前言
随着国民经济的飞速发展，科学技术的日新月异，智能控制系统得到了广泛的应用。如：智能大厦、无人值守泵站、无人值守供热站、各种遥控调度系统、生产作业自动化等等。这正是国家实现科学技术现代化的重要标志，也是每一个技术人员肩负的重要责任。智能控制技术的应用，给我们提出了很多要求。如工作过程的安全性，执行机构的智能配套等，都越来越严格。计算机毕业设计作为重要驱动执行机构的电动机来说,它的控制方式受到广大技术人员的高度重视。既要为智能控制打下良好基础，又要降低电动机起动时的故障发生。所以，不得不在电动机的起动设备上做工作。
为此我选择了基于AVR单片机的电动机智能启动器的设计这一课题。基于AVR单片机的电动机智能启动器的设计采用了目前市面较为流行的ATmega16 八位微处理器进行启动的程序控制，解决了各种在启动和运行过程中的故障检测和实时保护动作，键盘和显示部分则采用了功能强大的CH447L读写显示芯片，最终实现电机降压启动的智能保护和功能完善的人机界面。
在经过仿真调试和参考大量国内外文献资料后，我结合自己的经验教训和心得体会编写了此文，文中详细阐述了其硬件和软件的基本原理，提出了设计思想，设计方法和实践途径。本文共分五章：第一章简述了多功能智能启动器的应用与发展；第二章概述了本课题的总体设计方案；第三章主要讲述了课题设计的硬件部分和电路板的制作，以及设计过程中遇到的问题及解决方案；第四章主要讨论了课题设计的软件部分，对各功能模块做了详细说明包括用AVR studio仿真时所遇到的问题和最终解决方案等；第五章对整个课题的设计做了总结及展望。
由于水平有限，论文中的错误和疏漏之处在所避免，敬请各位老师批评指正。
2007年5月
第一章 概述
1.1 计算机毕业设计背景介绍
随着科技的飞速发展和国民经济的稳步上升，电机设备得到了广泛的应用，数千台电动机同时运作的大企业已屡见不鲜，可以说我国已进入了高度工业化时期。而且人们的日常生活如交通、运输也已离不开电动机。然而由于我国自动化起步较晚,控制思想不如西方发达国家成熟和完善，在工农业生产中经常由于某些无法预知的因素，如三相电流严重不平衡、过电流、缺相、过载、堵转等使电动机发生故障，而电动机通常是企业内转动设备的主要动力，大量电动机的停运给企业造成很大经济损失及生产的混乱，特别是大型连续化生产要求非常高的危急企业，还可能引发其他设备及人身事故，损失更为严重。因此携带保护功能的电动机智能启动器成了众多电机用户的首选。它不仅具有普通保护功能而且还在经常被忽略的启动阶段对电动机进行监控保护。
近几年来对智能启动器的研究已进入白热化，从热继电保护启动到电子智能启动，市面上的启动保护装置已层出不穷。但往往价格颇高，大型企业还是一如既往地选择国外进口产品，真正属于中低档用户的产品还是不多。就是在这样一个背景下，我们采用了目前广为流行的8位AVR芯片ATmega16作控制核心，实现控制功能的进一步完善和成本的降低。
以前保护动作装置都以双金属片热继电器为主，它在保护电动机过载方面具有较好的效果，并且结构很简单，但在功能和动作特性上存在严重不足。近年来电动机启动保护装置开始向智能化、微机化、数字化方向发展，但目前对电动机启动阶段的保护比较单一，一般都采用启动定时限保护。该功能虽然可以基本满足启动时间较长电动机启动过程保护的需要，但对于启动时间较短或很大功率的电动机，采用该方法可能会引起电动机的损坏。因此我们选择了运用三个电磁继电器切换的方式来实现启动阶段与运行阶段的分别保护。
有别于46单片机的AVR芯片具有独立的模拟I/O口和内部AD转换器。因此我们将它与功能强大的CH447L读写显示芯片配合，读写显示部分的处理单独由CH447L这个芯片来完成，毫无疑问减轻了AVR控制芯片的负担。不仅实现了控制的简单模块化而且节约了控制芯片的内部资源。
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