【正文】 感謝所有關心、支持和幫助過我的老師、同學和朋友們。本設計探討了無刷直流電動機的運行原理，并研究了利用MCS51單片機對無刷直流電動機進行速度調(diào)控的一般方法，分析了幾種單片機芯片的功能用法。4 課題軟件設計開始按鍵S2按下？按鍵S3按下？按鍵S4按下？按鍵S5按下？按鍵S6按下？按鍵S7按下？啟動程序反轉程序加速程序急停程序減速程序停止程序NNNNNNYYYYYY 程序流程圖程序流程圖如圖41所示：圖41 主程序流程圖 程序清單org 00hajmp startorg 30h//檢測鍵盤狀態(tài)的程序//START:mov p0,0ffh ；置P0為輸入口，將P0口置為1，用于檢查按鍵是否按下jnb ,QIDONG ；按鍵S2按下，進入啟動（正轉）程序jnb ,FANZHUAN ；按鍵S3按下，進入反轉程序jnb ,JITING ；按鍵S4按下，進入急停程序jnb ,JIASU ；按鍵S5按下，進入加速程序jnb ,JIANSU ；按鍵S6按下，進入減速程序JNB ,TINGZHI ；按鍵S7按下，進入停止程序ajmp START//啟動程序，默認為順時針轉動，轉速為2000r/min//QIDONG:LCALL YANSHI ；調(diào)用延時子程序，以軟件消除按鍵抖動JNB ,QILJMP START ；軟件消抖后，則認為按鍵未按下，回到檢測按鍵狀態(tài)程序QI:Clr ；，將其清零表示電動機可以運行setb ；，為1，則與COM端斷開，電動機正轉mov p2,0BH ；,，將速度設定為2000r/minlcall XIANSHI ；顯示設定速度LJMP START ；執(zhí)行完成啟動程序后，回到檢測按鍵狀態(tài)程序//反轉程序，也即逆時針轉動//FANZHUAN:LCALL YANSHI ；調(diào)用延時子程序，以軟件消除按鍵抖動JNB ,FAN LJMP START ；軟件消抖后，則認為按鍵未按下，回到檢測按鍵狀態(tài)程序FAN:Clr ；接通BRK，使電動機急停lcall PANTING ；調(diào)用判停程序，能從判停程序中返回，說明電動機以停setb ；斷開BRK端，解除急停狀態(tài)clr ；接通F/R端，使電動機逆時針轉動lcall XIANSHI ；顯示設定速度LJMP START ；執(zhí)行完啟動程序后，回到檢測按鍵狀態(tài)程序//急停程序//JITING:LCALL YANSHI ；調(diào)用延時子程序，以軟件消除按鍵抖動JNB ,JILJMP START ；軟件消抖后，則認為按鍵未按下，回到檢測按鍵狀態(tài)程序JI:clr ；接通BRK，使電動機急停lcall PANTING ；調(diào)用判停程序，若能從中返回，說明電動機已停LJMP START ；執(zhí)行完啟動程序后，回到檢測按鍵狀態(tài)程序//加速程序，沒按一次，加速500r/min//JIASU：LCALL YANSHI ；調(diào)用延時子程序，以軟件消除按鍵抖動JNB ，JIALJMP START ；軟件消抖后，則認為按鍵未按下，回到檢測按鍵狀態(tài)程序JIA：mov a,p2 ；將P2的值復制到累加器a中anl a,07h ；取ch3ch2ch1的值，并放到累加器a中jz START ；若a中值為0。（5） ISP下載模塊，本電路可以實現(xiàn)使用ISP下載線來完成程序向單片機FLASH的寫入，當電路為ISP下載模式時，單片機31引腳（/VPP）必須接高電平。圖39 按鍵電路圖圖310 顯示按鍵狀態(tài)電路圖“啟動”,0表示 按下，燈DS0亮；“反轉”，0表示按下，燈DS1亮；“急停”,0表示按下，燈DS2兩；“加速”，0表示按下，燈DS3亮；“減速”，燈DS4亮；“停止”，0表示按下，燈DS5亮。SN74LS160芯片功能如表31所示。AT89S52芯片DIP和PLCC兩種封裝形式分別如圖31和32所示。（2） 驅動器安裝時應保證設備的通風良好，機柜內(nèi)有多個驅動器并列使用時應保證相互之間的距離不小于10cm。將外部電位器的兩個固定端分別接于驅動器的“+12V”和“COM”端上，將調(diào)節(jié)端接于“AVI”上，即可使用外接電位器調(diào)速。