【文章內(nèi)容簡介】 的功能對(duì)單片機(jī)進(jìn)行介紹（1） 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)P89LPC933器件有一個(gè)A/D。每個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器包含4個(gè)結(jié)果寄存器。六種操作模式，分別有－固定通道，單次轉(zhuǎn)換模式－固定通道，連續(xù)轉(zhuǎn)換模式－自動(dòng)掃描，單次轉(zhuǎn)換模式－自動(dòng)掃描，連續(xù)轉(zhuǎn)換模式－雙通道，連續(xù)轉(zhuǎn)換模式－單步模式，本實(shí)驗(yàn)選固定通道，單次轉(zhuǎn)換模式。根據(jù)需要本實(shí)驗(yàn)選擇單個(gè)輸入通道進(jìn)行轉(zhuǎn)換。執(zhí)行單次轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換結(jié)果存放到所選輸入通道對(duì)應(yīng)的結(jié)果寄存器中定時(shí)器觸 發(fā)啟動(dòng)定時(shí)器0溢出時(shí)啟動(dòng)一次A/D轉(zhuǎn)換。一旦轉(zhuǎn)換過程被啟動(dòng)，其它的定時(shí)器0觸發(fā)操作均無效，直至轉(zhuǎn)換過程結(jié)束。 立即啟動(dòng) 編程為該模式將立即啟動(dòng)一次轉(zhuǎn)換。立即啟動(dòng)模式適用于所有A/D工作模式。邊沿觸發(fā) 。一旦轉(zhuǎn)換過程被啟動(dòng)，其它的邊沿觸發(fā)操作均無效，直至轉(zhuǎn)換過程結(jié)束。邊沿觸發(fā)啟動(dòng)模式適用于所有A/D工作模式。該單元有以下特性：16位定時(shí)器，并可在溢出時(shí)重裝16位值4個(gè)比較/PWM輸出，可選擇極性對(duì)稱/非對(duì)稱PWM選擇7個(gè)中斷（1個(gè)溢出、2個(gè)捕獲和4個(gè)比較）使用同一個(gè)中斷向量，通過映像寄存器進(jìn)行安全的16位讀寫。2路捕獲輸入，帶有事件計(jì)數(shù)器和數(shù)字噪聲濾波器四個(gè)輸出比較通道A、B、C和D分別通過4個(gè)16位寄存器OCRAH：OCRAL，OCRBH：OCRBL，OCRCH：OCRCL和OCRDH：OCRDL進(jìn)行控制。每個(gè)輸出比較通道在進(jìn)行操作之前都必須使能。設(shè)置捕獲比較x控制寄存器CCCRx(x=A,B,C,D)中的OCMx1：0位可使能不同的輸出比較類型。當(dāng)使能一個(gè)比較通道時(shí)，用戶必須將相應(yīng)的I/O口設(shè)置為所需要的輸出類型（注：作為比較通道輸出時(shí)，，）。當(dāng)TH2：TL2的內(nèi)容和OCRxH：OCRxL相匹配時(shí)，TIFR2中的定時(shí)器輸出比較中斷標(biāo)志TOCFx置位。該位的置位發(fā)生在出現(xiàn)比較的下一個(gè)CCUCLK周期。如果EA和定時(shí)器輸出比較中斷使能位TOCIE2x（位于TICR2寄存器中）以及IEN1中的ECCU位都已置位，程序計(jì)數(shù)器將指向相應(yīng)的中斷。用戶可通過軟件寫入“0”將其手動(dòng)清零。CCCRx中的兩個(gè)位，輸出比較x模式位OCMx1和OCMx0對(duì)匹配發(fā)生時(shí)所采取的動(dòng)作進(jìn)行選擇。即使中斷被禁止，所使能的比較動(dòng)作仍然會(huì)發(fā)生。為了產(chǎn)生比較輸出，比較值必須在CCU 定時(shí)器的計(jì)數(shù)范圍之內(nèi)。當(dāng)比較通道使能時(shí)，I/O口（必須配置為輸出）將會(huì)連接到一個(gè)由比較邏輯控制的內(nèi)部鎖存。該鎖存的值在復(fù)位后為0，可通過激活一個(gè)強(qiáng)制的比較來改變。強(qiáng)制比較的產(chǎn)生是通過置位CCCRx中的強(qiáng)制比較x輸出位FCOx實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)OCMx1/OCMx0對(duì)I/O口進(jìn)行設(shè)置后，向FCOx位寫入1將使相應(yīng)的I/O口產(chǎn)生一個(gè)跳變，但不會(huì)產(chǎn)生中斷。在基本定時(shí)器操作模式中，讀取FCOx位總是為0（注：該位在PWM模式中有不同的功能）。當(dāng)輸出比較管腳使能，連接到比較鎖存時(shí)，比較管腳的狀態(tài)保持不變，直到發(fā)生比較事件或強(qiáng)制比較為止。PWM操作有兩種主要的模式：對(duì)稱和非對(duì)稱。這兩種定時(shí)器工作模式通過向TMOD21:TMOD20寫入10H或11H進(jìn)行選擇。在非對(duì)稱PWM 操作中，CCU 定時(shí)器按照遞減計(jì)數(shù)模式操作，與TDIR2 的設(shè)定無關(guān)。該情況下，TDIR2 的值讀出總是為1。在對(duì)稱模式中，定時(shí)器交替遞增/遞減計(jì)數(shù)并且TDIR2的值無效。