【正文】 TX51是無(wú)版稅的，完全集成到Keil C51工具鏈上，支持C語(yǔ)言和匯 編語(yǔ)言程序，也完全支持代碼區(qū)的應(yīng)用程序。要實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)生匯編程序SHELL，就直接使用C51編譯器的SRC。四、C語(yǔ)言實(shí)時(shí)庫(kù)C51實(shí)時(shí)庫(kù)含100多種功能，其中大多數(shù)是可再入的。由于地址的存儲(chǔ)只需1－2字節(jié)，因此，指針存取非常迅速。多任務(wù)，中斷或非中斷的代碼要求必須具備可再入功能。連接定位器支持的代碼區(qū)可達(dá)32個(gè)，這就允許用戶在原有64K　ROM的80C15基礎(chǔ)上擴(kuò)展程序。一、存儲(chǔ)器和特殊功能寄存器的存取C51編譯器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)80C51系列所有資源的操作。：擴(kuò)展指令范圍，合并重復(fù)動(dòng)作。代碼覆蓋率信息可以讓你區(qū)分程序中已執(zhí)行和未執(zhí)行的部分。二、斷點(diǎn)uVision2允許用戶在編輯時(shí)設(shè)置程序斷點(diǎn)（甚至在源代碼未經(jīng)編譯和匯編之前）。：協(xié)助用戶的CPU和外部程序。：允許在V2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下啟動(dòng)用戶功能?！《?、集成功能uVision2的強(qiáng)大功能有助于用戶按期完工。開(kāi)發(fā)工具選項(xiàng)可以對(duì)應(yīng)目標(biāo)，組或單個(gè)文件。因此，C51 V7版本無(wú)疑是80C51開(kāi)發(fā)用戶的最佳選擇。C51已被完全集成到uVision2的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。AUXR1 寄存器的DPS 位選擇兩個(gè)數(shù)據(jù)指針中的一個(gè)。看門狗的超時(shí)周期范圍從幾微秒到幾秒。當(dāng)看門狗特性被禁止時(shí)，它可作為一個(gè)間隔定時(shí)器并可產(chǎn)生中斷。它包含一個(gè)可編程的12 位預(yù)分頻器和一個(gè)8 位遞減計(jì)數(shù)器。如果比較器中斷被使能，產(chǎn)生中斷。比較器的最低工作電壓為VDD=。 I2C總線結(jié)構(gòu) configuration of I2C busmastering4．2．20 模擬比較器P89LPC935 有2 個(gè)模擬比較器，輸入和輸出選項(xiàng)允許將比較器配置成為不同模式。4．2．19 I2C 總線接口I2C 總線用兩條線（SDA 和SCL）與總線相連的器件之間傳遞信息。P89LPC935還帶有一個(gè)獨(dú)立的波特率發(fā)生器。如果XTAL 振蕩器作為CPU 時(shí)鐘源，實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）將使用CCLK 作為它的時(shí)鐘源。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可以作為一個(gè)中斷或一個(gè)喚醒源。定時(shí)器0 及定時(shí)器1 有5 種工作模式（模式0, 1, 2, 3 和6）。另外增加了定時(shí)器0/1 溢出時(shí)T0/T1 腳自動(dòng)翻轉(zhuǎn)的功能選項(xiàng)。用戶可讀取該寄存器以判斷最近的復(fù)位源是哪一個(gè)。在上電過(guò)程中，連接到該管腳的外部電路不應(yīng)將其拉低，否則將使器件一直處于復(fù)位狀態(tài)。4．2．14 復(fù)位。注：仲裁隊(duì)列只用來(lái)處理相同優(yōu)先級(jí)別中斷源同時(shí)申請(qǐng)中斷的情況。最高級(jí)中斷服務(wù)程序不響應(yīng)其它任何中斷。任何一個(gè)中斷源均可通過(guò)置位或清零IEN0 和IEN1 中相應(yīng)的位來(lái)實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的使能或禁能。作為程序執(zhí)行部分和通過(guò)MOVC 指令訪問(wèn)。通過(guò)MOVX 指令使用SPTR,R0或R1 尋址。該區(qū)域包括了DATA 區(qū)域和其之上的128 字節(jié)間接RAM。?? IDATA間接數(shù)據(jù)。如果CCLK 運(yùn)行在8MHz 或更低的頻率時(shí)，該位可以在軟件當(dāng)中置位。在程序內(nèi)DIVM 的值可隨時(shí)改變而無(wú)需中斷程序運(yùn)行。此特性可用于暫時(shí)使CPU以較低頻率工作以降低功耗。 外部時(shí)鐘 exterior timepiece4．2．