【正文】 PWMZK， TL1=128PWMZK；當(dāng) 變量PWMZK 的值發(fā)生改變時，定時器 1的定時時間也就發(fā)生改變，即 PWM 波輸出高電平脈寬發(fā)生改變，這樣就可以改變功率管的平均電壓，從而改變其平均電流已達改變速度之效。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 定時器 1 中斷入口 定時器中斷 0 入口 返回 定時滿 140ms 否？ 開定時器 1， PWM 波輸出高，讀取霍爾狀態(tài)值 記錄霍爾狀態(tài)改變次數(shù) ,并將當(dāng)前狀態(tài)值存在霍爾比較變量中 } 圖 46 定時器 0 中斷服務(wù)程序流程圖 圖 47 定時器 1 中斷服務(wù)程序流程圖 分析：用定時器 0和 1同時進行來獲得周期一定（為 278US）的 pwm 波 ,用定時器 0作為 278us 的標(biāo)尺，在定時器 0的中斷服務(wù)程序中獲取霍爾信號，獲取霍爾狀態(tài)值的方式是 P2amp。 } TH1=31PWMZK。 t1=0。//140ms 未到 else temp=1。 hall_1=hall。P2。 TR1=1。 十進制 輸入 BI/RB0 輸出 LT RBI DCBA a b c d e f g 0 H H 0000 H 1 1 1 1 1 1 0 1 H X 0001 H 0 1 1 0 0 0 0 2 H X 0010 H 1 1 0 1 1 0 1 3 H X 0011 H 1 1 1 1 0 0 1 4 H X 0100 H 0 1 1 0 0 1 1 5 H X 0101 H 1 0 1 1 0 1 1 6 H X 0110 H 0 0 1 1 1 1 1 7 H X 0111 H 1 1 1 0 0 0 0 8 H X 1000 H 1 1 1 1 1 1 1 9 H X 1001 H 1 1 1 0 0 1 1 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 圖 44 正轉(zhuǎn)狀態(tài)顯示圖南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 圖 45 反轉(zhuǎn)狀態(tài)顯示圖 中斷服務(wù)程序及其流程圖 從換相過程中的轉(zhuǎn)矩脈動角度來看， H_PWML_PWM 方式的轉(zhuǎn)矩脈動最大，以及根據(jù)老師的建議，因此選擇 H_PWML_PWM 方式進行調(diào)速控制。狀態(tài)指示值和速度值通過參數(shù)的形式送來賦給形參 zhi_s、 sudu， tempdata[]是存放四位數(shù)據(jù)的數(shù)組，由 zhi_s/10 獲得狀態(tài)指示值的十位存放在 tempdata[0]中，由 (zhi_s%10)獲得其位值存放在 tempdata[1]中；由 sudu/10 獲得速度值的十位存放在 tempdata[2]中；由 sudu%10獲得個位值存放在 tempdata[3]中。 顯示子程序流程圖 接 74ls48 芯片的四個輸入端控制數(shù)碼管的段選通， 輸出電機控制字，經(jīng)光耦隔離后到 ir2103 驅(qū)動芯片的輸入端，控制功率管的導(dǎo)通， 接三個霍爾信號， 接蜂鳴器（起報警作用）， 為 PWM 波的輸出端， 接 74ls138 譯碼器的輸入端，控制數(shù)碼管的位選通。定義電機順時針轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)原理與正轉(zhuǎn)類似，只是控制字不同，具體可以參照表 42。通過不停地查詢霍爾狀態(tài)得到 hall 當(dāng)前的值，再運用 switch～ case 語句查表獲取控制字送到 P1 口低六位以控制功率管。 } } 采用手動轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)軸的方式確定電機轉(zhuǎn)動的霍爾狀態(tài)變換順序，電機在 180176。 default: P1=0x15。 case 0x01: P1=0x31。 case 0x03: P1=0x34。 case 0x02: P1=0x1c。 case 0x06: P1=0x0d。 case 0x04: P1=0x07。 