【正文】 速”按鍵 S5 接 ， 0 表示按下，燈 DS3 亮；“減速”按鍵 S6 接 ， 0 表示按下，燈 DS4 亮；“停止”按鍵 S7 接 ，0 。 0 QAo QBo 表 44 SN74LS160 芯片功能 MR PE CET CEP 時(shí)鐘上升時(shí)的動(dòng)作 0 1 1 1 1 X 0 1 1 1 X X 1 0 X X X 1 X 0 復(fù)位 Pn→ Qn 加法計(jì)數(shù)器 鎖存 鎖存 注： X 代表任意輸入 CLOCK 為時(shí)鐘輸入端， CLEAR 為同步清除輸入端（低電平有效）， A和 B 為串行數(shù)據(jù)輸入端， QA～ QH 為并行數(shù)據(jù)輸出端。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和可 ISP 編程的 Flash 存儲(chǔ)器，使得 AT89S52 為眾多嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 ③機(jī)箱應(yīng)考慮通風(fēng)散熱，避免密閉式環(huán)境而影響散熱，同時(shí)也要避免灰塵和雜質(zhì)對(duì)驅(qū)動(dòng)器的影響。端子內(nèi)部接 200kΩ 到 COM端，因此懸空不接將被解釋為 0 輸入。測(cè)量的范圍限制在 8000r/min 以內(nèi)，超出范圍可能導(dǎo)致速度顯示錯(cuò)誤。 c：短路保護(hù)。 ④輸出端子 a：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出（ SPEED）。通過(guò)控制端子 “ DIR” 與 “ COM” 的通斷，可以控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。 ③信號(hào)輸入端子 a： +12VCOM。 c：驅(qū)動(dòng)器保護(hù)地端子 FG。10%，額定轉(zhuǎn)速無(wú)負(fù)載） 速度變動(dòng)率（對(duì)溫度） 177。 圖 42 外形尺寸圖 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器介紹 本畢業(yè)設(shè)計(jì) 所選擇的驅(qū)動(dòng)器是與上面選擇的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)配套的，具體型號(hào)為 BL2203C。 24 （ 1）電動(dòng)機(jī)外形 該型號(hào)的電動(dòng)機(jī)外形如圖 41 示，其工作特點(diǎn)為： 環(huán)境溫度 ——0℃ ～ +50℃ 環(huán)境濕度 —— 85%RH 絕緣等級(jí) ——B 級(jí) 耐振動(dòng) /耐沖擊 —— 圖 41 電動(dòng)機(jī)外形圖 （ 2）技術(shù)數(shù)據(jù) 57BLT1015H1LSB100電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如表 41所示 。 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，控制部會(huì)再根據(jù)驅(qū)動(dòng)器設(shè)定的速度及加 /減速率所組成的命令 (Command)與 hallsensor 信號(hào)變化的速度加以比對(duì) (或由軟件運(yùn)算 )再來(lái)決定由下一組 (AH、 BL 或 AH、 CL 或 BH、 CL 或 ……) 開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，以及導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)短。 （ 5）位置傳感器等控制電路的功耗忽略不計(jì)。 霍爾元件產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)很低，直接應(yīng)用很不方便，實(shí)際應(yīng)用時(shí)采用霍爾集成電路。在三相全控電路中，為了換相譯碼器的需要，扇形導(dǎo)磁片的角度為 180 度電角度。定子一般有六個(gè)極，它們之間的間隔分別為 60 度，其中三個(gè)極上繞一次繞組，并相互串聯(lián)后通以高頻電源，另外三個(gè)極分別繞上二次繞組 WA 、 WB、WC。 圖 33 開(kāi)關(guān)順序及定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)示意圖 隨著位 置傳感器轉(zhuǎn)子扇形片的轉(zhuǎn)動(dòng)，定子繞組在位置傳感器 VPVP VP3 的控制下，便一相一相地依次饋電，實(shí)現(xiàn)了各相繞組電流的換相。位置傳感器的跟蹤轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸相聯(lián)結(jié)。經(jīng)過(guò)了幾十年的努力，直至上世紀(jì) 60 年代初終于實(shí)現(xiàn)了這一愿望。 單片機(jī)在進(jìn)行 實(shí)時(shí)控制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理時(shí)，需要與外界交換信息。 JBC 如果直接尋址位為 1，則執(zhí)行轉(zhuǎn)移，然后直接尋址為清 0。這樣轉(zhuǎn)移的實(shí)際目的可以是程序儲(chǔ)存空間中的任何單元。所調(diào)用的子程序可以從全部 64K字節(jié)程序存儲(chǔ)器地址空間的任何地方開(kāi)始。 CPL 把 A 累加器中的操作數(shù)取反，并把結(jié)果回送到 A 累加器中，不影響標(biāo)志位；或者將 C 進(jìn)位標(biāo)志或任何直接尋址位取反。如果乘積的高位字節(jié)為 0 則 0V 清零，若非 0 則 0V 置位。 ADDC （帶進(jìn)位加） 執(zhí)行 A 累加器和第二操作數(shù)之間的加法，若以前 C 標(biāo)志置 位則加 1，把結(jié)果送到 A 累加器中。 MOVX 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和 A 累加器之間傳送一個(gè)字節(jié)。 計(jì)算機(jī)的指令一般是采用匯編語(yǔ)言指令來(lái)表示。