【正文】 模式 ； 13） 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 ； ⑵ 特性概述： AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4K 字節(jié) Flash閃速存儲器， 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32 個 I/O 口線，兩個 16 位定時 /計(jì)數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結(jié) 構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。 功率 MOSFET 近年來由于 MOSFET元件的性能逐漸提升，除了傳統(tǒng)上應(yīng)用于諸如微處理器、微控制器等數(shù)位訊號處理的場合上，也有越來 越多類比訊號處理的積體電路可以用 MOSFET來實(shí)現(xiàn)。這種器件為 N 溝道型 MOSFET。采用自舉驅(qū)動方法可降低生產(chǎn)成本，提高電路可靠性。功率 MOSFET 管驅(qū)動電路圖如圖 38 所示。 ACS712 型號 工作電壓 為 12， 輸出電流為 5A~+5A，最大誤差177。實(shí)際系統(tǒng)中，變壓器采用副邊12V 雙端輸出的變壓器，整流電路采用 4 個 IN4001 整流二極管進(jìn)行橋式不可控制整流后，進(jìn)過 35V， 1000uF 大電容進(jìn)行濾波，然后分別進(jìn)過 LM781 LM7912和 LM7805 產(chǎn)生三種直流電給系統(tǒng)供電，詳細(xì)電路如圖 312a)、 312b)所示，其中圖 312b)為單片機(jī) AT89C51 的供電電源，采用 電源芯片將 5V電壓轉(zhuǎn)換成功經(jīng)驗(yàn) V 給 AT89C51 供電。MATLAB 主要包括 仿真和鏈接 兩大部分 ； MATLAB 最主要的 特點(diǎn) 可以概況 如下： (1)具有優(yōu)秀的 友好的工作 運(yùn)行 平臺 與程序編寫的 環(huán)境 ； (2)具有 簡單 易懂且 易用的 ，符合人們思維的 程序語言 ； (3)具 有 強(qiáng)大的 矩陣 科學(xué)計(jì)算 功能和強(qiáng)大的 數(shù)據(jù)處理能力 ； (4)具有優(yōu)秀的 圖形 顯示和 處理功能 ； (5)具有 應(yīng)用廣泛的 ，各個專業(yè) 模塊集合 的 工具箱 simulink； (6)具有與其它 程序接口 的能力 和 處理 發(fā)布平臺 的能力； (7)具有 應(yīng)用軟件 的設(shè)計(jì)和 開發(fā) 能力，與 C 語言兼容的能力。 圖 43 速度控制框圖 圖 44 仿真封裝內(nèi)部圖 圖 45 仿真封裝外部圖 第五章 總結(jié)與展望 總結(jié) 本文仿真結(jié)果表明：波形符合理論分析，系統(tǒng)能平穩(wěn)運(yùn)行，具有較好的靜、動態(tài)特性。 感謝我的導(dǎo)師 ***老師 嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣； 老師 循循善誘的教導(dǎo)和不 拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 uchar code zm[12]={0X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6F,0x73,0x71}。 key()。 in1=0。 ///裝計(jì)數(shù)器初值 TL0=0。 ///調(diào)用電機(jī)控制程序 display()。 ///重裝定時初值 TL1=0X24。 ///求速度十位值送十位顯示緩沖 bw=(speedbuf/100)%10。 delays()。///讀計(jì)數(shù)器 ys=0。 } ///************************************************************************* ///鍵盤掃描子函數(shù) ,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的方向 速度的控制 ///************************************************************************* key() { uchar i。 ///電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動 in2=0。 