【文章內(nèi)容簡介】 的功能對單片機進行介紹（1） 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)P89LPC933器件有一個A/D。每個A/D轉(zhuǎn)換器包含4個結(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－自動掃描，單次轉(zhuǎn)換模式－自動掃描，連續(xù)轉(zhuǎn)換模式－雙通道，連續(xù)轉(zhuǎn)換模式－單步模式，本實驗選固定通道，單次轉(zhuǎn)換模式。根據(jù)需要本實驗選擇單個輸入通道進行轉(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應(yīng)的結(jié)果寄存器中定時器觸 發(fā)啟動定時器0溢出時啟動一次A/D轉(zhuǎn)換。一旦轉(zhuǎn)換過程被啟動，其它的定時器0觸發(fā)操作均無效，直至轉(zhuǎn)換過程結(jié)束。 立即啟動 編程為該模式將立即啟動一次轉(zhuǎn)換。立即啟動模式適用于所有A/D工作模式。邊沿觸發(fā) 。一旦轉(zhuǎn)換過程被啟動，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位定時器，并可在溢出時重裝16位值4個比較/PWM輸出，可選擇極性對稱/非對稱PWM選擇7個中斷（1個溢出、2個捕獲和4個比較）使用同一個中斷向量，通過映像寄存器進行安全的16位讀寫。2路捕獲輸入，帶有事件計數(shù)器和數(shù)字噪聲濾波器四個輸出比較通道A、B、C和D分別通過4個16位寄存器OCRAH：OCRAL，OCRBH：OCRBL，OCRCH：OCRCL和OCRDH：OCRDL進行控制。每個輸出比較通道在進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)使能一個比較通道時，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，，）。當(dāng)TH2：TL2的內(nèi)容和OCRxH：OCRxL相匹配時，TIFR2中的定時器輸出比較中斷標志TOCFx置位。該位的置位發(fā)生在出現(xiàn)比較的下一個CCUCLK周期。如果EA和定時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”將其手動清零。CCCRx中的兩個位，輸出比較x模式位OCMx1和OCMx0對匹配發(fā)生時所采取的動作進行選擇。即使中斷被禁止，所使能的比較動作仍然會發(fā)生。為了產(chǎn)生比較輸出，比較值必須在CCU 定時器的計數(shù)范圍之內(nèi)。當(dāng)比較通道使能時，I/O口（必須配置為輸出）將會連接到一個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，可通過激活一個強制的比較來改變。強制比較的產(chǎn)生是通過置位CCCRx中的強制比較x輸出位FCOx實現(xiàn)的。當(dāng)OCMx1/OCMx0對I/O口進行設(shè)置后，向FCOx位寫入1將使相應(yīng)的I/O口產(chǎn)生一個跳變，但不會產(chǎn)生中斷。在基本定時器操作模式中，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，比較管腳的狀態(tài)保持不變，直到發(fā)生比較事件或強制比較為止。PWM操作有兩種主要的模式：對稱和非對稱。這兩種定時器工作模式通過向TMOD21:TMOD20寫入10H或11H進行選擇。在非對稱PWM 操作中，CCU 定時器按照遞減計數(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。在對稱模式中，定時器交替遞增/遞減計數(shù)并且TDIR2的值無效。該模式與基本定時器操作的主要區(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。與基本定時器操作一樣，當(dāng)PWM（比較）管腳連接到比較邏輯時，它們的邏輯狀態(tài)保持不變。但是，有一點不同：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單片機特性，其速度為標準80C51器件的6倍。只需要較低的時鐘頻率即 可達到同樣的性能，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)存儲器。512字節(jié)附加片內(nèi)RAM。，每一個定時器均可設(shè)置為溢出時觸發(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個模擬比較器。可選擇輸入和參考源；增強型UART。具有波特率發(fā)生器、間隔檢測、幀錯誤檢測、自動地址識別和通用的中斷功能。；8個鍵盤中斷輸入，另加2路外部中斷輸入；4個中斷優(yōu)先級。使用片內(nèi)上電復(fù)位時不需要外接元件。復(fù)位計數(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)可在電源故障時使系統(tǒng)安全關(guān)閉。