對(duì)于片內(nèi)無(wú) ROM/或者 EPROM 的 8031 芯片來(lái)說(shuō)，其做小應(yīng)用系統(tǒng)除了外部配置時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和電源外，還應(yīng)在片外擴(kuò)展 EPROM 作為程序存儲(chǔ)器用 。 表 21 PCON 寄存器的位定義 位序 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位符號(hào) SMOD —— —— —— —— GF1 GF0 IDL SMOD：串行口波特率倍率控制位，用于串行口通信； GF GF0：通用標(biāo)志位； PD：掉電方式控制位， PD=1 進(jìn)入掉電工作方式； IDL：空閑方式控制位， IDL=1 進(jìn)入空閑工作方式。 MCS51 系列單片機(jī)的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，復(fù)位方式有：上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位。 一般在 ccV 和 ssV 之間接有高頻和低頻濾波電容。 pdV 為此引腳的第二功能，即備用電源輸入端。 P1 口： ～ P1 口 8 位雙向口線（在引腳的 1～ 8 號(hào)端子） ，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，是一個(gè)通用單一功能的 I/O 端口，可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。 （ 7） 中斷系統(tǒng) 有 5 個(gè)中斷系統(tǒng)， 2 個(gè)可編程優(yōu)先級(jí)的 中斷系統(tǒng)，用于外部中斷申請(qǐng)，串行口中斷申請(qǐng)和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器中斷申請(qǐng)。單片機(jī) CPU 運(yùn)算器內(nèi)部包含一個(gè)專門 進(jìn)行位數(shù) 8 據(jù)操作的布爾處理機(jī)，增加了面向控制的處理能力，可以進(jìn)行位尋址等功能。加上單片機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合廣泛，銷售量大，廠商間委托加工與技術(shù)轉(zhuǎn)讓頻繁，大量技術(shù)資料外瀉，使得利用該類芯片的設(shè)計(jì)漏 洞和廠商的測(cè)試接口，并通過(guò)修改熔絲保護(hù)位等侵入型攻擊或非侵入型攻擊手段來(lái)讀取單片機(jī)的內(nèi)部程序變得比較容易。 （ 1）工業(yè)自動(dòng)化 如工廠流水線的智能化管理、電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)。特別是 IC、 SPI 等串行總線的引入，可以使單片機(jī)的 引腳設(shè)計(jì)得更少，單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化及規(guī)范化。采用精簡(jiǎn)指令集（ RISC）結(jié)構(gòu)和流水線技術(shù)，可以大幅度提高運(yùn)行速度。低電壓供電的單片機(jī)電源下限已可達(dá) 1~2V。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)。直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)不僅在電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)汽車上有著廣泛的應(yīng)用，而且在新一代的空調(diào)機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱、吸塵器，空氣凈化器等家用電器中也有逐步采用的趨勢(shì)，尤其是隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)逐漸占有原來(lái)異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的領(lǐng)域，這就使得直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī) ， 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī) ， 控制系統(tǒng) II BASED ON THE MCS 51 SINGLECHIP MICROCOMPUTER CONTROL BRUSHLESS DC MOTOR ABSTRACT Brushless dc motor is a kind of synchronous motor, the motor ontology, and position sensors and electronic switch line 3 parts. The stator winding into general multiphase (threephase, four, five phase), rotor surfacemounted according to the certain by permanent extremely logarithm (system 2p = 2,4diflooronitrohenzene,...). Composition. The speed of the motor rotor rotating magic field by the speed of the motor stator and rotor polar number (P) : N = f/P j. In a fixed number of rotor stator circumstance, change the frequency of rotating magic rotor speed can be changed. Brushless dc motor is synchronous motor drive and control (electronic), a rotating magic field frequency control stator and rotor motor speed feedback to the control center, in order to achieve and correction of dc