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本帖最后由 hts2008222 于 2020-3-31 11:53 編輯
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(1) 換相功能
本設(shè)計(jì)采用三相全橋星形聯(lián)結(jié)，使用二二導(dǎo)通方式，有六種導(dǎo)通狀態(tài)，轉(zhuǎn)子
很轉(zhuǎn) 60°換一種狀態(tài)。導(dǎo)通狀態(tài)的轉(zhuǎn)換通過(guò)軟件來(lái)完成。根據(jù) P2口與 MOSFET
管的連接關(guān)系，二二導(dǎo)通方式的控制字如下表 4-5（1）
表 4-5（1）二二導(dǎo)通方式控制字（正轉(zhuǎn)）
導(dǎo)通管 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 控制字
V1、 V2 0 0 1 1 1 0 0EH
V2、 V3 0 0 1 1 0 1 0DH
V3、 V4 1 0 0 1 0 1 25H
V4、 V5 1 0 0 0 1 1 23H
V5、 V6 0 1 0 0 1 1 13H
V6、 V1 0 1 0 1 1 0 16H
(2) 轉(zhuǎn)速控制
無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制原理與普通電動(dòng)機(jī)一樣，直流電機(jī)的變速主
要有 3 種方式：
1.控制電樞電壓改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.控制電機(jī)的勵(lì)磁電流改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
3.在電樞回路中，串聯(lián)電阻改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
本設(shè)計(jì)采用調(diào)節(jié)電樞電壓的方式來(lái)控制無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。可以通過(guò)
PWM 方法來(lái)控制電樞的通電電流，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的控制。本設(shè)計(jì)中通過(guò)下圖 4-5（2）
電路產(chǎn)生寬度可變的脈沖電壓，控制 3 個(gè)與門 7409 的 B 輸入端。當(dāng)脈沖電壓輸
出低電平時(shí)，使與門 7409 輸出低電平，開關(guān)電路的 MOSFET管 V4、 V6、 V2 被封
鎖；當(dāng)脈沖電壓輸出高電壓時(shí)，與門 7409 的輸出狀態(tài)取決于單片機(jī)的控制字，
MOSFET管 V4、 V6、 V2的導(dǎo)通與截止按正常換向狀態(tài)進(jìn)行。
(3) 轉(zhuǎn)向控制
對(duì)于無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)的原理與普通直流電動(dòng)機(jī)一樣，只
要改變勵(lì)磁磁場(chǎng)的極性或改變電樞電流的方向，本設(shè)計(jì)采用改變電樞電流的方向
來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)刷直流電機(jī)的反轉(zhuǎn)。本設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)向的控制也是通過(guò)軟件來(lái)完成的，通
過(guò)送反轉(zhuǎn)控制字到 P2口即可。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)控制字如表 4-5（3）
表 4-5（3）二二導(dǎo)通方式控制字（反轉(zhuǎn)）
導(dǎo)通管 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 控制字
V4、 V5 1 0 0 0 1 1 23H
V3、 V4 1 0 0 1 0 1 25H
V2、 V3 0 0 1 1 0 1 0DH
V1、 V2 0 0 1 1 1 0 0EH
V6、 V1 0 1 0 1 1 0 16H
V5、 V6 0 1 0 0 1 1 13H
（4）啟動(dòng)限流控制
與普通直流電機(jī)一樣，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)速較低，轉(zhuǎn)子磁通切割定子
繞組所產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)很小，因此可能產(chǎn)生過(guò)大的電流，必須加限流電路圖的限
流電路是由采樣電阻 R和比較器 LM324硬件組成。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流增
大，在采樣電阻 R上的壓降增大，當(dāng)壓降等于給定電壓 U0 時(shí)，比較器 LM324 輸
出低電平，使 MOSFET開關(guān)管 V4、 V6、 V2被關(guān)斷， R上的電流迅速減小， R上的
壓降也減小；當(dāng)壓降降到小于給定電壓 U0 時(shí)，比較器輸出高電平，使 MOSFET
開關(guān)管 V4、 V6、 V2恢復(fù)正常的通斷順序。如此下去，電流被限制在 U0/R 上下，
達(dá)到限流的目的。
根據(jù)系統(tǒng)功能需求以及系統(tǒng)硬件的結(jié)構(gòu)， 本課題采用模塊化設(shè)計(jì)。 其優(yōu)點(diǎn)有：
單個(gè)模塊結(jié)構(gòu)的程序功能單一、易于編寫、調(diào)試和修改；對(duì)程序的局部修改，可
以使無(wú)關(guān)的部分保持不變；程序可讀性好，便于功能擴(kuò)展和版本升級(jí)；對(duì)于使用
頻繁的子程序可以建立子程序庫(kù)，便于多個(gè)模塊調(diào)用；可實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)進(jìn)行程序
的編寫和調(diào)試工作，縮短程序編寫時(shí)間。本系統(tǒng)包括以下幾個(gè)模塊：
A: 電機(jī)啟動(dòng)模塊
B: 電機(jī)反轉(zhuǎn)模塊
C: 電機(jī)停止模塊
D: 電機(jī)加速模塊
E: 電機(jī)減速模塊
基于 AT89S51單片機(jī)無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)總程序流程圖如下圖
MCS-51單片機(jī)控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)是十
分可靠的，設(shè)計(jì)中應(yīng)用到了較多的知識(shí)，采用了保護(hù)電路模塊，復(fù)位電路
模塊等保護(hù)措施，應(yīng)用了許多較新的元器件，電路圖中有顯示模塊電路、
復(fù)位模塊電路、按鍵模塊電路、驅(qū)動(dòng)器端子輸入模塊電路、判停模塊電路
、下載模塊電路等等電路設(shè)計(jì)，很好的實(shí)現(xiàn)了用單片機(jī)控制直流無(wú)刷電動(dòng)
機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、急停等功能
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