正反轉(zhuǎn)程序流程圖 表 41 正轉(zhuǎn)霍爾狀態(tài)與控制字對應(yīng)關(guān)系表 霍爾狀態(tài) 101 100 110 010 011 001 hall 值 0x05 0x04 0x06 0x02 0x03 0x01 控制字 0x13 0x07 0x0d 0x1c 0x34 0x31 表 42 反轉(zhuǎn)霍爾狀態(tài)與控制字對應(yīng)關(guān)系表 霍爾狀態(tài) 101 001 011 010 110 100 hall 值 0x05 0x01 0x03 0x02 0x06 0x04 控制字 0x1c 0x0d 0x07 0x13 0x31 0x34 圖 42 正轉(zhuǎn)流程圖 Z_ZHUAN() 通過 switch查詢獲得相應(yīng)控制字賦給 P1口 開始 返回到主程序 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 定義變量 i=0,將兩個值進行分離分別得到個、十位 開始 {switch(hall) { case 0x05: P1=0x13。 G_ZUO()。 } display(z_s,sd)。//清霍爾信號改變次數(shù)計數(shù)值 T0_count=0。 while(flag_s) { if(temp==1) { sd=((count/12)/140)*1000。} if(flag_s==1) { z_s=11。 while(1) 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 啟動 鍵是否按下？ { if(s1==0) { delay(10)。任務(wù)的調(diào)度則由周期 PWM 波定時器 0和定時器 1中斷來完成。 系統(tǒng)程序總體設(shè)計 本設(shè)計采用 C語言來編寫程序，程序分模塊完成，主要包括：按鍵查詢模塊、工作子程序、正反轉(zhuǎn)、速度顯示、中斷服務(wù)程序等。此系統(tǒng)軟件設(shè)計要求中，要實現(xiàn)的功能有正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，速度顯示 和 停止等 方面。 軟件系統(tǒng)概述 單片機測控系統(tǒng)的軟件設(shè)計和一般在現(xiàn)成系統(tǒng)機上設(shè)計一個應(yīng)用軟件有所 不同，后者是在系統(tǒng)機器操作系統(tǒng)等支持下的純軟件設(shè)計，而單片機的軟件設(shè)計是在裸機條件下開始的，而且隨系統(tǒng)的不同而不同。 STCISP 是由智峰工作室提供的公共免費下載工具，是針對 STC 系列單片機而設(shè)計的，可下載 STC89系列、 12C2052系列和 12C5410等系列的 STC 單片機，使用簡便，下載程序只需一根串口線即可，現(xiàn)已被廣泛使用。 圖 34 驅(qū)動電路原理圖 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 第四章 軟件設(shè)計 系統(tǒng)主要應(yīng)用軟件簡介 Keil c單片機開發(fā)軟件簡介 Keil C51 是美國 keil software 公司出品的 51系列兼容單片機 C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)上、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。 P2 口低 3 位（ ）接光耦隔離后的霍爾信號， 接蜂鳴器（起高速報警作用）， 為 PWM 波的輸出端。 系統(tǒng)組成 及主要器件簡介 系統(tǒng)原理框圖如圖 31所示： 圖 31 無刷直流電機總體設(shè)計原理框圖 單片機設(shè)計及接口電路 單片機設(shè)計原理圖 如圖 32 所示： 圖 32 單片機設(shè)計及接口電路 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 單片機 、 、 、 、 接按鍵電路，接收用戶指令， P0 口低四位（ ）接 74ls48 芯片的四個輸入端，控制數(shù)碼管的段選通，高三位（ ）接 74ls138 譯碼器的輸入端，控制數(shù)碼管的位選通。