該模式與基本定時(shí)器操作的主要區(qū)別在于比較模塊的操作。該模塊在PWM模式中用于PWM波形的產(chǎn)生。表52所示為PWM模式中比較管腳的狀態(tài)。用戶必須將輸出比較管腳配置為輸出狀態(tài)以使能PWM輸出。與基本定時(shí)器操作一樣，當(dāng)PWM（比較）管腳連接到比較邏輯時(shí)，它們的邏輯狀態(tài)保持不變。但是，有一點(diǎn)不同：由于FCO位用于保持停止的值，因此只有比較事件才能改變管腳的狀態(tài)。（2）P89LPC932單片機(jī)特性，其速度為標(biāo)準(zhǔn)80C51器件的6倍。只需要較低的時(shí)鐘頻率即 可達(dá)到同樣的性能，這樣無疑降低了功耗和EMI；～。I/O口可承受5V()；256字節(jié)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。512字節(jié)附加片內(nèi)RAM。，每一個(gè)定時(shí)器均可設(shè)置為溢出時(shí)觸發(fā)相應(yīng)端口輸出或作為PWM輸出；捕獲/比較單元(CCU)提供PWM，輸入捕獲和輸出比較功能；2個(gè)模擬比較器。可選擇輸入和參考源；增強(qiáng)型UART。具有波特率發(fā)生器、間隔檢測、幀錯(cuò)誤檢測、自動(dòng)地址識(shí)別和通用的中斷功能。；8個(gè)鍵盤中斷輸入，另加2路外部中斷輸入；4個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。使用片內(nèi)上電復(fù)位時(shí)不需要外接元件。復(fù)位計(jì)數(shù)器和復(fù)位干擾抑制電路可防止虛假和不完全的復(fù)位。另外還提供軟件復(fù)位功能。(掉電檢測)可在電源故障時(shí)使系統(tǒng)安全關(guān)閉。該功能也可配置為一個(gè)中斷；可配置的片內(nèi)振蕩器及其頻率范圍和RC振蕩器選項(xiàng)(通過用戶可編程Flash配置位選擇)。選擇RC振蕩器時(shí)不需要外接振蕩器件。振蕩器選項(xiàng)支持的頻率范圍為20KHz～12MHz。可選擇RC振蕩器選項(xiàng)并且其頻率可進(jìn)行很好的調(diào)節(jié)。：準(zhǔn)雙向口，開漏輸出，推挽和僅為輸入功能；端口“輸入模式匹配”檢測。當(dāng)P0口管腳的值與一個(gè)可編程的模式匹配或者不匹配時(shí)，可產(chǎn)生一個(gè)中斷。施密特觸發(fā)端口輸入；所有口線均有20mA的LED驅(qū)動(dòng)能力。但整個(gè)芯片有一個(gè)最大值的限制(見DC特性)。，輸出最小轉(zhuǎn)換時(shí)間約為10ns；最少23個(gè)I/O口(28腳封裝)，選擇片內(nèi)振蕩和片內(nèi)復(fù)位時(shí)可多達(dá)26個(gè)I/O口；當(dāng)選擇片內(nèi)振蕩及復(fù)位時(shí)，LPC932只需連接電源和地。串行Flash編程可實(shí)現(xiàn)簡單的在線編程。2個(gè)Flash保密位可防止程序被讀出；Flash程序存儲(chǔ)器可實(shí)現(xiàn)在應(yīng)用中編程。這允許在程序運(yùn)行時(shí)改變代碼；空閑和兩種不同的掉電節(jié)電模式。提供從掉電模式中喚醒功能(低電平中斷輸入喚醒)。 驅(qū)動(dòng)電路 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路如圖34所示。圖34 驅(qū)動(dòng)電路圖通過邏輯組件CMOS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(duì)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(dòng)60176。電角度，轉(zhuǎn)子跟隨定子磁場轉(zhuǎn)動(dòng)相當(dāng)于60176。電角度空間位置，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(jìn)60176。電角度，如此循環(huán)，無刷直流電動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)負(fù)載作連續(xù)旋轉(zhuǎn)。 無刷直流電動(dòng)機(jī)（1）無刷直流電動(dòng)機(jī)的選擇電機(jī)是電動(dòng)自行車的心臟，是關(guān)鍵部件，電機(jī)要適應(yīng)頻繁起動(dòng)，頻繁變速又考慮到薄形安裝特點(diǎn)，目前大都采用盤式結(jié)構(gòu)，同時(shí)為了適應(yīng)道路使用和環(huán)境特點(diǎn)，電機(jī)通常設(shè)計(jì)成全封閉結(jié)構(gòu)形式，具有可靠防護(hù)性能。從當(dāng)前市場上銷售的電動(dòng)自行車看主要是用直流永磁印制繞組電機(jī)和直流無刷電機(jī)，印制繞組電機(jī)關(guān)鍵是印制轉(zhuǎn)子的制造工藝，而且需引進(jìn)部分設(shè)備如轉(zhuǎn)子片疊好后外圓點(diǎn)和內(nèi)孔點(diǎn)的氬弧焊點(diǎn)焊機(jī)。