【正文】 1602的讀寫操作、 屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。 第 6 腳：E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 5 腳： RW 為讀寫信號(hào)線， 高電平時(shí)進(jìn)行讀操作， 低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。經(jīng)考察分析，采用淄博齊翼電器科技有限公司生產(chǎn)的永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)更為符合設(shè)計(jì)條件，電動(dòng)機(jī)各參數(shù)如表42所示：表42 電動(dòng)機(jī)各參數(shù)表型號(hào)額定電壓（V）額定轉(zhuǎn)速（r/min）額定功率（W）長(zhǎng)度（mm）180WS0057230009000325 LCD1602 液晶顯示器 引腳功能液晶顯示器以其微功耗、 體積小、 顯示內(nèi)容豐富、 超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。表41三相全控電路開關(guān)邏輯表狀態(tài)123456T1T2T3T4T5T6100010100001010001010100001100001010應(yīng)該指出，無刷直流電動(dòng)機(jī)，加上換向器（包括換向器主回路——逆變器和和換向控制邏輯電路），從原理上說，就相當(dāng)于一臺(tái)有刷直流電動(dòng)機(jī)。各功率管導(dǎo)通順序依次是：T1T4—T1T6—T3T6 —T3T2—T5T2—T5T4。VVVVVV6為六個(gè)功率器件，對(duì)繞組通過的電流起開關(guān)作用。所以最好采用三相全控式電路。圖43 BLDCM三相全控電路原理BLDCM三相繞組主回路基本類型有三相半控和三相全控兩種。只要控制好逆變器各橋臂功率器件的開關(guān)時(shí)刻就能滿足上述要求。由于轉(zhuǎn)子的氣隙磁通為梯形波，由電機(jī)學(xué)原理可知，電樞的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)亦為梯形波，大小與轉(zhuǎn)子磁通和轉(zhuǎn)速成正比。一般的直流電機(jī)由于電刷的換相使得由永久磁鋼產(chǎn)生的磁場(chǎng)與電樞繞組通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)在電機(jī)運(yùn)行過程中始終保持垂直，從而產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。為了保證電動(dòng)機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)應(yīng)產(chǎn)生單一方向的電磁轉(zhuǎn)矩。永久磁鋼安裝在轉(zhuǎn)子上。如圖22所示:電動(dòng)機(jī)本體是由多相繞組和永久磁鋼組成。重復(fù)1—5 步驟，改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，直到全部文件編程結(jié)束。 5． 每對(duì)Flash 存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè)ALE/PROG 編程脈沖。 3． 激活相應(yīng)的控制信號(hào)。STC 89C52編程前，要設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)， 編程方法如下： 1． 在地址線上加上要編程單元的地址信號(hào)。 STC89C52主要功能特性如下： (大于1000次）Flash ROM； ； ； ； ； ，可編程UART串行通道； ，共8個(gè)中斷源； ，3級(jí)加密位； ，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能； 、PQFP、TQFP及PLCC等幾種封裝形式。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)圖313 信號(hào)關(guān)系波形圖4 主要器件說明 主控芯片STC 89C52 介紹在常用的89系列的單片機(jī)中， 51系列只有4K字節(jié)的在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器，128字節(jié)RAM ,而增強(qiáng)型的STC89C52具有8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器（ISP），有256字節(jié)RAM，這使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供靈活、有效的解決方案。PWM控制信號(hào)的占空比均按50%畫波形圖。PWM控制信號(hào)與四個(gè)IGBT VT1～VT4的導(dǎo)通關(guān)系可一用波形圖表示出來。