【正文】 就是 IR2110的自舉電路原理。 IR2110 功率驅動介紹 （ 1） IR2110內部結構原理圖及管腳說明 IR2110是 IR公司生產的高壓 ,高速的功率 MOSFET[18]， IGBT專用驅動芯片，具有獨立的高 、低端輸出雙通道。所要求的控制信號簡單，只需要加入 PWM信號即可。 STC12C5A60S2系列單片機有 2路可編程計數(shù)器陣列 PCA/PWM，即 主控芯片STC12C5A60S2 電動自行車驅動控制系統(tǒng)設計 6 口 (通過 AUXR1寄存器可以設置 PCA/PWM從 P1口切換到 P4口）。這種專用 PWM集成芯片可以減輕單片機的負擔，工作更可靠，但其價格 相對較高，難于控制工業(yè)成本不宜采用。 直流調速系統(tǒng)實現(xiàn)方式 （ 1） 基于晶閘管作為主電路的調速系統(tǒng) 晶閘管的調速系統(tǒng)是采用分離元件設計的調速系統(tǒng)占用的空間大，控制角難于調整，且模擬器件的固有缺陷如：溫漂、零漂電壓等，導致電機的調速無法達到滿意的結果。采用微處理器控制，使整個調速系統(tǒng)的數(shù)字化程度，智能化程度有很大改觀；采用微處理器控制，使調速系統(tǒng)在結構上簡單化，可靠性提高，操作維護變得簡捷，電機穩(wěn)態(tài)運行時轉速精度等方面達到較高水平。 早期直流傳動的控制系統(tǒng)采用模擬分離器件構成，由于模擬器件有其固有的缺點，如存在溫漂、零漂電壓，構成系統(tǒng)的器件較多，使得模擬直流傳動系統(tǒng)的控制精度及可靠性較低 [2]。如：由交流電源供電，使用晶閘管整流器進行相控調壓；脈寬調制 (PWM)調壓等等。 特別是采用了微處理器及其他先進電力電子技術，使數(shù)字式直流調速裝置在精度的準確性、控制性能的優(yōu)良性和抗干擾的性能有很大的提高和發(fā)展，在國內外得到廣泛的 應用。 系統(tǒng)構成 本 系統(tǒng) 以 STC12C5A60S2為控制核心，配以 4鍵盤和 LCD液晶顯示屏 ，通過STC12C5A60S2內部 PCA計數(shù)器 對主干驅動電路進行速度采集 ，并通過 A/D轉換進行速度顯示。 Dir LIN1= 1若在“理想的自舉”電路中 ， Vcc由一個零阻抗電源供電，并通過一個理想的二極管給 Vb供電。 IR2110自舉電路的結果原理圖如圖 34所示： 圖 34 IR2110自舉電路原理圖 圖 34中 C1及 VD1 分別為自舉電容和快速恢復二極管 ,C2為 VCC的濾波電容。 電動自行車驅動控制系統(tǒng)設計 10 132Q2IRF32051uF/16VC7104C6D21N4148132Q4IRF320524V10uFC3VCC_5V100uFC112V12VD61N4148R556D41N4148R356HIN1132Q3IRF32051uF/16VC8104C5D11N4148132Q5IRF320524V10uFC4VCC_5V100uFC212V12VR656R456MB1MotorLIN2HIN2LIN1SD SDC9C10LO1VB6VS5HO7COM2VCC3VDD9HIN10SD11LIN12VSS13U3IR2110LO1VB6VS5HO7COM2VCC3VDD9HIN10SD11LIN12VSS13U4IR2110 圖 32 H橋驅動電路 穩(wěn)壓電源 因為系統(tǒng)需要的不同電壓值較多，且由于電機在正常工作時對電源的干擾很大，如果只用一組電源難以防止干擾，為此 在設計時采用了兩組可調的穩(wěn)壓電源為系統(tǒng)控制單元和驅動單元單獨供電。 unsigned char KEY1_F,KEY2_F,KEY3_F,KEY4_F。 if( KEY4 == 0 ) { ++key4_t。 //快速制動 key4_flag = 0。 圖 42 PCA 捕獲模式 圖 43 PCA 脈寬調節(jié)模式 PWM 調制信號接收模塊 由于要用 PCA1模塊來把上位機輸出的頻率為 1 kHz的 PWM調制信號的頻率提高 (因為頻率越高，越容易濾波 )，故將 PCA 定時器的時間基準置為 1／ 2振蕩頻率。 //打開 CCAPM0 寄存器的 PWM0 和 ECOM0 //初始化時不輸出 PWM，模塊 1做 PCA 捕獲測速用 CCAP1L = 0。 if ( CF == 1 ) //定時器溢出中斷到 { CF=0。隨著微電子技術、電力電子技術和計算機技術，集成電路制作工藝的飛速發(fā)展，以及控制理論地完善、仿真工具地日漸成熟，給電機控制行業(yè)帶來了很多機遇和反展契機。//計時 50ms標志位 unsigned char JS100MS_F。 t++。 } LCD 顯示程序 include include include include 鹽城工學院畢業(yè)設計說明書（ 20xx） 27 include define LCD_data P0 //數(shù)據(jù)口 sbit rs=P2^0。 LCD_data=a。//功能設置 Write_(0X08)。 } } /*開機首屏顯示 */ void opendisplay(void) { Write_(0x01)。 //顯示占空比 Write_dat(0x30+ duty_cycle/100)。//0X42。 //PCA設置到 P4口 ,PCA模塊 0做 PWM輸出用 CCAP0H = CCAP0L =127。 // Write_dat(0x30+rpm_bai)。 } /*顯示字符串 */ void hzkdis0(unsigned char addr,unsigned int t,unsigned char *s) 鹽城工學院畢業(yè)設計說明書（ 20xx） 29 { Write_(addr)。 } /***********LCD初始化 ********************/ void lcd_init(void) { Write_(0x38)。 } /***********寫指令到 LCD ********************/ void Write_(uchar a) { while(busy())。 i = 108。//不啟動 ET1 = 1。感謝那些給于過我?guī)椭?、支持、信任的老師如黃靖老師等。總結這次軟件調試，讓我認識到了做軟件調試的基本方法與流程： （ 1）認真檢查源代碼，看是否有文字或語法錯誤 。 //頻率，一秒的轉數(shù) //f = 。// 0x80。當 CLSFR 的值小于 {EPCnL， CCAPhL}時，輸出為低，而電動自行車驅動控制系統(tǒng)設計 16 當 PCACLSFR 的值等于或大于 {EPCnL， CCAPnL}時，輸出為高。 //通過標志位，設置個十百千設置 if(key4_flag==1) //KEY4P3^5ET1 按第 1次 { PWM_EN。 } } else key2_t= 0。按照任務的定義，每個功能模塊都能完成某一明確的任務，實現(xiàn)具體的某個功能，如測量、計算、顯示、鍵盤掃描、輸出控制等。理論上 ,Q2是不能實現(xiàn)占空比導通的 , 只能達到 97%。 引腳 6（ VB）及引腳 3（ Vcc）分別為上下通道互鎖輸出級電源輸入端。 由于密勒效應的作用，在開通與關斷時，集電極與柵極間電容上的充放電電流很容易在柵極上產生干擾 [14]。 電機速度信號 PWM和方向信號 Dir,通過如圖 33所示 電路 ,產生 IR2110所需的控制信號 HIN HIN LIN LIN2。通過控制定時器初值 T0和 T1，從而可以實現(xiàn)從任意端口輸出不同占空比的脈沖波形。（圖 12） C、定頻調寬法：保持周期 T(或頻率 )不變，同時改變 t1 和 t[7]。所以在工業(yè)生產過程中常用的方法是電樞控制法。整流器的更新?lián)Q代，以晶閘管整流裝置取代了習用已久的直流發(fā)電機電動機組及水銀整流裝置使直流電氣傳動完成了一次大的躍進 [1]。但是對于直流電動機的轉速有以下公式： TCCRCUn crc ?? 