可控硅控制之嵌入式软件实现思路

前言

在嵌入式中可控硅控制在很多地方是不可替代的，本人在使用可控硅对灯带的控制中遇了到很多问题，但最终还是解决了这个控制问题，并且在这儿分享给大家，希望对各位有所帮助。

原理

在这儿先讲一下大致的原理以及问题描述，话不多说,直接上图：

• 【原始波形A】为 硬件部分 拿到的波形 (通常为 220V · 50HZ 的交流电)
• 【整形后的波形图B】为硬件部分通过滤波整流后得到的波形(根据实际需要, 有时候可能不需要整流)
• 【芯片检测的波形C】为硬件部分过零检测的检测到零点之后给 芯片 的波形图
• 【芯片输出的波形D】为 芯片输出给硬件的波形, 我们主要就是控制这个输出的波形
• 【最终输出波形E】为硬件部分最终输出的波形图 (阴影部分为有效值)
• 为了方便分析, 将他们对齐, 如下图所示:

过程分析

• 芯片检测到这个零点
• 通过软件设置 t 的长度，然后输出类似【芯片输出的波形D】（这里只需要给一个高电平就够了）
• 硬件部分拿到【芯片输出的波形D】，最终的输出的有效部分为【最终输出波形E】中的阴影部分。

那就开始吧

既然原理知道了, 就开始吧！（因为涉及公司代码不方便给出，所以这里将思路流程讲给大家，希望聪明的你能够看明白^_^）

讲解

需要的资源

• PWM波：这里我是用的是STM32的芯片，里面需要进行输出PWM的配置，芯片只要有定时器基本上都能够配置，（不要用IO口模拟PWM输出，因为很占用CPU资源）这里讲PWM波的周期设置为和输入波形周期一致，或者略小一点。
• 外部中断：需要配置一个检测零点的外部中断，触发方式我采用的是下降沿触发（主要作用是检测【芯片检测的波形c】中的小尖尖，大部分工作是在外部中断函数中实现的）

检测输出

• 首先芯片上电 → 进入主程序 → 进行各种功能的初始化操作 → 等待外部中断
• 当接收到过零点时，会进入外部中断函数在外部中断中进行PWM波的占空比进行设置（如果不需要改变输出的状态就不需要改变PWM的占空比），接下来进行PWM计数值重置（相当于PWM波从低电平开始从新输出，然后就回到主函数执行其他功能，没错！就这么简单。

这样控制的优点

• 中断函数中执行的程序不多，不会很占用CPU资源
• 留给主程序其他功能的时间很多，可以在外部完成自己的任务。当外部进行PWM波占空比的设置后，再进入中断函数会自动按照新的占空比进行输出，响应的时间不超过过零检测的周期。
• 因为是【芯片输出的波形D】和【芯片检测的波形C】周期差不多的PWM波，当【芯片检测的波形C】丢失某一个或者几个波形，不会对最终控制结果有太大影响。

小编使用过，但最终放弃的控制方法

• 采用延时操作：改变【芯片检测的波形C】中的” t “， 这样非常消耗CPU资源，如果跑Linux系统或者其他的小型操作系统还好。裸板开发这样做的话CPU根本就不能去完成其他的功能。
• 采用定时器：通过加入时间标志位，记录每次进入定时器中断的时间，在进入外部中断时将这个时间标志位清零。然后在里面用很多标志位用IO口模拟输出触发电平。这样有很多弊端，定时器必须比【芯片检测的波形C】的周期更小，定时器周期越小输出等级越多CPU消耗就越大，定时器周期越小输出等级越少CPU消耗就越小，这样接造成了一个不能够两全其美的方法，最重要的是，在具体控制过程中波形会周期性平移（这个我找了好久都没找到原因，哪个小伙伴知道原因的话希望能够给鄙人讲解一下，先谢过了），无论怎么样，这方案已经被我PASS掉了。

总结

• 本人在控制过程中尝试过很多种方法，最终选择了最上面这种方法，而且控制效果真的很不错。
• 因为客观原因真的不能贴代码 ::>_<::>

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