7 CPU 時(shí)鐘（CCLK）喚醒延遲P89LPC935 具有一個(gè)內(nèi)部喚醒定時(shí)器，可使時(shí)鐘延遲直到穩(wěn)定下來(lái)，其延遲時(shí)間取決于使用的時(shí)鐘源。當(dāng)采用頻率大于12MHz 的振蕩器時(shí)， 管腳的復(fù)位輸入功能必須處于使能狀態(tài)。在不需要使用高頻振蕩器時(shí)，可使用該振蕩器降低功耗。在復(fù)位時(shí)，TRIM ，室溫下有177。每個(gè)機(jī)器周期包含2 個(gè)CCLK 周期，大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為1 到2 個(gè)機(jī)器周期（2 或4 個(gè)CCLK 周期）。一個(gè)機(jī)器周期由2 個(gè)CPU 時(shí)鐘周期組成，大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為1 到2 個(gè)機(jī)器周期。這是一個(gè)保留位，作為將來(lái)功能擴(kuò)展之用。雙數(shù)據(jù)指針。當(dāng)選擇片內(nèi)復(fù)位時(shí)，P89LPC935 只需連接電源和地。當(dāng)P0 口管腳的值與一個(gè)可編程的模式匹配或者不匹配時(shí)，可產(chǎn)生一個(gè)中斷。振蕩器失效檢測(cè)。復(fù)位計(jì)數(shù)器和復(fù)位干擾抑制電路可防止虛假和不完全的復(fù)位。提供從掉電模式中喚醒功能（低電平中斷輸入喚醒）?？撮T狗預(yù)分頻器有8 種選擇。 器件固定在最終應(yīng)用中時(shí)可采用串行Flash 在系統(tǒng)編程（ISP）方法進(jìn)行編程。同一時(shí)鐘頻率下，其速度為標(biāo)準(zhǔn)80C51 器件的6 倍。I/O 口可承受5V（）。 捕獲/比較單元（CCU）提供PWM，輸入捕獲和輸出比較功能（P89LPC935）。2個(gè)模擬比較器，可選擇輸入和參考源。256 字節(jié) RAM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。6 倍于標(biāo)準(zhǔn)80C51 器件。產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)主要有三個(gè)原因：在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)強(qiáng)度和定子繞組的圈數(shù)就被確定了，所以唯一可以改變的就是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角速度也就是電機(jī)轉(zhuǎn)速。： Schematic drawing of stator winding在完成每個(gè)電周期時(shí)并不意味著電機(jī)也完成了一個(gè)機(jī)械周期的旋轉(zhuǎn)，由多少個(gè)這樣的電周期來(lái)完成一個(gè)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)周期是由電機(jī)磁極對(duì)的數(shù)量來(lái)決定的，每一個(gè)磁極對(duì)在旋轉(zhuǎn)期間都要完成一個(gè)電周期。此時(shí)，電機(jī)便會(huì)按照機(jī)械特性曲線達(dá)到峰值轉(zhuǎn)矩。 電氣與機(jī)械特性關(guān)系 The relation of electricity and machine with sexual behavior3．2．1直流無(wú)刷電機(jī)的機(jī)械特性，其中有兩個(gè)參數(shù)來(lái)定義它即：峰值轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩。由此，霍爾傳感器也就應(yīng)運(yùn)而生了，轉(zhuǎn)子的位置檢測(cè)是通過(guò)固定在定子上的霍爾傳感器完成的。定子一般是按照輸出功率和在使用中的電壓等級(jí)來(lái)設(shè)計(jì)的，例如在汽車系統(tǒng)、機(jī)器人技術(shù)以及小型機(jī)械手臂應(yīng)用中一般選擇48V或者更低的電壓，而在工業(yè)控制和自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用時(shí)則通常選擇100V或更高電壓等級(jí)的電動(dòng)機(jī)。 轉(zhuǎn)子磁極 magnetic pole of rotor：定子部分和普通電機(jī)類似也是由硅鋼片疊層鐵心制成，并將線圈放置在沿軸向切割的線槽內(nèi)。第三章 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的基本原理無(wú)刷直流電機(jī)主要由三部分組成：轉(zhuǎn)子部分、定子部分、傳感器。該系統(tǒng)控制部分的軟件設(shè)計(jì)解決的主要要求有以下幾個(gè)：1. 