該功能也可配置為一個中斷；可配置的片內(nèi)振蕩器及其頻率范圍和RC振蕩器選項(通過用戶可編程Flash配置位選擇)。選擇RC振蕩器時不需要外接振蕩器件。振蕩器選項支持的頻率范圍為20KHz～12MHz。可選擇RC振蕩器選項并且其頻率可進行很好的調(diào)節(jié)。：準雙向口，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口管腳的值與一個可編程的模式匹配或者不匹配時，可產(chǎn)生一個中斷。施密特觸發(fā)端口輸入；所有口線均有20mA的LED驅(qū)動能力。但整個芯片有一個最大值的限制(見DC特性)。，輸出最小轉(zhuǎn)換時間約為10ns；最少23個I/O口(28腳封裝)，選擇片內(nèi)振蕩和片內(nèi)復(fù)位時可多達26個I/O口；當(dāng)選擇片內(nèi)振蕩及復(fù)位時，LPC932只需連接電源和地。串行Flash編程可實現(xiàn)簡單的在線編程。2個Flash保密位可防止程序被讀出；Flash程序存儲器可實現(xiàn)在應(yīng)用中編程。這允許在程序運行時改變代碼；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)動電路 驅(qū)動電路設(shè)計驅(qū)動電路如圖34所示。圖34 驅(qū)動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。電角度，轉(zhuǎn)子跟隨定子磁場轉(zhuǎn)動相當(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60176。電角度，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)。 無刷直流電動機（1）無刷直流電動機的選擇電機是電動自行車的心臟，是關(guān)鍵部件，電機要適應(yīng)頻繁起動，頻繁變速又考慮到薄形安裝特點，目前大都采用盤式結(jié)構(gòu)，同時為了適應(yīng)道路使用和環(huán)境特點，電機通常設(shè)計成全封閉結(jié)構(gòu)形式，具有可靠防護性能。從當(dāng)前市場上銷售的電動自行車看主要是用直流永磁印制繞組電機和直流無刷電機，印制繞組電機關(guān)鍵是印制轉(zhuǎn)子的制造工藝，而且需引進部分設(shè)備如轉(zhuǎn)子片疊好后外圓點和內(nèi)孔點的氬弧焊點焊機。一旦轉(zhuǎn)子工藝突破，該電機的批量生產(chǎn)即不成問題了。直流無刷電機存在質(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電機用于電動自行車是較為理想的。鑒于電動車對電動機的基本要求，本設(shè)計采用永磁無刷直流電動機。永磁無刷直流電動機是一種高性能的電動機。它的最大特點就是具有直流電動機的外特性而沒有刷組成的機械接觸結(jié)構(gòu)。加之，它采用永磁體轉(zhuǎn)子，沒有勵磁損耗：發(fā)熱的電樞繞組又裝在外面的定子上，散熱容易，因此，永磁無刷直流電動機既有一般直流電機良好的調(diào)速起動性能，又具有壽命長，沒有換向火花，沒有無線電干擾，運行可靠，維修簡便及噪聲低等優(yōu)點。此外，它的轉(zhuǎn)速不受機械換向的限制，如果采用空氣軸承或磁懸浮軸承，可以在每分鐘高達幾十萬轉(zhuǎn)運行。永磁無刷直流電動機機系統(tǒng)相比具有更高的能量密度和更高的效率，在電動車中有著很好的應(yīng)用前景。典型的永磁無刷直流電動機是一種準解耦矢量控制系統(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機系統(tǒng)非常適合于運行在恒轉(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。為進一步擴充轉(zhuǎn)速，永磁無刷直流電動機也可以采用弱磁控制。弱磁控制的實質(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。永磁無刷直流電動機受到永磁材料工藝的影響和限制，使得永磁無刷直流電動機的功率范圍較小，最大功率僅幾十千瓦。永磁材料在受到振動、高溫和過載電流作用時，其導(dǎo)磁性能可能會下降或發(fā)生退磁現(xiàn)象，將降低永磁電動機的性能，嚴重時還會損壞電動機，在使用中必須嚴格控制，使其不發(fā)生過載。永磁無刷直流電動機在恒功率模式下，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機的驅(qū)動系統(tǒng)造價很高。（2）無刷直流電機的結(jié)構(gòu)及工作原理無刷直流電動機由電動機，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)線路向電動機定子繞組供電，電動機轉(zhuǎn)子位置由位置傳感器檢測并提供信號去觸發(fā)開關(guān)線路中的功率開關(guān)元件使之導(dǎo)通或截止，從而控制電動機的轉(zhuǎn)動。是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。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