基于51单片机的无刷直流电动机控制器设计说明.pdf

. . . 基于 51 单片机的无刷直流电动机控制 器设计 系 别：机电与自动化学院 专 业 班：电气工程与其自动化 0702 班 姓 名： 学 号： 指导教师： 2010 年 5 月 . . . 基于 51 单片机的无刷直流电动机 控制器设计 The Design of Brushless DC Motor Controller Based on MCS-51 Singlechip . . . 3 / 42 . . . 摘 要 近年来，无刷直流电动机愈来愈多地在很多领域得到应用，它除了保持有刷直 流电动优越的起动性能和调速性能以外，其最大的特点，就是没有换向器和电刷组 成的机械接触结构，因而具有寿命长、噪声低、运行可靠、维护简便等一系列优点， 且由于其转速不受机械换向的限制，可在宽广的围平滑地调速。例如在电动自行车 上应用无刷直流电动机来取代原来的有刷直流电动机，由于采用了电子无接触式换 向，不仅延长了电机的使用寿命，而且调速方便，易于控制，运行平稳。 本文以无刷直流电机为研究对象，以无刷直流电机控制系统为控制目标，以 PWM为控制设计技术，采用 MCS-51系列单片机为主控芯片，文章主要研究无刷直流电 动机的调速功能，实现电动机的起动、制动、正 / 反转换向，加 / 减速，并对无刷直 流电动机的运行状态进行监视和报警。 文章研究包含硬件和软件两个方面，硬件方面实现的功能有：电源设计、调速 控制设计、驱动电路设计、过热保护电路设计、短路保护电路设计和转速显示设计 等部分；软件方面实现的功能有，电路复位模块的设计、按键控制模块的设计、功 能模块的设计、电动机判停模块的设计、 IPS下载模块的设计和速度显示模块的设计 等部分。 文章介绍了无刷直流的功能硬件图和程序结构流程，介绍了利用 MCS-51单片机 和控制芯片来控制无刷直流电动机速度的方法，并在电动机运行异常时发出警报。 本课题经过理论分析和系统调试，控制系统性能稳定，可靠性佳，实现了既定 的功能，达到了设计指标的要求。 关键词 ：无刷直流电动机 MCS-51 单片机 调速控制 / 42 . . . Abstract Recently,brushless DC motor has been applied in many area ．Besides the good performance of startup and speed control ，its remarkable characteristic is that there is no commutator a