這樣就有從左到右的電流流過電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；在這個(gè)過程中，當(dāng)按下加速或減速的按鍵時(shí)，單片機(jī)將會(huì)根據(jù)程序指令調(diào)整PWM占空比，即控制PWM1高低電平的時(shí)間寬度，進(jìn)一步控制VT4管的間斷導(dǎo)通時(shí)間，VT4管導(dǎo)通時(shí)間越長(zhǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速增大，VT4管導(dǎo)通時(shí)間越短，電機(jī)轉(zhuǎn)速小。反之也成立，當(dāng)PWM1保持為高電平時(shí)，VT4管保持導(dǎo)通,VT3管保持關(guān)斷。 同時(shí)PWM1為控制信號(hào)，表現(xiàn)為高低電平周期性地交替，VT3和VT4管交替導(dǎo)通。由此我們將PWM控制信號(hào)與驅(qū)動(dòng)電路的關(guān)系的分析進(jìn)行簡(jiǎn)化。門極回路串聯(lián)22Ω電阻，是為了防止門極回路產(chǎn)生振蕩。與IR2110供電電源連接的二極管D1,為了防止自舉電容兩端的放電,二極管要選用高頻的快恢復(fù)二極管,此電路選用FR107,它的最大反向恢復(fù)時(shí)間為500ns,最大反向耐壓1 000V。光耦輸出端因?yàn)殂Q位電路使得電平為低電平，經(jīng)反相器作用后變成高電平，傳入IR2110 的信號(hào)輸入端。當(dāng)沒有脈沖信號(hào)時(shí)，光耦的輸出端由于上拉電阻作用使電平升高，再經(jīng)反相器的作用使得進(jìn)入IR2110的信號(hào)輸入端的電平為低電平，這樣保證沒有信號(hào)時(shí)，H橋的上下晶體管是保持關(guān)斷的。因?yàn)檫B接了一個(gè)非門，同一側(cè)的光耦輸入端信號(hào)是正好相反的。根據(jù)圖37我們可以看到電路圖兩邊的電路是對(duì)稱的，因此我們只需分析一邊的電路就能將整個(gè)電路讀懂。經(jīng)過短暫的死區(qū)時(shí)間LIN為高電平，VM3導(dǎo)通，VM4關(guān)斷使VCC經(jīng)過Rg2和S2的柵極和源極形成回路，使S2開通。由于LIN與HIN是一對(duì)互補(bǔ)輸入信號(hào)，所以此時(shí)LIN為低電平，VM3關(guān)斷，VM4導(dǎo)通，這時(shí)聚集在S2柵極和源極的電荷在芯片內(nèi)部通過Rg2迅速對(duì)地放電，由于死區(qū)時(shí)間影響使S2在S1開通之前迅速關(guān)斷。圖310 HIN為高電平假定在S1關(guān)斷期間C1已經(jīng)充到足夠的電壓（VC1 VCC）。尤其是高端懸浮自舉電源的設(shè)計(jì)，可以大大減少驅(qū)動(dòng)電源的數(shù)目，即一組電源即可實(shí)現(xiàn)對(duì)上下端的控制。圖39 IR2110 內(nèi)部功能圖IR2110 的工作原理:IR2110 內(nèi)部功能如圖39 所示：由三部分組成：邏輯輸入；電平平移及輸出保護(hù)。同時(shí)器件本身容許驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓上升率達(dá)到177。同一集成電路可同時(shí)輸出兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)給逆變橋中的上、下晶體管。 （7）圖騰柱輸出峰值電流 2A。（5）工作頻率高，可達(dá) 500KHz。（3）輸出的電源端（腳 3）的電壓范圍為 10—20V。圖38 IR2110引腳圖引腳功能分別是：LO（引腳 1）:低端輸出 COM（引腳 2）:公共端 Vcc（引腳 3）:低端固定電源電壓 Nc（引腳 4）: 空端 Vs（引腳 5）:高端浮置電源偏移電壓 VB (引腳 6):高端浮置電源電壓 HO（引腳 7）:高端輸出 Nc（引腳 8）: 空端 VDD（引腳 9）:邏輯電源電壓 HIN（引腳 10）: 邏輯高端輸入 SD（引腳 11）:關(guān)斷 LIN（引腳 12）:邏輯低端輸入 Vss（引腳 13）:邏輯電路地電位端，其值可以為 0V Nc（引腳 14）:空端 IR2110 的特點(diǎn)： （1）具有獨(dú)立的低端和高端輸入通道。IR2110是一種高壓高速功率MOSFET驅(qū)動(dòng)器，有獨(dú)立的高端和低端輸出驅(qū)動(dòng)通道，圖38為其引腳圖。圖中，4個(gè)IGBT VT1～VT4,四個(gè)快速恢復(fù)二極管VD1～VD4組成了一個(gè)典型的H橋電路。所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證同側(cè)IGBT的控制信號(hào)不能同時(shí)為“1”。如果IGBT VT1和VT2同時(shí)導(dǎo)通，那么電流就會(huì)從正極穿過兩個(gè)三極管直接回到負(fù)極。電流從二極管VD2經(jīng)過直流電機(jī)流向VD3。