【正文】 QGn 0 QAn 其真值表如表 45所示： 在該真值表中， X 代表任意低電平；↑代表從低電平到高電平跳變；QAo， QBo 到 QHo 代表規(guī)定的穩(wěn)態(tài)條件建立前的電平； QAn 到 QGn 代表時鐘最近的由低電平到高電平跳變前的電平。驅(qū)動器采用風道豎直的立式安裝將有利于散熱。 （ 6）調(diào)速方式說明 本型號的驅(qū)動器提供以下三種調(diào)速方式，用于可以任意選擇一種方式： ①內(nèi)部電位器調(diào)速。驅(qū)動器通過端子 SPEEDCOM 為用戶輸出與電動機轉(zhuǎn)速成比例的脈沖信號。外接口電源，外部調(diào)速電位器電源端子，負載小于50mA 。2%以下（ 20～ 40℃ 額定轉(zhuǎn)速無負載） 絕緣電阻 在常溫下大于 Ω 絕緣強度 在常溫下 1kV、 1min （ 4）驅(qū)動器面板 BL2203C 型號的驅(qū)動器面板上面有調(diào)速電位器、速度顯示表、散熱風扇風道、控制信號端子、霍爾信號輸入端子等等 。 表 41 電動機技術(shù)數(shù)據(jù) 貨物 編號 規(guī) 格 型 號 額定 功率 額定 電壓 額定 轉(zhuǎn)速 最大 轉(zhuǎn)矩 額定 轉(zhuǎn)矩 最大 電流 060060 57BLT1015H1LSB100 100 220 1500 （ 3）型號說明 該型號的電動機 57BLT1015H1LSB100 的具體說明如下所示 。 22 就是說某一相通以不變的直流后，它和轉(zhuǎn)子磁場作用所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也將隨轉(zhuǎn)子位置的不同而按正弦規(guī)律變化，如圖 34 所示 。同時，扇形導磁片的個數(shù)應同直流無刷電動機的極對數(shù)相等。在換相過程中，定子各相繞組在工作氣隙內(nèi)所形成的旋轉(zhuǎn)磁場是跳躍式的。上世紀 70 年代以來，隨著電力電子工業(yè)的飛速發(fā)展，許多高性能半導體功率器件，如 GTR、 MOSFET、IGBT、 IPM 等相繼出現(xiàn)，以及高性能永磁材料的問世，均為直流無刷電動機的廣泛應用奠定了堅實的基礎(chǔ)。 CJNE 把第一操作數(shù)以第二操作數(shù)相比較，如果不相等，則執(zhí)行轉(zhuǎn)移。不影響任何標志。 C 清零， AC 保持不變。外部抵制可由 DPTR 寄存器（ 16 位）或 R R0（各 8 位）來指定。 MCS51 系列中含有片內(nèi)程序存儲器的單片機，如 8051/8751 僅一塊芯片就可以構(gòu)成最小應用系統(tǒng)，而無片內(nèi)程序存儲器的單片機，如 8031必須外接擴展程序存儲器才能構(gòu)成最小應用系統(tǒng)。上電自動復位是通過電容充電來實現(xiàn)的，通過選擇適當?shù)碾娙莺碗娮?，就能夠?RST 引腳上的高電平保持兩個振蕩周期以上，以實現(xiàn)上電的同時完成單片機的復位；按鍵手動復位分 為按鍵電平復位和按鍵脈沖復位兩種方式。 10 PSEN 和 ALE 輸出端是否有信號可以判斷出單片機是否在工作。 （ 8） 片外可尋址 64K 程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器空間 片外最多可擴展 64K 程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器空間。 目前世界上生產(chǎn)單片機的廠商眾多，迄今為止，主要的生產(chǎn)廠家有：美國的英特爾（ Intel）、摩托羅拉（ Motorola）、奇洛格（ Zilog）、微芯（ Microchip）、艾特梅爾（ Atmel）、國家半導體（ NS）、洛克威爾（ Rockwell）、德克薩斯儀器（ TI）等公司和日本的 NEC、東芝、日立、松下等公司以及荷蘭的飛利浦。 