熟悉主控制器單片機(jī)P89LPC935的功能與指令系統(tǒng)。我們知道單片機(jī)是無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體器件的。然后，再送入主CPU的AD電路以監(jiān)視電流變化。系統(tǒng)采用PWM調(diào)速方式，主功率電路是三相全橋式星型電路。其中控制系統(tǒng)的硬件核心是單片機(jī)；控制所需的檢測(cè)信號(hào)由無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的傳感器提供；驅(qū)動(dòng)電路由專用功率器件驅(qū)動(dòng)芯片功率器件構(gòu)成。⑤ 集成化可以使電路參數(shù)優(yōu)化，避免在使用分立元件時(shí)，因不同廠商的產(chǎn)品所帶來(lái)的兼容性問(wèn)題。② 減少了電器元件數(shù)量，可提高系統(tǒng)的可靠性，內(nèi)部集成的檢測(cè)電路、診斷電路和保護(hù)電路增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。然而發(fā)展并沒(méi)有就此停止，號(hào)稱第四代的功率集成電路已嶄露頭角。原來(lái)諧波成分大、功率因數(shù)差的相控變流器已逐步由斬波器或PWM變流器所取代，使電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍明顯增加。（1） 功能大大增強(qiáng)了 （2）速度更快了 （3）小型化和低功率 1. 4電力電子功率器件對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制所起的作用電力電子技術(shù)和功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展對(duì)電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展影響極大，它關(guān)系到電動(dòng)機(jī)的功率驅(qū)動(dòng)。單片機(jī)是目前世界上使用量最大的微處理器。單片機(jī)介于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和可編程控制器之間，它有較強(qiáng)的控制功能、低廉的成本。實(shí)際上可作為電動(dòng)機(jī)控制器的元件還有很多種，例如工作控制計(jì)算機(jī)、可編程控制器、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）。在系統(tǒng)調(diào)試和升級(jí)時(shí)可以不斷嘗試選擇最優(yōu)參數(shù)，非常方便。采用微處理器后，絕大多數(shù)控制邏輯可通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。永磁材料技術(shù)的突破與微電子技術(shù)的結(jié)合又產(chǎn)生了一批新型的電動(dòng)機(jī)，如永磁鐵直流電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)、超聲波電動(dòng)機(jī)、專為變頻調(diào)速設(shè)計(jì)的交流電動(dòng)機(jī)等。其中電動(dòng)機(jī)的控制部分已由模擬控制逐漸讓位于以單片機(jī)為主的微處理器控制，形成數(shù)字與模擬的混合控制系統(tǒng)和純數(shù)字控制系統(tǒng)的應(yīng)用，并正向全數(shù)字控制方向快速發(fā)展。例如：軍事和宇航方面的雷達(dá)天線、火炮瞄準(zhǔn)、慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星姿態(tài)、飛船光電池對(duì)太陽(yáng)跟蹤的控制等；工業(yè)方面的各種加工中心、專用加工設(shè)備、數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、塑料機(jī)械、印刷機(jī)械、繞線機(jī)、紡織機(jī)械、新型工業(yè)縫紉機(jī)、繡花機(jī)、泵和壓縮機(jī)、軋機(jī)主傳動(dòng)、軋輥等設(shè)備的控制；計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備和辦公室設(shè)備中的各種磁盤驅(qū)動(dòng)器、各種光盤驅(qū)動(dòng)器、繪圖儀、掃描儀、打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)等的控制；音像設(shè)備和家用電器中的錄像機(jī)、錄音機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、VCD和DVD機(jī)、洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)、電扇、電動(dòng)自行車等的控制。