【文章內(nèi)容簡介】 8位二進制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。(2) 數(shù)據(jù)存儲器（RAM）8051內(nèi)部有128個8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的的RAM只有128個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表(3) 程序存存儲器（ROM）8051共有4096個8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。(4) 定時/計數(shù)器（ROM）8051有兩個16位的可編程定時/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或計數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。(5) 并行輸入輸出(I/O)口8051共有4組8位I/O口(P0、 PP2或P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。(6) 全雙工串行口(7) 中斷系統(tǒng)8051具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇(8) 時鐘電路8051內(nèi)置最高頻率達12MHz的時鐘電路，用于產(chǎn)生整個單片機運行的脈沖時序，但8051單片機需外置振蕩電容。8051的引腳說明：： 8051引腳圖Pin20:接地腳。Pin40:正電源腳，正常工作或?qū)ζ瑑?nèi)EPROM讀寫程序時，接+5V電源。Pin19:時鐘XTAL1腳，片內(nèi)振蕩電路的輸入端。Pin18:時鐘XTAL2腳，片內(nèi)振蕩電路的輸出端。輸入輸出(I/O)引腳：，，這些輸入輸出腳的功能說明將在以下內(nèi)容闡述。Pin9:RESET/Vpd復(fù)位信號復(fù)用腳，當8051通電，時鐘電路開始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個時鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后，程序計數(shù)器PC指向0000H，P0P3輸出口全部為高電平，堆棧指鐘寫入07H，其它專用寄存器被清“0”。RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開始執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不改變RAM（包括工作寄存器R0R7）的狀態(tài)，: 8051初始狀態(tài)特殊功能寄存器初始態(tài)特殊功能寄存器初始態(tài)ACC00HB00HPSW00HSP07HDPH00HTH000HDPL00HTL000HIPxxx00000BTH100HIE0xx00000BTL100HTMOD00HTCON00HSCONxxxxxxxxBSBUF00HP0P31111111BPCON0xxxxxxxBPin30: ALE/當訪問外部程序器時，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問內(nèi)部程序存儲器時，ALE端將有一個1/6時鐘頻率的正脈沖信號，這個信號可以用于識別單片機是否工作，也可以當作一個時鐘向外輸出。更有一個特點，當訪問外部程序存儲器，ALE會跳過一個脈沖。如果單片機是EPROM，在編程其間，將用于輸入編程脈沖。Pin29:當訪問外部程序存儲器時，此腳輸出負脈沖選通信號，PC的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部程序存儲器則把指令數(shù)據(jù)放到P0口上，CPU讀入并執(zhí)行。 A/ D轉(zhuǎn)換芯片（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)ADC0809芯片是最常用的8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它的模數(shù)轉(zhuǎn)換原理采用逐次逼近型，芯片由單個+5V電源供電，可以分時對8路輸入模擬量進行A/D轉(zhuǎn)換，典型的A/D轉(zhuǎn)換時間為100微秒左右。在同類產(chǎn)品中，ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率、轉(zhuǎn)換速度和價位都居首位。ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，： ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)由上圖可知，ADC0809由一個8路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當OE端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。（2）引腳結(jié)構(gòu) ADC0809引腳結(jié)構(gòu)圖IN0－IN7：8條模擬量輸入通道 ADC0809對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是0－5V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。地址輸入和控制線：4條 ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當ALE線為高電平時，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號進行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。A，B和C為地址輸入線，用于選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。： 通道選擇表CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4111IN5110IN6111IN7數(shù)字量輸出及控制線：11條ST為轉(zhuǎn)換啟動信號。當ST上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時，開始進行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。當EOC為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE＝1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7－D0為數(shù)字量輸出線。CLK為時鐘輸入信號線。因ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入。1．無刷直流電動機的結(jié)構(gòu)特點無刷直流電動機（BLDCM）由電動機本體和驅(qū)動器構(gòu)成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。定子繞組做成三相對稱星行接法，同三相異步電動機十分相似。電動機轉(zhuǎn)子由釹鐵硼永磁材料構(gòu)成。在定轉(zhuǎn)子形成的氣隙中產(chǎn)生NS級相間的方波磁場，所以也把這種電動機稱為“方波電動機”。為了使電動機繞組準確換向，在電動機內(nèi)裝有位置傳感器，作為轉(zhuǎn)子極性的位置信號。驅(qū)動器組成： 作為控制中樞的單片子；作為電子換向的由IGBT或MOSFET構(gòu)成的逆變橋；作為電壓型交一直一交主電路的整流、濾波單位；作為人機接口的鍵盤和數(shù)字顯示單位；作為控制、驅(qū)動電源的開關(guān)電源。2．無刷直流電動機的主要特點無刷直流電動機有效率高；功率因子高；啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流?。浑妱訖C出力高；適應(yīng)性強等特點。此外，無刷直流電動機是一種自控式調(diào)速系統(tǒng)，它無需像普通同步電動機那樣需要啟動繞組；在負載突變時，不會產(chǎn)生振蕩和失步；無刷直流電動機具有直流電動機特性、交流異步電動機的結(jié)構(gòu)；無刷直流電動機適合長期低速運轉(zhuǎn)、頻繁啟動的場合，這是變頻調(diào)速器拖動Y系列電動機不可能實現(xiàn)的。3．永磁無刷直流電動機的基本工作原理 無刷直流電動機由電動機主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機十分相似。電動機的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機轉(zhuǎn)子的極性，在電動機內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護和顯示等等。：主電路是一個典型的電壓型交直交電路，逆變器提供等幅等頻526KHZ調(diào)制波的對稱交變矩形波。永磁體NS交替交換，使位置傳感器產(chǎn)生相位差120176。的U、V、W方波，結(jié)合正/反轉(zhuǎn)信號產(chǎn)生有效的六狀態(tài)編碼信號：10100、1001001，通過邏輯組建處理產(chǎn)生T1T4導(dǎo)通、T1T6導(dǎo)通、T3T6導(dǎo)通、T3T2導(dǎo)通、T5T2導(dǎo)通、T5T4導(dǎo)通，也就是說將直流母線電壓依次加在A+B、A+C、B+C、B+A、C+A、C+B上，這樣轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一對NS極，T1T6功率管即按固定組合成六種狀態(tài)的依次導(dǎo)通。每種狀態(tài)下，僅有兩相繞組通電，依次改變一種狀態(tài)，定子繞組產(chǎn)生的磁場軸線在空間轉(zhuǎn)動60176。電度角，轉(zhuǎn)子跟隨定子磁場轉(zhuǎn)動相當于60176。電度角空間位置，轉(zhuǎn)子在新位置上，使位置傳感器U、V、W按約定產(chǎn)生一組新編碼，新的編碼又改變了功率管的導(dǎo)通組合，使定子繞組產(chǎn)生的磁場軸再前進60176。電度角，如此循環(huán)，無刷直流電動機將產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩，拖動負載作連續(xù)旋轉(zhuǎn)。正因為無刷直流電動機的換向是自身產(chǎn)生的，而不是由逆變器強制換向的，所以也稱作自控式同步電動機。由于定子磁場軸線可視作同轉(zhuǎn)子軸線垂直，在鐵芯不飽和的情況下，產(chǎn)生的平均電磁轉(zhuǎn)矩與繞組電流成正比，這正是他勵直流電動機的電流轉(zhuǎn)矩特性。電動機的轉(zhuǎn)矩正比于繞組平均電流: TM=Ktlav(N/M)電動機兩相組反電勢的差比于電動機的角速度: ELL=Keω(V)所以電動機繞組中的平均電流為：Iav=(V