驅動器實時測量帶電動機的轉速并以4位數(shù)碼管顯示，單位為r/min。由于過載或其他惡劣的條件使驅動器內(nèi)部的溫度高于80℃時，驅動器將自動停止輸出，電動機停止運行，ALARM輸出低電平信號，驅動器在最末一位顯示E，只有將驅動器斷電才能解除報警。⑤外部模擬量調(diào)速端子AVI,標準產(chǎn)品中調(diào)節(jié)范圍為0～10V，對應0～3000r/min。使用運行/停止端控制電動機停止時，電動機為自然停車，其運行規(guī)律與電動機負載有關?；魻栠B接線末接，電動機不運行。連接原則上不超過6m，并與霍爾線分開布線。表22 驅動器的電氣性能供電電源單相交流220V（1177。如圖15所示，從中可以看出反電勢在60度的電角度過程中總有一次經(jīng)過坐標軸(過零點)，而此點的電角度和下一次換向點的電角度正好相差30度，故可以通過檢測反電勢過零點，再延時30度換向。目前，無刷直流電動機專用集成電路，已將各相信號邏輯分配電路，控制電路，以及保護電路集成在一起，使用起來更方便，體積小，可靠性更高。磁敏式元件有霍耳元件、磁敏二極管和磁敏電阻等。在簡化的電機結構圖13中，電氣角一周就是機械角度一周。圖11 直流無刷電動機原理示意圖三相定子繞組采用Y型連結，逆變器為兩兩通電方式，通電后能形成旋轉磁動勢，在這個磁動勢的作用下，轉子也會隨之旋轉，如果使開關管反復按上述規(guī)律導通，即可使轉子持續(xù)旋轉下去，且定子磁動勢總是超前于轉子磁極軸線角度60～20度之間。與有刷直流電動機不同，無刷直流電動機的永久磁鋼磁極安放在轉子上，而電樞繞組安裝在定子上。在這種電動機中定子側安裝固定主磁極和電刷，轉子側安放電樞繞組和換向器。無刷直流電動機不僅在電動自行車、電動摩托車、電動汽車上有著廣泛的應用前景，而且在新一代的空調(diào)機、洗衣機、電冰箱、吸塵器等家用電器中也有逐步采用的趨勢和前景。由于它具有良好的調(diào)速特性、簡單的控制特性、較高的效率、優(yōu)秀的動態(tài)特性，所以被廣泛應用在各種驅動裝置和伺服系統(tǒng)中。Hardware design includes power supply, governor control,driving circuit，overheating protection, short circuit protection and rotate speed display．Sofhvare design includes driving circuit restoration module,key control module，function module，judge the motor run or stop module，IPS down module and speed display module．Hardware diagrams and program flow charts are shown．And use the singlechip of MCS51 and Controller Chip control the speed of brushless DC motor．And when the motor run wrong the system can display error．By theoretical analysis and system debugging,the controlsystem is stable and reliable．The desired functions are design indices are achieved．Keywords： Brushless DC motor singlechip of MCS51 speed control目 錄摘 要 IAbstract II緒 論 11 無刷直流電動機簡介 2 課題的意義及發(fā)展狀況 2 無刷直流電動機原理簡介 2 無刷直流電動機運行原理 2 無刷直流電動機的結構 5 驅動電動機原理 62 控制系統(tǒng)硬件方案設計 8 電動機選擇及參數(shù)說明 8 驅動器選擇及功能說明 9 驅動器調(diào)速方式說明 12 驅動器接線示意圖 133 控制電路設計 15 芯片說明 15 整體電路 19 電路模塊說明 204 課題軟件設