從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)沿另一方向轉(zhuǎn)動(dòng)（黑色箭頭指向?yàn)殡娏髁鬟^的方向）。因此二極管是續(xù)流二極管。當(dāng)VT1和VT4關(guān)斷時(shí)，電機(jī)保持轉(zhuǎn)動(dòng)，便成了發(fā)電機(jī)。按圖中電流箭頭所示，驅(qū)動(dòng)電機(jī)按特定方向轉(zhuǎn)動(dòng)（黑色箭頭指向?yàn)殡娏髁鬟^的方向）。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須使對(duì)角線上的一對(duì)三極管導(dǎo)通。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對(duì)角線上的一對(duì)三極管。4個(gè)三極管組成H的4條垂直腿，而電機(jī)就是H中的橫杠。 H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)介圖34 H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖34中所示為一個(gè)典型的直流電機(jī)控制電路。單片機(jī)也不需要擴(kuò)展外部程序存儲(chǔ)器，所以，第29引腳也接高電平。VDD接+5V電源，VSS接地。將液晶顯示器LED1602的D0～D7 為 8 ～。主控芯片需要振蕩電路來起振時(shí)鐘頻率。（5）當(dāng)按鍵S5被按下時(shí)（單片機(jī)9腳檢測(cè)到高電平），表示電機(jī)減速運(yùn)行，所按的次數(shù)越多，速度減得越快。（4）當(dāng)按鍵S4被按下時(shí)（單片機(jī)24腳檢測(cè)到高電平），表示電機(jī)加速運(yùn)行,所按的次數(shù)越多，速度加得越快。(3)當(dāng)按鍵S3被按下時(shí)（單片機(jī)23腳檢測(cè)到高電平），表示改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。(2)當(dāng)按鍵S2被按下時(shí)（單片機(jī)22腳檢測(cè)到高電平），表示關(guān)閉電路，電動(dòng)機(jī)停止。圖32 整體控制電路圖控制電路是由單片機(jī)、LED1602顯示器、外部振蕩和鍵盤輸入電路組成，如圖32所示：系統(tǒng)的控制主要通過5個(gè)按鍵來控制，SSSSS5，按鍵功如下：(1)當(dāng)按鍵S1被按下時(shí)（單片機(jī)21腳檢測(cè)到高電平），表示啟動(dòng)電路,電動(dòng)機(jī)開始工作。 輸入端必須外加電容C1(≤47μF/100V), 以防止電壓尖峰造成模塊損壞。電路中的LM78H15500是超小型、 高效率的開關(guān)型穩(wěn)壓器，具有超寬輸入范圍，可直接替代傳統(tǒng) 78XX 系列三端線性穩(wěn)壓器。其中，單片機(jī)要求+5V電源，H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中IGBT專用驅(qū)動(dòng)集成電路芯片IR2110所要求的為+15V電源。3 電路設(shè)計(jì)圖31 電源電路目前，電動(dòng)汽車或電動(dòng)自行車上使用的電源大多數(shù)為72V蓄電池。其中AT89C52是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它對(duì)系統(tǒng)起著主要的控制作用，所有的數(shù)據(jù)命令都是通過它來處理，它帶有外接振蕩電路，鍵盤操作電路等；LCD1602是顯示鍵盤功能的，能夠顯示出按鍵功能，數(shù)據(jù)也是來源于單片機(jī)；H橋驅(qū)動(dòng)電路是系統(tǒng)電路的心臟，它也是系統(tǒng)的主要部分，它接收接收單片機(jī)的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步控制直流電機(jī)，從而達(dá)到電機(jī)調(diào)速、變向的目的。考慮到電機(jī)的起動(dòng)電流和制動(dòng)時(shí)比較大，會(huì)造成電源電壓不穩(wěn)定容易對(duì)單片機(jī)的工作產(chǎn)生干擾，所以，電機(jī)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)接口電路用光耦隔離 。而軟件部分，是對(duì)硬件端口所體現(xiàn)的信號(hào)，加以采集、分析、處理，最終實(shí)現(xiàn)控制器所要實(shí)現(xiàn)的各項(xiàng)功能，達(dá)到控制器自動(dòng)對(duì)電機(jī)速度的有效控制。本文所研究的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要是由硬件和軟件兩大部分組成。本系統(tǒng)以89C51單片機(jī)為核心，通過單片機(jī)控制，C語言編程實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的平滑調(diào)速。在PWM驅(qū)動(dòng)控制的調(diào)整