基于ARM的直流无刷电动机的驱动器设计

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1、南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）题目：基于ARM的直流无刷电动机的驱动器设计专业：自动化班级：自动化102学号：203100232学生姓名：徐晓冬指导教师：刘启新副教授起讫日期：2014.2～2014.6设计地点：工程实践中心4-101GraduationDesign(Thesis)DesignofdriveforBrushlessDCmotorbasedonARMByXUXiaodongSupervisedbyAssociateProf.LIUQixinSchoolofAutomationNanjingInstituteofTechnologyJune,2014南京工程学院自

2、动化学院本科毕业设计（论文）摘要随着电子技术的迅速发展，无刷直流电机的应用领域不断扩大，其具备一般电机的全部优点，同时又取消了碳刷结构，已然成为21世纪最有发展前景的新型电机之一。现如今，由于电机控制要求不断提高，使用普通单片机控制器已经不能达到更高的要求。然而，ARM技术凭借其强大的运算处理能力，为复杂的控制、完成控制精度等技术指标以及机电一体化设计提供了强有力的支持。而基于Cortex-M3内核的STM32微处理器在ARM器件中更具特点，本设计中采用意法半导体（ST）公司STM32F10系列中的STM32F103ZET6芯片作为主控制器。本设计包括硬件设计与软件设计。针对无刷直流电机

3、的机械特性以及控制原理，有感无刷直流电机的驱动由电机本体、驱动电路和控制电路组成。硬件电路分别从控制电路以及功率驱动电路两个方面进行分析与设计阐述。主控硬件包括主控单元、LED和按键电路、LCD驱动电路、SD卡电路和JTAG下载仿真电路；功率驱动的硬件单元包括MOSFET换相电路、电压电流检测电路和霍尔传感器调理电路。软件设计主要包括霍尔信号的采集、PWM波控制转速、以及电压电流的ADC处理程序。经过系统联合调试，设计方案可行，电机运行正常，实现启停、正反转、调速要求。关键词：无刷直流电机；霍尔传感器；ARM/STM32；PWM；MOSFETII南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）

4、ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofelectronictechnology,theapplicationfieldofBrushlessDCmotorexpandsunceasingly.TheBrushlessDCmotornotonlyhasalltheadvantagesofthetraditionalmotorsbutalsocancelsthegraphitebrushstructure,whichhasbecomeoneofthemostpromisingnovelmotorsinthe21stcentury.Nowadays,withthei

5、ncreasingrequirementofmotorcontrol,itcannotreachhigherrequirementstousenormalsinglechipmicrocomputer.However,ARMtechnology,withitspowerfulprocessingability,providesastrongsupportforfinishingthecomplexcontrol,thetechnicalindexessuchascontrolprecisionandelectromechanicalintegrationdesign.What'smore

6、,theSTM32microprocessorsbasedonCortex-M3havethedistinguishingfeaturesintheARMdevice,STM32F103ZET6designedbytheSTMicroelectronics(ST)isusedinthisdesignasmaincontrollerchip.Thisdesignincludeshardwaredesignandsoftwaredesign.AccordingtothemechanicalfeaturesandcontrolprincipleofthebrushlessDCmotor,Bru

7、shlessDCmotorcontrolsystemiscomposedofmotor,drivecircuitandcontrolcircuit.Thehardwarecircuitisanalyzedanddesignedrespectivelyfromtwoaspectsofcontrolcircuitandpowerdrivecircuitinthispaper.Maincontrolhardwarecircuitinclu