روتین Main :
این روتین حلقه اصلی برنامه راتشکیل می دهد . اگر سیستم در حالت توقف باشد ، فقط دور موتور خوانده و نمایش داده می شود و در صورتیکه سیستم در حالت کار باشد ، عملیات زیر توسط این روتین انجام می شود .
در روتین Calc- NS ، ابتدا دور واقعی ( Nr ) که از دورسنج خوانده می شود با دور هدف ( Nt ) که توسط روتین تایمر مشخص شده مقایسه شده و خطای سرعت ( Err ) محاسبه می شود . سپس فرکانس سنکرون کار موتور ( Ns بر حسب rmp ) بگونه ای تنظیم می گردد که موتور در حداقل زمان ممکن به دور هدف برسد . ماکزیمم تغییرات در سرعت و یا به عبارتی ماکزیمم شتاب موتور را حداکثر لغزش مجاز موتور مشخص می کند و اگر لغزش از این عدد بزرگتر شود ، موتور وارد حالت Break – Down می شود . در این برنامه مقدار معادل لغزش ماکزیمم و مینیمم برحسب rpm با متغیرهای smin- smax مشخص می شوند که مقدار آنها بترتیب 90 و 90- دور در دقیقه می باشد ، بدین ترتیب تفاوت دور واقعی از دور سنکرون می تواند در محدوده 90 + دور باشد . در صورتیکه قدر مطلق مقدار خطای Err بزرگتر از 90 باشد ، سیگنال اضافه بار ( Overload ) روشن می شود .
شرح عملیات روتین check- Margin ؛ از آنجائیکه نسبت V/F در موتورهای آسنکرون باید ثابت باشد ، با تغییر فرکانس باید دامنه مولفه اصلی ولتاژ موتور بگونه ای تغییر کند که این نسبت ثابت بماند و عمل تغییر دامنه اصلی توسط تغییر در شکل موج PWM انجام می شود . بدین ترتیب با تغییر جدول عرض پالسهای PWM فعلی در PW-Table می توان مقدار V/F را تنظیم نمود . برای انجام این کار محدوده سرعت موتور یعنی از 3000- تا 3000 دور بر دقیقه به 44 قسمت تقسیم شده است و متناظر با آنها 44 جدول عرض پالس های PWM با دامنه های متفاوت موجود می باشد . آدرس این جدولهای عرض پالس در جدول دیگری بنام VF-Table وجود دارد .
در این جدول برای محدوده سرعت مختلف که با دور حداقل و حداکثر معین شده اند ، آدرس جدول پالسهای PWM مربوطه مشخص می شود . از آنجائیکه در سرعت های مثبت و منفی قرینه ، دامنه ها یکسان است و عمل تغییر جهت گردش موتور با تغییر جای دو فاز صورت می گیرد ، عملا 22 جدول عرض پالس PWM موجود می باشد ، که آدرس آنها بصورت متقارن در جدول VF-Table وجود دارد .
وظیفه روتین check-marging این است که چک کند که آیا دور سنکرون فعلی در محدوده جدول VF فعلی هست و یا نه و یک flag بنام chPWT-FLG را بگونه ای Set کند که نشان دهد که آیا به تغییر جدول نیازی هست یا خیر . در صورتیکه Ns در محدوده جدول فعلی نباشد، آنرا برابر مرز بالا و یا پایین جدول فعلی قرار می دهد . این عمل بدین خاطر است که اگر Ns از داخل جدول فعلی خارج شود ، امکان این است که عرض پالسها بیش از حد کوچک و یا بزرگ شوند و در کار مدار قدرت اختلال پیش آید .
وظیفه روتین check – Nmin این است که معین کند که ایا Ns از حداقل دور مجاز برای موتور یعنی Nmin کمتر هست یا نه و در صورتیکه کمتر باشد Ns برابر صفر قرار دهد . این امر به این خاطر است که در فرکانسهای خیلی پایین عرض پالسهای PWM بسیار بزرگ شده و مدار قدرت تحمل آنها را نخواهد کرد . مقدار Nmin در این پروژه برابر rpm 30 در نظر گرفته شده است . همیشه در این روتین Ns فعلی به پورتهای B و A از 8255، out می شود . سپس روتین check-chPWT ، صدا زده می شود . در آن flag مربوط به تغییر جدول عرض پالسها چک می شود و در صورت نیاز جدول مربوطه توسط روتین chPWT عوض خواهد شد .
