直流无刷电机转速控制设计

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1、直流无刷电机转速控制设计　　直流无刷电机转速控制设计　　摘要：无刷直流电机是一种新型的机电一体化电机，是基于有刷直流电机发展起来的，其鲜明的特点和用途的技术越来越受到人们的重视，随着科学技术的发展，无刷直流电机在速度，转矩脉动方面等正在提高。本文研究了利用单片机STM8单片机控制PWM信号，通过霍尔电机采集到的信号来实现直流电机调速，对PWM信号的原理做了简要说明，同时其硬件电路较简便，较完善的软件性能，测量速度快，精度高，高性价比等特点。　　关键词：无刷直流电机；STM8；PWM；霍尔电机　　　　AdesignofBrushlessDCMotorspeedcontr

2、ol　　Abstract：BrushlessDCmotorisanewtypeofMechatronicsMotorisbasedonbrushedDCmotordeveloped,itsdistinctivefeaturesandusesoftechnologyhasbeenpaidmoreandmoreattention,withthedevelopmentofscienceandtechnology,brushlessDCmotorspeed,torquerippleandotheraspectsareimproved.Inthispaper,usingSCMS

3、TM8MCUPWMsignalcollectedthroughtheHallmotorsignalstoachieveDCmotorspeedcontrol,thePWMsignaloftheprinciplesarebrieflydescribed,whileitshardwarecircuitisrelativelysimple,bettersoftwareperformancemeasurementspeed,highprecision,highcostandsoon.　　.Keywords：BrushlessDCMotor;STM8;PWM;HallMotor

4、　　目录　　一、绪论1　　1.1无刷直流电动机的发展和意义1　　1.2无刷直流电机的主要特点1　　二、无刷直流电动机的结构及基本工作原理2　　2.1无刷直流电动机的组成2　　2.2直流电机的无刷工作原理3　　2.3脉宽调制（PWM）技术4　　2.4霍尔传感器5　　2.5两两导通方式6　　三、基于STM8的无刷直流电机的系统的总体设计7　　3.1设计方案比较7　　3.2方案选择8　　3.3模块功能介绍8　　四、基于STM8的无刷直流电机控制系统电路硬件设计9　　4.1STM8单片机的选型及简单介绍9　　4.1.1单片机的选型10　　4.1.2控制芯片STM8S903简介

5、10　　4.1.3STM8S903的主要特性：11　　4.1.4STM8S903芯片管脚和功能接口介绍11　　4.2控制系统硬件基本结构12　　4.2.1电源电路设计13　　4.2.2单片机最小系统13　　4.2.3键盘设计14　　4.2.4电机控制系统设计14　　4.2.5LCD显示电路设计15　　五、基于STM8的无刷直流电机的控制系统的软件设计16　　5.1系统总体设计流程图16　　5.2LCD显示子程序流程图17　　5.3速度调节子程序流程图17　　5.3速度调节子程序流程图17　　六、基于STM8的无刷直流电机控制系统的系统调试18　　6.1硬件调试18　　

6、6.2软件调试18　　6.3综合调试18　　总结与展望19　　致谢20　　参考文献21　　附录22　　1）电路原理图22　　2）程序清单23　　一、绪论　　1.1无刷直流电动机的发展和意义　　无刷直流电机是在有刷直流电机的基础上发展起来的，1917年，Bolgior提出整流器，以取代有刷直流电动机的机械毛刷;1955年美国D.Harrison和其他物理学家申请使用晶体管取代有刷直流电动机的机械刷的专利，直流无刷由此诞生;1962年，随着半导体技术的发展，人们经过多年的努力，已成功开发出了利用霍尔元件来完成无刷直流电机换向;1970年以后，随着半导体工业的发展，许多新的

7、全控制功率半导体器件（如GTR，MOSFET，IGBT等）的出现，再加上具有高磁能的永久磁铁材料（如钐钴，，NsFeB）开始出现，这些产品广泛应用于直流无刷电机并为其奠定了坚实的基础；1986年，HRBolton无刷直流电机做全面的总结制度，指出了研究的无刷直流电机领域，，标志着直流无刷电机理论上的成熟；1987年，德意志联邦共和国在北京举行金属加工设备展览会，SSIEMENS和BOSCH展出永磁同步伺服系统和驱动器，引起了国内学者的关注，由此开始了中国历史上的直流无刷电机的研究和开发。经过不懈的努力，中国直流无刷电机产品已形成了一定的生产规模。