，工作于定時(shí)狀態(tài)，計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率的1／12,，而工作于計(jì)數(shù)狀態(tài),，計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率的1／24，所以當(dāng)取晶振頻率為6MHz,，選用方式1定時(shí)工作狀態(tài)時(shí),，可得：

　　式中，T為工頻周期,，T＝20ms,。

　　由于16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器最大定時(shí)時(shí)間為65536，故最大定時(shí)角為：

　　由此可見,，用8031單片機(jī)T0,、T1定時(shí)，移相范圍大,，而分辨率則受本機(jī)機(jī)器周期限制,，再就是用于三相定時(shí)，2個(gè)定時(shí)／計(jì)數(shù)器也不夠,，故最后確定選用NEC8253C－2定時(shí)／計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)θ角定時(shí),，8253是一個(gè)三通道的16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器，以減1計(jì)數(shù)方式工作,，三個(gè)通道剛好滿足三相定時(shí),，而計(jì)數(shù)頻率由外部晶振提供,，不受系統(tǒng)頻率限制，選用計(jì)數(shù)頻率為4MHz,，則分辨率和最大定時(shí)角分別為：

　　由上可知,，分辨率和移相范圍都能達(dá)到令人滿意的結(jié)果。

　　1．2 同步信號輸入和觸發(fā)脈沖輸出

　　本系統(tǒng)采用三相同步電路,。三相交流同步電源取自同步變壓器的副繞組,，經(jīng)RC移相后使其過零點(diǎn)正好都對準(zhǔn)六個(gè)自然換相點(diǎn)，再經(jīng)三個(gè)電壓比較器輸出周期為 20ms的三相方波同步信號,，送至單片機(jī)P1的P1．3～P1．5,，由于同步信號跳變即為自然換相點(diǎn)，單片機(jī)檢測這三位狀態(tài)字,，即可進(jìn)行軟件認(rèn)相,，并作出 ±A、±B,、±C的標(biāo)志,，以供θ角定時(shí)和輸出（觸發(fā)）、控制之用,。

　　為簡化電路,，減少脈沖變壓器體積，增強(qiáng)電路的抗干擾能力,，本系統(tǒng)采用脈沖列觸發(fā)方式,。其中六個(gè)觸發(fā)信號經(jīng)8155 A口送出，由外部電路調(diào)制成頻率為2kHz的觸發(fā)脈沖列,，經(jīng)功放電路分別加到6個(gè)可控硅的門極,。

　　1．3 中斷安排

　　3 結(jié)束語

　　本文采用8031單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對晶閘管的數(shù)字觸發(fā)，組成高分辨率的數(shù)字觸發(fā)器,，在控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié),，其性能是電子觸發(fā)裝置無法比擬的。該系統(tǒng)已在實(shí)際生產(chǎn)中得到應(yīng)用,，獲得了令人滿意的效果,。