硬件的穩(wěn)定將決定整個系統(tǒng)的穩(wěn)定，硬件設(shè)計主要解決的問題是抗干擾，抗干擾主要體現(xiàn)在濾波的效果和 PCB的布局布線。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 下圖是未使用 PWM 調(diào)速與經(jīng) PWM 調(diào)速后的三相驅(qū)動電流對 比圖。導(dǎo)通區(qū)間內(nèi)，上、下橋臂的開關(guān)管同時進行 PWM 控制。這種方式的特點是下橋臂開關(guān)管總是負責(zé) PWM控制，同時也使每個 60176。 （ 4） L_PWMH_ON 方式：該方式是指在 120176。這種方式的特點是上橋臂開關(guān)管總是負責(zé) PWM控制，同時也使每個 60176。 （ 3） H_PWML_ON 方式： 該方式是指在 120176。這種方式的特點是上下橋臂開關(guān)管交替 PWM 控制，每個 60176。保持常開，后 60176。 （ 2） ON_PWM 方式： 該方式是指每個開關(guān)管在 120176。這種方式的特點是上下橋臂開關(guān)管交替 PWM 控制，每個 60176。進行PWM 控制，后 60176。 對于三相星形聯(lián)結(jié)二二導(dǎo)通方式的無刷直流電動機，其 PWM 控制的方式有 5種如下： （ 1） PWM_ON 方式：該方式是指每個開關(guān)管在 120176。 表 22 二二導(dǎo)通方式下 換相順序及控制字 (逆時針方向轉(zhuǎn)動 ) Hu Hv Hw hall(霍爾狀態(tài)值 ) 導(dǎo)通管 單片機 控制字 1 0 1 0x05 V V4 0 1 0 0 1 1 0x13 1 0 0 0x04 V V6 0 0 0 1 1 1 0x07 1 1 0 0x06 V V6 0 0 1 1 0 1 0x0d 0 1 0 0x02 V V3 0 1 1 1 0 0 0x1c 0 1 1 0x03 V V5 1 1 0 1 0 0 0x34 0 0 1 0x01 V V5 1 1 0 0 0 1 0x31 圖 27 無刷直流電機 順時針轉(zhuǎn)時 各霍爾狀態(tài)與導(dǎo)通管對應(yīng)關(guān)系 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 表 23 二二導(dǎo)通方式下 換相順序及控制字 (順時針方向轉(zhuǎn)動 ) Hu Hv Hw hall(霍爾狀態(tài)值 ) 導(dǎo) 通管 單片機 控制字 1 0 1 0x05 V V3 0 1 1 1 0 0 0x1c 0 0 1 0x01 V V6 0 0 1 1 0 1 0x0d 0 1 1 0x03 V V6 0 0 0 1 1 1 0x07 0 1 0 0x02 V V4 0 1 0 0 1 1 0x13 1 1 0 0x06 V V5 1 1 0 0 0 1 0x31 1 0 0 0x04 V V5 1 1 0 1 0 0 0x34 無刷直流電機 PWM調(diào)速方式介紹 課題要求電機運轉(zhuǎn)速度是可調(diào)節(jié)的，并且需要用 閉環(huán)控制程序?qū)崿F(xiàn) 調(diào)速，本設(shè)計采用 PWM 方式進行軟件調(diào)速。軟件不停查詢當(dāng)前霍爾狀態(tài)，再根據(jù)霍爾狀態(tài)值獲取相應(yīng)控制字賦給 P1 口的幾個控制位。 圖 26 無刷直流電機 逆時針轉(zhuǎn)時 各霍爾狀態(tài)與導(dǎo)通管對應(yīng)關(guān)系 硬件設(shè)計選用的是 IR2103 芯片作為驅(qū)動芯片，這款芯片可以很好地保護功率管，短時間電流過大，可避免功率管燒壞，這給調(diào)試帶來方便和安全性。在給定轉(zhuǎn)速下，假設(shè)電流恒 定不變，則反電動式越大，轉(zhuǎn)矩也越大。 電角度，線圈繞組的利用率增加了，轉(zhuǎn)矩波動減小了 。 電角度的空間分布，每個功率 MOSFET 導(dǎo)通 120176。當(dāng) V V6 導(dǎo)通時，電流流向為：電池正極→ V1→ U 相線圈繞組→ W相線圈繞組→ V6→電池負極。直流電源 電子換相線路 電機本體 轉(zhuǎn)子位置傳感器 輸出 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7