基于MCS-51單片機(jī)控制直流無刷電動機(jī)

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摘 要



直流無刷電機(jī)是同步電機(jī)的一種，由電動機(jī)本體、位置傳感器和電子開關(guān)線路三部分組成。其定子繞組一般制成多相（三相、四相、五相不等），轉(zhuǎn)子由永久磁鋼按一定極對數(shù)（2p=2,4,…）組成。電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速受電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度及轉(zhuǎn)子極數(shù)(P)影響： N=120．f / P。在轉(zhuǎn)子極數(shù)固定情況下，改變定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率就可以改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。直流無刷電機(jī)即是將同步電機(jī)加上電子式控制(驅(qū)動器)，控制定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率并將電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復(fù)校正，以期達(dá)到接近直流電機(jī)特性的方式。也就是說直流無刷電機(jī)能夠在額定負(fù)載范圍內(nèi)當(dāng)負(fù)載變化時(shí)仍可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)子維持一定的轉(zhuǎn)速。

MCS-51單片機(jī)是美國英特爾公司生產(chǎn)的一系列單片機(jī)的譆@?，是一种集成稻湻芯片，采淤Q(mào)蠊婺＜際醢丫哂惺荽砟芰Φ奈⒋砥鰨–PU）、隨機(jī)存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、輸入輸出接口電路、定時(shí)計(jì)算器、串行通信口、脈寬調(diào)制電路、A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊半導(dǎo)體硅片上，這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。

本論文將介紹基于MCS-51單片機(jī)控制直流無刷電動機(jī)的設(shè)計(jì)，它可以實(shí)現(xiàn)控制直流無刷電動機(jī)的啟動、停止、急停、正反轉(zhuǎn)、加減速等功能。



關(guān)鍵詞：單片機(jī)，直流無刷電動機(jī)，控制系統(tǒng)





BASED ON THE MCS - 51 SINGLECHIP MICROCOMPUTER CONTROL BRUSHLESS DC MOTOR



ABSTRACT



Brushless dc motor is a kind of synchronous motor, the motor ontology, and position sensors and electronic switch line 3 parts. The stator winding into general multiphase (three-phase, four, five phase), rotor surface-mounted according to the certain by permanent extremely logarithm (system 2p = 2,4-diflooronitrohenzene,...). Composition. The speed of the motor rotor rotating magnetic field by the speed of the motor stator and rotor polar number (P) : N = f/P j. In a fixed number of rotor stator circumstance, change the frequency of rotating magnetic rotor speed can be changed. Brushless dc motor is synchronous motor drive and control (electronic), a rotating magnetic field frequency control stator and rotor motor speed feedback to the control center, in order to achieve and correction of dc motor characteristics. Namely brushless dc motor for rated load in range when the load change still can control motor rotor maintain speed.

MCS-51 SCM is the Intel company manufactures A range of MCU, is an integrated circuit chips, using the technology with large scale data processing ability of microprocessor (CPU), random access memory (RAM), read only memory (ROM), input/output interface circuit and timing calculator, serial communication, pulse width modulation circuit, A/D converters to A semiconductor silicon integrated circuits, the circuit in software under the control of the accurate, rapid and efficient program designers pre-ordained task.

This paper will introduce MCS-51 single-chip microcomputer control design of brushless dc motor control, which can realize brushless dc motor start, stop, stop, positive &negative, deceleration etc. Function.



KEY WORDS: SCM，Brushless dc motor，The control system



目　錄



前　言 1

第1章 單片機(jī)概述 3

1.1單片機(jī)概述 3

1.2單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 4

1.2.1單片機(jī)的特點(diǎn) 4

1.2.2單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 5

第2章 MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 7

2.1 MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 7

2.2 MCS-51單片機(jī)的引腳及其功能描述 8

2.3 MCS-51單片機(jī)的工作方式 11

2.4 MCS-51單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng) 13

2.5 MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng) 14

2.5.1 指令系統(tǒng)概述 14

2.5.2 指令系統(tǒng)簡介 14

第3章 直流無刷電動機(jī)簡介 18

3.1直流無刷電動機(jī)的基本組成 18

3.2直流無刷電動機(jī)的工作原理 19

第4章 單片機(jī)控制直流無刷電動機(jī) 23

4.1 預(yù)備知識 23

4.2 設(shè)計(jì)要求 23

4.3硬件設(shè)計(jì) 23

4.3.1 電動機(jī)介紹 23

4.3.2 電動機(jī)驅(qū)動器介紹 25

4.3.3 控制電路設(shè)計(jì) 31

4.4 軟件設(shè)計(jì) 40

4.4.1 程序流程圖 40

4.4.2 程序清單 43

結(jié)　論 49

謝 辭 50

參考文獻(xiàn) 51

附　錄 52

外文資料翻譯 53