內?? 其中： U— 電壓； R內 — 勵磁繞組本身的電阻； f— 每極磁通 (Wb)； Cc— 電勢常數(shù)； Cr— 轉矩常量 [3]。 基于單片機類由軟件來實現(xiàn) PWM：在 PWM 調速系統(tǒng)中占空比 D是一個重要參數(shù)在電源電壓 Ud不變的情況下，電 樞端電壓的平均值取決于占空比 D的大小，改變 D的值可以改變電樞端電壓的平均值從而達到調速的目的。該方案總體上是具有可行性，但是 L298的驅動電壓和電流較小，不利于工業(yè)生產應用，無法滿足工業(yè)生產實踐中大電壓、大電流的直流電機調速。當 PCA模塊用于捕獲時，其保存各個模塊的 16位捕捉計數(shù)值，用于電機測速，捕捉電機轉動時產生的電信號頻率；當 PCA模塊用于 PWM模式時，可以控制輸出的占空比，從而對電機進行調速控制。并聯(lián)高頻小電容可吸收高頻毛刺干擾電壓。當該引腳 為高電平時， IR2110的輸出被封鎖，輸出端 HO（ 7腳）、 LC（ 1腳）恒為低電平。綜合考慮在設計驅動電路時采用 1uf的電容為 IR2110的自舉電容。 圖中 LM358和電阻 R R5組成電壓比較器，起濾波整形的作用 。 } } else key1_t= 0。 DIR=~DIR。其輸出頻率取決于 PCA定時器的時鐘源。 CH = 0。 //總溢出中斷次數(shù) if( m == ||START_F==0 ) rpm = 0。 } } 及運行 在程序編寫的過程中，出現(xiàn)了很多問題，包括鍵盤掃描處理、 PWM 信號發(fā)生電路的控制、以及單片機控制直流電機的轉動方向等問題，雖然問題不是很大，但是也讓我研究了 好長時間，在解決這些問題的時候，我不斷向老師和同學請教，希望能通過大家一塊的努力把軟件編寫的更完整，讓系統(tǒng)的功能更完備。 其次，我一起合作過兩年的電氣專業(yè)的許海軍、魏乃榮，在我 13 周的畢業(yè)設計期間遇到過很多我沒有學過的知識，如電機工作原理、強電知識等等，他們都給予我無私的幫助，有時候甚至花一整天的時間和我一起解決遇到的問題，他們的幫助是我畢業(yè)設計能夠順利完成的關鍵。//允許中斷 TH1 = 255CLOCK/TIMER1_PER_SEC/12/256。 } void Delay5ms() { unsigned char i, j。0x80)。 ep=1。i++) for(j=0。 Write_dat(0x30+rpm%10 )。 CH = 0。 CCAPM1 = 0x21。 Write_(0x80+0x20)。 hzkdis0(0x80+0x40,0,SPEED: r/min)。//設定輸入方式 Write_(0x0f)。 ep=0。//使能信號 /***********測試 LCD忙碌狀態(tài) ********************/ B busy(void) { B t。 if( t%100 == 0 ) JS100MS_F = 1。//計時 200ms標志位 unsigned char JS1MIN_F。 電動自行車驅動控制系統(tǒng)設計 20 參考文獻 [1]張友德等，單片機原理應用與實驗 [M]，復旦大學出版社 1992. [2]張毅剛，彭喜源，譚曉鈞，曲春波 .MCS－ 51 單片機應用設計 [M].哈爾濱工業(yè)大學出版社 . [3]宋慶環(huán)，才衛(wèi)國，高志， 89C51 單片機在 直流電動機調速系統(tǒng)中的應用 [M]。 //清零中斷標志位； current_capture_value = CCAP1H*256+CCAP1L。 CR = 1。然后在中斷中把 {CCAP1H,CCAP1L}的值存放到自定義的數(shù)據(jù)單元 {UP_DATAH， UP_DATAL}中，并在中斷中把 PCA1 工作模式設置為下降沿捕獲工鹽城工學院畢業(yè)設計說明書（ 20xx） 17 作模式，從而在 腳采樣到下降沿跳變時， PCA1 模塊硬件就可將 PCA 計