motor characteristics. Namely brushless dc motor for rated load in range when the load change still can control motor rotor maintain speed. MCS51 SCM is the Intel pany manufactures A range of MCU, is an integrated circuit chips, using the technology with large scale data processing ability of microprocessor (CPU), random access memory (RAM), read only memory (ROM), input/output interface circuit and timing calculator, serial munication, pulse width modulation circuit, A/D converters to A semiconductor silicon integrated circuits, the circuit in software under the control of the accurate, rapid and efficient program designers preordained task. This paper will introduce MCS51 singlechip microputer control design of brushless dc motor control, which can realize brushless dc motor start, stop, stop, positive amp。 I 基于 MCS51 單片機(jī)控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī) 摘 要 直流無(wú)刷電機(jī)是同步電機(jī)的一種， 由電動(dòng)機(jī)本體、位置傳感器和電子開(kāi)關(guān)線路三部分組成。 本論文將介紹基于 MCS51 單片機(jī)控制直流無(wú)刷電動(dòng) 機(jī)的設(shè)計(jì)，它可以實(shí)現(xiàn)控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、急停、正反轉(zhuǎn)、加減速等功能。 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)是在直流電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)之上發(fā)展而來(lái)的，它是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的一種，繼承了直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速性能好等特點(diǎn)克服了需要換向器的缺點(diǎn)在交通工具、家用電器及中小功率工業(yè)市場(chǎng)占有重要的地位。 目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體） 化、低功耗、小體積、 大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。允許使用的電壓范圍越來(lái)越寬，一般在 3~6V 范圍內(nèi)工作。 高性能化 主要是指進(jìn)一步改進(jìn) CPU 的性能，加快指令運(yùn)算的速度和提高系統(tǒng)控制的可靠性。隨著低價(jià)位 OTP（ One Time Program）及各種類型片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的發(fā)展，加之 外 圍接口不斷進(jìn)入片內(nèi)，推動(dòng)了單片機(jī) “ 單片 ” 應(yīng)用結(jié)構(gòu)的發(fā)展。 單片機(jī)的 應(yīng)用領(lǐng)域 單片機(jī)的應(yīng)用范圍很廣，在社會(huì)生產(chǎn)的方方面面都得到了廣泛的應(yīng)用。 雖然大多數(shù)普通單片機(jī)都具有熔絲燒斷保護(hù)單片機(jī)內(nèi)代碼的功能，但由于通用低檔的單片機(jī)并非定位于制作安全類產(chǎn)品，因此，它們往往沒(méi)有 6 提供有針對(duì)性的防范措施且安全級(jí)別較低。其基本機(jī)構(gòu)如下所示 : （ 1） 1 個(gè) 8 位中央處理器 單片機(jī) CPU 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有算術(shù)邏輯運(yùn)算單元 ALU、累加器 ACC、程序狀態(tài)寄存器 PSW、堆棧指針 SP、寄存器 B、程序計(jì)數(shù)器（指令指針） PC、數(shù)據(jù)指針 DPTR、指令寄存器 IR、暫存器（ TMP）等部件構(gòu)成。 （ 6） 兩個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 片內(nèi)兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T0和 T1，有 4 種工作方式，用于精確定時(shí)（或延時(shí)）控制及其對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。 P0 口有三個(gè)功能 : ① 外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)， 當(dāng)作 數(shù)據(jù)總線（如圖 22 中的 D0～ D7為數(shù)據(jù)總線接口） ② 外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線（如圖 22 中的 A0～A7 為地址總線接口） ③ 做擴(kuò) 展時(shí)，可做一般的 I/O 使用，但內(nèi)部無(wú)上拉電阻，作為輸入或輸出時(shí)應(yīng)在外部接上拉電阻。 RST/ pdV ： RST 為復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。 ssV ：電源地線，接地端。 MCS51 系列單片機(jī)的 RST 引腳是復(fù)位信