簡(jiǎn)單控制是指電動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)控制。（5）可工作于高速或超高速?？偟膩?lái)說(shuō)，直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)具有如下特點(diǎn)：　 （1）高可靠性，長(zhǎng)壽命，工作期限主要取決于軸承及潤(rùn)滑。20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著電力電子工業(yè)的飛速發(fā)展，許多新型的高性能半導(dǎo)體功率器件，如GTR、MOSFET、IGBT等相繼出現(xiàn)，以及高性能永磁材料，如釤鈷、釹硼等的問(wèn)世，均為直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。使得這種電動(dòng)機(jī)只能停留在實(shí)驗(yàn)研究階段，而無(wú)法推廣使用。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新技術(shù)新材料的不斷涌現(xiàn)，更促進(jìn)了電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的不斷推陳出新。第一章 緒論1. 1直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷史及特點(diǎn)一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，電動(dòng)機(jī)作為電能量轉(zhuǎn)換裝置，其應(yīng)用范圍已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域以及人們的日常生活之中。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，人們生活水平的提高，需要不斷地開(kāi)發(fā)各種新型電動(dòng)機(jī)。但由于當(dāng)時(shí)大功率電力電子器件僅處于初級(jí)發(fā)展階段，沒(méi)能找到理想的電子換向的元器件。爾后又經(jīng)過(guò)人們多年努力，借助于霍爾元件來(lái)實(shí)現(xiàn)換向的直流電動(dòng)機(jī)終于在1962年問(wèn)世，從而開(kāi)創(chuàng)了直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品化的新紀(jì)元。如計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動(dòng)器和軟盤驅(qū)動(dòng)器里的主軸電動(dòng)機(jī)、錄像機(jī)中的伺服電動(dòng)機(jī)，均數(shù)以萬(wàn)計(jì)地運(yùn)用直流電動(dòng)機(jī)。（4）機(jī)械噪音低。1. 2直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的控制對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制可分為簡(jiǎn)單控制和復(fù)雜控制兩種。以前，對(duì)電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單控制的應(yīng)用較多，但是，隨著現(xiàn)代化步伐的邁進(jìn)人們對(duì)自動(dòng)化的需求越來(lái)越高，使電動(dòng)機(jī)的復(fù)雜控制逐漸成為主流，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛。正是這些技術(shù)的進(jìn)步使電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)在近二十年內(nèi)發(fā)生了天翻地覆的變化。脈寬調(diào)制控制方法（PWM和SPWM）、變頻技術(shù)在直流調(diào)速和交流調(diào)速中獲得廣泛的應(yīng)用。（1）使電路更簡(jiǎn)單 模擬電路為了實(shí)現(xiàn)控制邏輯需要許多電子元件，使電路復(fù)雜。如果需要修改控制規(guī)律，一般不必改變系統(tǒng)的硬件電路，只須修改程序即可。（5）可提供人機(jī)界面，多機(jī)聯(lián)網(wǎng)工作 現(xiàn)在普遍采用單片機(jī)作為電動(dòng)機(jī)的控制器。由于功能太弱，所以它只用于簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)控制。從最近的統(tǒng)計(jì)數(shù)字也可以看出，世界上每年要有25億片各種單片機(jī)投入使用。