基于AT90S8535单片机的无刷直流电动机控制系统设计

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1、·#"·/8C7G9?CGFUSF8CAD?CGFS9@?988D?9@/G@GV?98WEF1!"5E1-!""#机电工程!""#年第!"卷第-期基于!"#$%&’(’单片机的无刷直流电动机控制系统设计张震宇（浙江科技学院信息与电气工程学系，浙江杭州#’""’!）摘要：介绍了一种以)*("+,-#-单片机为控制核心、结合专用芯片./%!’的新型无刷直流电动机控制系统，给出了系统的硬件构成和软件设计方案。相比于目前大多数的无刷直流电动机控制系统，该系统具有一定的新颖性和先进性。关键词：无刷直流电动机；单片机；控制系统中图分类号：*0#%,1’；*/##文

2、献标识码：)文章编号：’""’$2--（’!""#）"2$""#"$"#)*+,-./01/.23/4%5+2*60/327*839+74*++)16/2/38:+*;/.!"("%,-#-34)563789:;<（!"#$%&’()’&*+,$-&),)./0"1$*-1,0/)2-)""*-)2，34"5-,)26)-7"*8-$9&’:1-")1",).;"14)&0&29，<,)2=4&>#’""’!，?4-),）!<+23:=2：=;<>?9@A78B?CDECE9ADEFF8D)*("+,-#-G9HA78C7?I./%!’，G98JCE9A

3、DEF>;>A8BEKA78LD<>7F8>>MNBEAED?>?9ADE:HIGI8D，A787GDHJGD8>ADEKAJGD8H8>?@9GD8GF>E@?O8978D81NEBIGD8HJ?A7BE>AEKA78C;>:A8BEKA78LD<>7F8>>MNBEAED，A78>;>A8B?>BED8ED?@?9GFG9HGHOG9C8H1>*5?/3;+：LD<>7F8>>MNBEAED；B?CDECE9ADEFF8D；CE9ADEF>;>A8B确地测量出它的转速。本系统直接利用

4、转子位置传感器的’引言输出脉冲信号4’来反映电动机的转速，转速的测量则利用由于无刷直流电动机在结构上利用电子换向器取代了单片机的脉冲输入捕获功能来完成。将位置传感器信号4’有刷直流电动机的机械电刷和机械换向器，使无刷直流电动接至单片机的0M-脚，随着电动机的转动，单片机可自动地机仅保留了有刷直流电动机的线性机械特性、宽的调速范捕获到4’信号两个相邻的上升沿，并通过计算得出这两个相邻上升沿的间隔时间，这个时间便是电动机转动一圈所需围、大的启动转矩等优点，同时又具有交流电动机的结构简的时间，据此可以很容易地计算出电动机的转速。单、运行可靠、维护方便等优点。因

5、此它已广泛地应用在自动控制、智能仪器仪表、家电、电动车等领域。!系统的硬件设计整个系统的硬件构成主要包括无刷直流电动机、电机驱动电路、单片机和./%!’控制电路、限流电路等。其原理框图，如图’所示。该系统对无刷直流电动机实现的主要控制图’无刷直流电动机控制系统原理框图功能有电机闭环调速、测速、正反转控制、过流保护等。!1#单片机和./%!’控制电路!1’转子位置检测单片机和./%!’控制电路是整个系统的控制核心。其在设计方案中，无刷直流电动机有!对磁极，定子绕组控制电路图，如图!所示。采用三相形接法，#个霍尔位置传感器的空间间距为%"P，即./%!’是专

6、用于带霍尔位置传感器的三相或四相无刷电角度’!"P。由于系统使用了专用芯片./%!’，因此，#个霍直流电动机控制的集成电路芯片，具有比较全面的功能。电尔传感器的输出信号4’、4!、4#可以分别直接接到./%!’的动机的位置传感器信号可以直接接至芯片上，它的输出端可-、%、&脚。以提供#-B)的基极电流，可以直接驱动双极型功率晶体管!1!转速测量或功率/Q+RS*管。由于./%!’可以直接与外部0T/信号要对无刷直流电动机的转速进行准确的控制，首先要准连接，因此，可以十分方便地实现对电动机的调速控制。另收稿日期：!""#$"%$#"修订日期：!""#$"&

7、$!"作者简介：张震宇（’(&%$），男，浙江兰溪人，硕士，浙江科技学院信息与电气工程学系助教，主要从事电机及其控制技术的教学和科研工作。机电工程)331年第)3卷第.期!=>?@AB>@CD%C=>EFB>@C%AGBA==FBAG!@G@HBA=IJC:)3

8、现操作中解放出来，从而使单片机有更多的时间进行通讯、检的上、下桥臂开关管直通现象