اگر کارموتور به پایان برسد و یا کلید stop زده شود ، یک flag بنام Endwork-FLG ،set می شود و دیگر عملیات فوق انجام نخواهد شد و هنگامی که دور واقعی نیز صفر شد سیستم به حالت stop می رود .
(6-5)روتین اینتراپت عرض پالس فازهای مختلف : PW-RPW-S . PW-T :
این روتین ها در اثر اینتراپتها ی کانالهای 0و1و2از CTC1 که به فازهای T,S,R تعلق دارند ، اجرا می گردند . ابتدا پس از اینکه مقدار عرض پالس در داخل یک کانتر 8254 قرار گرفت در اثر هر پالس Clock این IC یک واحد کاهش می یابد تا به صفر برسد ، سپس عرض پالس بعدی در داخل کانتر load می شود و از طریق CTC1 یک اینتراپت به CPU داده می شود و در روتین اینتراپت مربوطه عرض پالس بعدی به کانتر فرستاده می شود تا پس از صفر شدن عرض پالس فعلی در درون ان قرار گیرد و همینطور سطح پالس بعدی نیز به پورت C از 8255 فرستاده می شود . در هر بار صفر شدن کانترهای 8254 یک CLOCK نیز به D-FF خروجی مربوط زده می شود ، که باعث می شود عرض پالس بعدی را در خروجی داشته باشیم . شکل موجهای فازهای مختلف 120 با هم اختلاف فاز دارند و هر فاز یک شمارنده جهت معین کردن عرض پالس فعلی خود دارد که پس از هر بار فرستادن عرض پالس به 8254 این شمارنده یک واحد تغییر کرده و به عرض پالس بعدی اشاره می کند . برای انجام عملیات این روتین های اینتراپت که بالاترین اولویت را دارند از سری دوم رجیسترهای Z80 استفاده شده است . این عمل بخاطر جلوگیری از pop, push های مکرر در زمان محدودی است که برای اجرای این روتین ها وجود دارد . با توجه به اینکه در این پروژه کوچکترین عرض پالس 200 میکرو ثانیه است برای اینکه تعویقی در کار پیش نیاید ، زمان اجرای این سه روتین اینتراپت جمعا نباید از 200 میکروثانیه بیشتر شود .
البته روتین فاز R با دو فاز دیگر کمی متفاوت است ، در این روتین علاوه بر عمل فوق ، چک می شود که اگر تغییر جدول عرض پالسها نیاز است ، جدول را عوض کند . جدول جدید توسط ChPWT-FLG تشخیص داده می شود . اگر این flag صفر باشد نشان دهنده عدم نیاز به تغییر جدول و اگر یک باشد ، بیانگر تغییر به جدول بعدی یا قبلی است . لازم به ذکر است که برای جلوگیری از پیک های جریانی که در مدار قدرت ایجاد خواهد شد ، تغییر جدول تنها در انتهای سیکل شکل موج سینوسی انجام می گیرد . برای اطمینان از اینکه به هنگام تغییر جدول در هیچیک از فازها عرض پالس کوچکتر از us 200 ایجاد نمی شود ، در هنگام تغییر جدول سه عرض پالس us 200 همان سطح پالس قبلی به هر سه فاز فرستاده می شود . سپس عرض پالس اول و سطح پالسهای مربوطه از روی جدول فرستاده می شوند . شکل جدول PW-Table بصورت زیر است . لازم به ذکر است که عرض پالسها بطور معکوس در جدول قرار گرفته اند یعنی آخرین عرض پالس در جدول ، اولین عرض پالسی که فرستاده می شود ، این امر به علت تسریع بخشیدن به اجرای روتین اینتراپت بوده است .
(7-5) روتین تغییر جدول عرض پالس CHPWT :
عمل این روتین دقیقا همان عمل جدول عرض پالس است که در روتین اینتراپت فاز R توضیح داده شد . این روتین در ابتدای کار و یا از داخل روتین Check-chPWT در حالتیکه Ns برابر صفر باشد اجرا می شوند ( لازم به ذکر است در حالتیکه Ns صفر باشد Clock ، 8254 صفر شده و اینتراپت فاز R اجرا نمی گردد و تغییر جدول باید توسط روتین chPWT انجام شود ) .
(8-5) روتین Initialize ابتدای کار (Start-Init ) :
این روتین بعد از فشردن کلید Start اجرا می شود و متغیرها و اشاره گر جداول را برای شروع به کار مقدار دهی می کند، بگونه ای که روتین های اینتراپت تایمر و تغییر عرض پالس فازهای مختلف بتواند بدرستی عمل کنند .