if(i==0xef) { a=a+m。 } } if(i==0x7f) { delays()。 if(i==0xbf) { in1=0。 else a=3。 } } if(i==0xfd) ///第二個鍵是否按下 { delays()。i0。 } } ///************************************************************************* ///讀速度值子函數(shù) ,從計(jì)數(shù)器 0 中讀計(jì)數(shù)值 ,經(jīng)過計(jì)算 ,求出當(dāng)前速度值 ///************************************************************************* speedcan() { if(ys==500) { TR0=0。 delays()。 gw=speedbuf%10。 speedcan()。 ///開定時器 while(1) ///無限循環(huán) { key()。 ///裝定時器初值 TL1=0X24。 ///顯示初始化 P0=0xc0。 ///速度值 uchar zc=0。 ///控制位定義 sbit in2=P3^1。針對 直流無刷電機(jī) 控制系統(tǒng)的特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢，為進(jìn)一步改進(jìn)和完善工作，本人還將繼續(xù)研究。 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2 4 0 0 2 0 00200400定子電壓V時間 t/s0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2 1 5 1 05051015時間 t/s定子三相電流A 圖 41 直流無刷電機(jī) 定子電壓電流波形 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2 2 0 1 001020時間 t/s定子A相電流（A）0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 20100200300400時間 t/s電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2 1 001020時間 t/s電機(jī)轉(zhuǎn)矩(T換相子程序則檢測直流無刷電機(jī) 轉(zhuǎn)子的位置，當(dāng)經(jīng)過扇區(qū)的分界線時，產(chǎn)生中斷，告知主程序即將換相，為產(chǎn)生正確的 PWM 做好準(zhǔn)備。電機(jī)有三路霍爾信號，將其分別送到 AT89C51 的 3 個 I/O 口 PCO、PC PC2 中， AT89C51 芯片會根據(jù)輸入 3 路的霍爾信號，進(jìn)行軟件編程設(shè)置對應(yīng)的 PWM 波時序。該器件封裝便于客戶輕松實(shí)施。當(dāng)上橋臂管驅(qū)動截止時，電容 C通過驅(qū)動芯片內(nèi) MOSFET 管 QV2 放電， Q1 截止。 如果輸入 電源反接， QI 管則關(guān)斷 ， 系統(tǒng)沒有回路，電流無法流通， 這樣就能夠起到電源反接保護(hù) 的 作用。為了改善某些參數(shù)的特性，比如提高 MOSFET 的工作電流、工作電壓、降低導(dǎo)通 電阻、提高開關(guān)特性等，廠家制成不同的結(jié)構(gòu)及工藝，比如現(xiàn)有的 VMOS、DMOS、 TMOS 等結(jié)構(gòu)。與一般逆變器不同，它的輸出頻率不是獨(dú)立調(diào)節(jié)的，而是受控于轉(zhuǎn)子位置信號，是一個“自控式逆變器”。 AT89C51 單片機(jī) 為很多 嵌入式控制系統(tǒng) 提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案 。 系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu) 本文所設(shè)計(jì)的直流無刷電機(jī)實(shí)時控制系統(tǒng)的硬件平臺包括微控制器部分、功率驅(qū)動及逆變電路部分、檢測電路部分、電源電路部分以及其他接口單元。雖然無刷直流電動機(jī)實(shí)現(xiàn)電機(jī)反轉(zhuǎn)的原理與有刷直流電動機(jī)類似，但由于它不能通過簡單的功率開關(guān)管的單向?qū)щ娦?