單片機的特點及應用領(lǐng)域 單片機的特點 單片機把微型計算機的主要功能都集成在一塊芯片上，即一塊芯片就是一個微型計算機。目前 供電的單片機已經(jīng)問世。 本畢業(yè)設(shè)計就是基于 MCS51 系列單片機控制直流無刷電動機，利用所學的知識實現(xiàn)單片機控制直流無刷電動機的啟動、停止、急停、正反轉(zhuǎn)，加減速等控制，并對直流無刷電動機運行狀態(tài)進行監(jiān)視和報警。其定子繞組一般制成多相（三相、四相、五相不等），轉(zhuǎn)子由永久磁鋼按一定極對數(shù)（ 2p=2,4,… ）組成。該系列單片機是一種通用型的 8位單片機，性價比較高，具有品種全、功能強、軟硬件數(shù)據(jù)豐富等特點應用的量及其范圍較大，至今為止， MCS51 系列單片機及其擴展型、增強型仍為單片機市場上的 主流機型。 低電壓化 幾乎所有的單片機都有 WAIT、 STOP 等省電運行方式。 串行擴展技術(shù) 在很長一段時間里，通用型單片機通過三總線結(jié)構(gòu)擴展外圍器件成為單片機應用的主流結(jié)構(gòu)。 （ 7）汽車電子與航空航天電子系統(tǒng) 這些電子系統(tǒng)中的集中顯示系統(tǒng)、車上娛樂系統(tǒng)、車載安全裝置、導航系統(tǒng)、動力監(jiān)測系統(tǒng)、等都是采用單片機來實現(xiàn)控制的。 （ 5） 1 個全雙工串行 I/O 接口 全雙工串行口具有 4 種工作方式，用于單片機和其他微機之間的串行通信，可構(gòu)成對及系統(tǒng)。 EA / ppV ： EA 為內(nèi)外程序存儲器控制端，當引腳為高電平時， CPU 先執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器指令，除非程序計數(shù)器 PC 超過 0FFFH（即 4K 地址范圍），將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行 外部程序存儲器內(nèi)的程序指令。復位后，單片機內(nèi)部寄存器的值被初始化。 MCS51 單片機的最小應用系統(tǒng) 最小應用系統(tǒng)是指能維持單片機運行的最簡單配置系統(tǒng)，常構(gòu)成一些簡單的控制系統(tǒng)，如開關(guān)狀態(tài)的輸入 /輸出控制等。 (2)累加器專用傳送 XCH 第二操作數(shù)的字節(jié)于 A 累加器的字節(jié)交換。 （ 3） 乘法 MUL 執(zhí)行 A 累加器與 B 寄存器的無符號乘法。 LCALL 長調(diào)用指令。 2）無條件轉(zhuǎn)移 J B 如果直接尋址位為 1，則執(zhí)行轉(zhuǎn)移。由于傳統(tǒng)的直流電動機均采用電刷以機械方法進行換向，因而存在相對的機械摩擦，由此帶來了噪聲、火化、無線電干擾以及壽命短等弱點，再加上制造成本高及維修困難等缺點，從而大大限制了它的應用范圍，致使目前工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上大多數(shù)均采用三相異步電動機。借助安裝在電動機軸上的旋轉(zhuǎn)遮光板的作用，使從光源射來的光線一次照射在各個光電器件上，并依照某一光電器件是否被照射到光線來判斷轉(zhuǎn)子磁極的位置。就這樣，隨著電動機轉(zhuǎn)子運動，在開口變壓器二次繞組上分別感應出電壓。 （ 3）控制電路在開關(guān)狀態(tài)下工作，功率晶體管壓降 為恒值。 （ 3）研究直流無刷電動機的工作特性和工作原理，本畢業(yè)設(shè)計中采用的電動機是由北京和利時電機技術(shù)有限公司自行研發(fā)設(shè)計的永磁直流無刷電動機。2%以下（額定轉(zhuǎn)速） 速度變動率（對電壓） 177。若霍爾連接線未接，電動機不運行 。 