一旦轉(zhuǎn)子工藝突破，該電機(jī)的批量生產(chǎn)即不成問題了。直流無刷電機(jī)存在質(zhì)量可靠性問題，控制器較復(fù)雜成本較高，這些問題一旦解決推廣使用則更廣?？傊鲜龆N電機(jī)用于電動(dòng)自行車是較為理想的。鑒于電動(dòng)車對(duì)電動(dòng)機(jī)的基本要求，本設(shè)計(jì)采用永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)。永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)是一種高性能的電動(dòng)機(jī)。它的最大特點(diǎn)就是具有直流電動(dòng)機(jī)的外特性而沒有刷組成的機(jī)械接觸結(jié)構(gòu)。加之，它采用永磁體轉(zhuǎn)子，沒有勵(lì)磁損耗：發(fā)熱的電樞繞組又裝在外面的定子上，散熱容易，因此，永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)既有一般直流電機(jī)良好的調(diào)速起動(dòng)性能，又具有壽命長，沒有換向火花，沒有無線電干擾，運(yùn)行可靠，維修簡便及噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。此外，它的轉(zhuǎn)速不受機(jī)械換向的限制，如果采用空氣軸承或磁懸浮軸承，可以在每分鐘高達(dá)幾十萬轉(zhuǎn)運(yùn)行。永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)機(jī)系統(tǒng)相比具有更高的能量密度和更高的效率，在電動(dòng)車中有著很好的應(yīng)用前景。典型的永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)是一種準(zhǔn)解耦矢量控制系統(tǒng)，由于永磁體只能產(chǎn)生固定幅值磁場，因而永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)非常適合于運(yùn)行在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域，一般采用電流滯環(huán)控制或電流反饋型SPWM法來完成。為進(jìn)一步擴(kuò)充轉(zhuǎn)速，永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)也可以采用弱磁控制。弱磁控制的實(shí)質(zhì)是使相電流相位角超前，提供直軸去磁磁勢來削弱定子繞組中的磁鏈。永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)受到永磁材料工藝的影響和限制，使得永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的功率范圍較小，最大功率僅幾十千瓦。永磁材料在受到振動(dòng)、高溫和過載電流作用時(shí)，其導(dǎo)磁性能可能會(huì)下降或發(fā)生退磁現(xiàn)象，將降低永磁電動(dòng)機(jī)的性能，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞電動(dòng)機(jī)，在使用中必須嚴(yán)格控制，使其不發(fā)生過載。永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)在恒功率模式下，操縱復(fù)雜，需要一套復(fù)雜的控制系統(tǒng)，從而使得永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)造價(jià)很高。（2）無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理無刷直流電動(dòng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子位置傳感器和位置傳感器組成，它的原理框圖如下35圖所示，圖中直流電源通過開關(guān)線路向電動(dòng)機(jī)定子繞組供電，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置由位置傳感器檢測并提供信號(hào)去觸發(fā)開關(guān)線路中的功率開關(guān)元件使之導(dǎo)通或截止，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。動(dòng)機(jī)的定子繞組多做成三相對(duì)稱星形接法，同三相異步電動(dòng)機(jī)十分相似。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、制動(dòng)信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng)；接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào)，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生