新型單片機(jī)都具有如下特點(diǎn)。這些全控功率器件取代了普通的晶閘管系統(tǒng)，提高了工作頻率，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，提高了效率和可靠性。它們正逐步取代GTO和GTR。① 體積小重量輕，但功能強(qiáng)大，很有可能將驅(qū)動(dòng)器安裝在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，形成一種“電子電動(dòng)機(jī)”。減少了分布電容和分布電感及信號(hào)傳輸?shù)难訒r(shí)，從而增加了系統(tǒng)抗干擾的能力。軟件是由主控制程序、信號(hào)輸入掃描子程序以及公共狀態(tài)變量等構(gòu)成。軟件中主程序包括了狀態(tài)判斷功能、功率加載功能、速度計(jì)算功能、PWM功能、過(guò)流控制功能；子程序用來(lái)完成輸入量處理；其中主程序和子程序是通過(guò)公共狀態(tài)變量來(lái)溝通的。 主功率電路 Main power electric circuit為了保護(hù)功率MOSFET在PWM橋電路中增加了過(guò)流保護(hù)電路，它把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成微弱的電壓信號(hào)送人30倍放大作用的高共模抑制比的差動(dòng)放大器。IR2103的自舉電路由二極管和電容實(shí)現(xiàn)，它們的大小取決于MOSFET的開(kāi)關(guān)頻率和最大導(dǎo)通時(shí)間。 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容完成無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制器硬件電路的設(shè)計(jì)制作，并且根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)編寫相應(yīng)的軟件。4. 進(jìn)行主程序以及子程序的編寫。相比之下稀土合金材料則大大優(yōu)于鐵氧體，它的磁通密度遠(yuǎn)高于鐵氧體，這樣使得相同轉(zhuǎn)矩下的電機(jī)使用稀土合金材料的體積更小，也就是提高了電機(jī)體積重量比。然而，這樣一來(lái)使得正弦型電機(jī)增加了額外的成本，因?yàn)檎倚碗姍C(jī)需要在定子的外圍增加額外的繞組，使得銅的使用量大大增加。因此，了解任意時(shí)間內(nèi)應(yīng)該對(duì)那個(gè)繞組施加正確的電壓就變得非常重要了。 位置傳感器結(jié)構(gòu)示意圖 The position spreads to feel machine construction sketch map，通過(guò)上圖可以看出機(jī)械旋轉(zhuǎn)一周需要兩個(gè)電周期以及霍爾傳感器輸出的信號(hào)、反電動(dòng)式、輸出轉(zhuǎn)距、相電流之間相對(duì)應(yīng)的關(guān)系。當(dāng)電機(jī)加載啟動(dòng)、停止、倒轉(zhuǎn)時(shí)，需要在瞬時(shí)超過(guò)額定轉(zhuǎn)矩，尤其是在啟動(dòng)加速期間，電機(jī)除了負(fù)載轉(zhuǎn)矩外還要克服轉(zhuǎn)子自身慣量。 霍爾傳感器反饋信號(hào)的真值表 Feedback signal truth table of Hall sensor也就是說(shuō)電機(jī)每隔120度電角度就要改變一次相電流，是根據(jù)霍爾傳感器反饋信號(hào)按真值表譯碼后對(duì)繞組施加相應(yīng)的電壓完成的。根據(jù)楞次定律它的電壓方向是與電源方向相反的，也就是與我們施加個(gè)繞組的電壓相反。它采用了高性能的處理器結(jié)構(gòu)，指令執(zhí)行時(shí)間只需2到4個(gè)時(shí)鐘周期。單個(gè)字節(jié)擦除功能允許Flash 程序存儲(chǔ)器的任何字節(jié)可用作非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。2 個(gè)4 路輸入的8 位A/D 轉(zhuǎn)換器/DAC 輸出（P89LPC935/936，P89LPC933/934 只有一個(gè)A/D）。具有波特率發(fā)生器、間隔檢測(cè)、幀錯(cuò)誤檢測(cè)、自動(dòng)地址檢測(cè)功能；400kHz 字節(jié)寬度的I2C 總線通信端口和SPI 通信端口。 VDD ～。4．1．3 89LPC935附加特性當(dāng)操作頻率為18MHz 時(shí)，除乘法和除法指令外，高速80C51 CPU 的指令執(zhí)行時(shí)間為111~222ns。Flash 保密位可防止程序被讀出。看門狗定時(shí)器具有片內(nèi)獨(dú)立振蕩器，無(wú)需外接元件?？臻e和兩種不同的掉電節(jié)電模