e: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。驅(qū)動器實時測量電動機的轉(zhuǎn)速并以 4 位數(shù)碼管顯示，單位為 r/min。 （ 7）驅(qū)動器接 線圖 該型號的電動機驅(qū)動器的典型接線圖如圖 45 所示，不過需要注意的是： ①因本驅(qū)動器位 220V 高壓輸入，為了確保安全，在上電之前必須保證接地端子 FG 可靠地與大地連接，任何情況下請不要打開機殼，以免意外的損傷。 ③ SN74LS160 這是一個十進制加法計數(shù)器，其 DIP 引腳說明如下：TC 為進位輸出端， CEP 為計數(shù)控制端， Q0～ Q3 為輸出端， CET 為計數(shù)控制端， CP 為時鐘控制端（上升沿有效）， MR 為異步清除輸入端（低電平有效）， PE 為 同步并行置入控制端（低電平有效）。 QGn 0 QAn QGn （ 2）整體電路 34 設(shè)計的整體電路如圖 49 所示 。 ① AT89S52 由于需要檢查電路連接，所以本例的 AT89S52 芯片采用DIP 的封裝形式， 圖 47 所示為該芯片的 PLCC 封裝形式。用戶使用其他兩種調(diào)速方式時，必須將電位器設(shè)于最小狀態(tài)。例如， 4 對電動機，每轉(zhuǎn) 24 個脈沖，當電動機轉(zhuǎn)速為 500r/min 時，端子 SPEED 的輸出頻率為200Hz。端子 “ R/S” 內(nèi)部以電阻上拉到+12V，可以配合無源觸點開關(guān)使用，也可以配合集電極開路的 PLC 等控制單元。 圖 44 驅(qū)動器面板示意圖 b： U、 V、 W 端子與電動機相連，務必將驅(qū)動器的 U、 V、 W 端子分別與電動機的 U、 V、 W 對應相連。該電流和轉(zhuǎn)子磁場作用所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也只是正弦轉(zhuǎn)矩曲線上相當于 1/3 周期的一段，且這一段曲線與繞組開始通電時的轉(zhuǎn)子相對位置有關(guān)。 光電式位置傳感器前面已經(jīng)講過，是利用光電效應制成的，由跟隨電動機轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的遮光板和固定不動的光源及光電管等部件組成。位置傳感器種類較多，且各具特點。 直流無刷 電動機主要由電動機本體、位置傳感器和電子開關(guān)線路三部分組成。 4. 中斷操作指令 通過內(nèi)部或外部終端方法可執(zhí)行程序的轉(zhuǎn)移。 AJMP 和 LJMP 操作類似于 ACALL和 LCALL。 C 清 0， AC 保持不變。 MCS51 系列單片機的 指令系統(tǒng)的特點是除了加、減法外，還有乘法和除法功能，因而加快了運算速度，增強了運算功能，減少了編程工作量。 MCS51 單片機的指令系統(tǒng) 指令系統(tǒng)概述 一個單片機所需執(zhí)行指令的集合即為單片機的指令系統(tǒng)。連續(xù)執(zhí)行方式是所有單片機都需要的一種基本工作方式，用戶編寫好的被執(zhí)行程序放在片內(nèi)或片外 ROM 中；單步運行方式是用戶調(diào)試程序的一種工作方式，在單片機的開發(fā)系統(tǒng)上有一個專用的單步執(zhí)行按鍵，每按下一次，單片機就順序執(zhí)行一條指令（僅僅執(zhí)行一條），單片機的單步運行方式通常只在用戶調(diào)試程序時使用，用于觀察每條指令的執(zhí)行情況。 圖 22 所示為 MCS51 系列單片機雙列直插引腳圖 。 MCS51 單片機的引腳及其功能描述 MCS51 系列單片機芯 片的引腳均為 40 只引腳，制造工藝為 HMOS 9 （高密度溝道 MOS 工藝），采用雙列直插（ DIP）封裝形式， 4 個并行 I/O口（ P0～ P1）共有 32 根引腳，可分別用作地址線，數(shù)據(jù)線和 I/O 線。 