，達(dá)到改變電源極性來實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)的局限，無刷直流電機(jī)通常采用改變繞組的通電順序方式來實(shí)現(xiàn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。圖23(a)所示磁動勢 Fm和定子合成磁動勢 Fa 的空間位置，轉(zhuǎn)子受永磁順時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動進(jìn)行順時針旋轉(zhuǎn)，電流路徑為：電源正極 → VT1 管→ A 相繞組 → B 相繞組→ VT6 管→負(fù)極。其轉(zhuǎn)子附有永磁體用來檢測轉(zhuǎn)子的極性。 位置傳感器 位置傳感器即檢測直流無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的位置，將位置信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過運(yùn)算處理控制定子繞組的換相，使電樞電流隨著轉(zhuǎn)子位置的不同進(jìn)行同步換相，在一定氣隙下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 磁場，驅(qū)動轉(zhuǎn)子不斷續(xù)旋轉(zhuǎn)。不同的繞組形式對電機(jī)的反電動勢波形產(chǎn)生不同影響，甚至間接影響到電機(jī)本身的性能 [文獻(xiàn) ]。 基于有刷直流電機(jī)改進(jìn)的直流無刷電機(jī)，內(nèi)部電樞繞組與功率開關(guān)器件相連，其驅(qū)動過程是通過內(nèi)部主轉(zhuǎn)子 位置傳感器的輸出信號來完成的，使電樞繞組依次通電。 家用電器、大型同步電機(jī)啟動等。通常采用的電機(jī)主要有三種：直流電機(jī)、交流異步電機(jī)和直流無刷電機(jī)。 和有刷直流電機(jī)相比，直流無刷電機(jī)由于取消了電機(jī)的滑動接觸機(jī)構(gòu)，因而消除了故障的主要根源。 目前來看，相對成熟的無轉(zhuǎn)子位置傳感器運(yùn)行方式主要有： 1 續(xù)流二極管電流通路檢測法。 1987 年，聯(lián)邦德國金屬加工設(shè)備展覽會在北京舉辦，當(dāng)時 BOSCH 和 SIEMENS 兩家公司相繼展出了永磁自同步伺服系統(tǒng)和驅(qū)動器，這在我們當(dāng)時國內(nèi)，引起了眾多相關(guān)研究學(xué)者的關(guān)注，自此以后，國內(nèi)也相繼掀起了研發(fā)和技術(shù)引進(jìn)的熱潮。現(xiàn)今，直流無刷電機(jī)集電機(jī)、變速 機(jī)構(gòu)、檢測元件、控制軟件和硬件于一體，形成為新一代的電動調(diào)速系統(tǒng)。在電磁結(jié)構(gòu)上和有刷直流電動機(jī)一樣，不過無 刷直流電動機(jī)的電樞繞組是處在定子上的，永久磁鋼安裝在轉(zhuǎn)子上，采用多相形式的電樞繞組，在通過逆變器之后，然后連接到直流電源上面，定子方面利用了電子換向來替換傳統(tǒng)電機(jī)的電刷和換向器，在各繞組依次通電后，跳躍式的旋轉(zhuǎn) 磁場會氣隙中生成，同時與轉(zhuǎn)子的主磁場相互作用，因此產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩 ，和其它電機(jī)相比，直流無刷電機(jī)具有高可靠性和高效率等優(yōu)勢，由于現(xiàn)階段，隨著具體性能的提高與價(jià)格的下降等優(yōu)勢的新型稀土永磁材料不斷出現(xiàn)，這給永磁 直流無刷電機(jī)在成本方面帶來了下降，因此其優(yōu)勢將會越發(fā)的凸顯出來 。 隨著這社會的不斷發(fā)展、人們的生活水平不斷提高，同時辦公自動化、現(xiàn)代化生產(chǎn)、發(fā)展等關(guān)鍵設(shè)備也都慢慢走向高智能化、小型化和高效率化，電機(jī)作為執(zhí)行元件的重要部分，需要具有效率高、速度快和精度高等等特點(diǎn)，因此直流無刷電機(jī)的應(yīng)用得到了逐步的推廣。從現(xiàn)階段來看，隨著不斷 地有新材料技術(shù)的出現(xiàn)，直流無刷電機(jī)的發(fā)展也因此獲得了良好的契機(jī) 。 由上可知，相對于其它類型電動機(jī)來說，無刷直流電機(jī)還是一種新型電機(jī)，它的驅(qū)動、控制更是和電子技術(shù)息息相關(guān)，因此，對直流無刷電機(jī)本體及其控制方法進(jìn)行系統(tǒng)、深入的研究有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 電力電子技術(shù)的進(jìn)步對無刷直流電動機(jī)的發(fā)展來說具有一個很大的 推動作用，在其