MCS51 系列單片機芯片有許多種，但是它們的 基本組成和基本性能是相同的。 （ 3）控制功能強 單片機指令系統(tǒng)、硬件資源豐富，能充分滿足工業(yè)控制的各種要求。但在需要復雜控制的場合， 該存儲容量是不夠的，必須進行外接擴充。 3 第 1 章 單片機概述 單片機 概述 單片機自 20 世紀 70 年代問世以來，作為微型計算機的一個重要分支，得到了快速的發(fā)展。直流無刷電機即是將同步電機加上電子式控制(驅(qū)動器 )，控制定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率并將電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復校正，以期達到接 近直流電機特性的方式。隨著微電子技術(shù)，系統(tǒng)集成技術(shù)和電子技術(shù)的高速發(fā)展，一大 批新穎、獨特、高集成度、高性價比的單片機競相問世。隨著技術(shù)和工藝水平的提高，又出現(xiàn)了 HMOS（高密度、高速度 MOS）和 CHMOS 工藝。 外圍電路內(nèi)裝化 這也是 單片機發(fā)展的主要方向。 （ 4）日常用品及家用電器領(lǐng)域 從電冰箱、洗衣機、空調(diào)機、數(shù)碼相機及其它視頻音像設(shè)備到智能卡、電子寵物等，形形色色，無處不在。 （ 3） 21 個特殊功能寄存器 特殊功能寄存器反映了單片機的工作狀態(tài)，它和單片機 CPU 芯片的引腳和內(nèi)部功能的控制有關(guān)，實際上是狀態(tài)字和控制字寄存器，是一個具有特殊功能的片內(nèi) RAN 區(qū)。 （ 2） 控制引腳 ALE/ PROG :ALE 為地址鎖存允許信號，工作時輸出一正脈沖； PROG 為此引腳的第二功能，在對片內(nèi) EPROM 型單片機編程寫入時，此引腳為編程脈沖輸入端。單片機工作方式的多少是衡量單片機性能的一項重要標準。 內(nèi)部 EPROM 編程：編程的主要操作是將原始程序、數(shù)據(jù)寫入到內(nèi)部EPROM 中，為了對片內(nèi) EPROM 編程， MCS51 系列單片機的時鐘頻率應在 4～ 6MHz 的范圍內(nèi)，要用專門的單片機開發(fā)系統(tǒng)，編程時各引腳的用法如下所示： P1 口和 P2 口的 ～ 為 EPROM 的 4K 地址輸入， P1 口為低 8位地址； P0 口為編程數(shù)據(jù)輸入； ～ 以及 PSEN 應為低電平 ， 和 RST 為高電平； 以上除 RST 的邏輯電平為 外，其余均為 TTL 電平。 數(shù)據(jù)傳送指令可分為通用的、累加器專用的目標地址用的三種： （ 1） 通用的傳送 MOV 執(zhí)行第二操作數(shù)到第一操作數(shù)地位、字節(jié) 字的傳送。如果 BCD 結(jié)果大于 99 則進位標志位置位，否則清 0。 XRL 對兩個操作數(shù)（字節(jié)）執(zhí)行按位邏輯“異或”操作并把結(jié)果回送到第一個操作數(shù)中。 JNZ 如果是累加器 A 部委 0，則執(zhí)行一次轉(zhuǎn)移。 綜上所述， MCS51 系列單片機的指令系統(tǒng)大體上可以分為 5 類：數(shù)據(jù)傳遞類指令（ 29 條）、算術(shù)運算類指令（ 24 條）、邏輯操作和循環(huán)移位類指令（ 24 條）、控制轉(zhuǎn)移類指令（ 17 條）、位操作類指令（ 17 條）這些指令命令計算機進行操 作，計算機只能識別二進制數(shù)即計算機的指令均由二進制代碼組成，但是為了書寫方便，常常把它寫成十六進制 。 直流無刷電動機的工作原理 如 圖 32 示為 三相直流無刷電動機半控橋電路原理圖。在安裝時將它與電動機轉(zhuǎn)軸相聯(lián)，其位置對應于某一磁極。 要十分精確地分析直流無刷電動機的運行特性，是很困難的。 本