直流無刷電機控制器說明及原理圖.pdf

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1、直流無刷電機控制器說明書一.相關(guān)器件本方案使用的是SILABS公司的C8051F330單片機,相關(guān)的資料請參考C8051F33X數(shù)據(jù)手冊.本方案所使用的直流無刷電機:12V,30W3000轉(zhuǎn)/分,三相二.方案設(shè)計背景直流電機主要優(yōu)點是調(diào)速和啟動特性好，可分為有刷和無刷。但直流有刷電機由于有電刷和換向器，存在著電刷易磨損，壽命短；換相有火花，噪音大；結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點?；谝陨系那闆r，直流無刷電機則是利用電子開關(guān)和位置傳感器（或者無位置傳感器）來代替電刷和換向器，徹底解決了磨損和噪聲問題，轉(zhuǎn)速也不再受機械換向的限制?？蓮V泛適用工控、家用電器、汽車、玩具、醫(yī)療化工等領(lǐng)

2、域。三.無刷直流電機功能概述該控制器適合于有位置傳感器或無位置傳感器的中小功率三相無刷電機。采用三相全橋驅(qū)動，閉環(huán)控制，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速鈕，速度從0到額定轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)。根據(jù)需要，可實現(xiàn)無線或紅外遙控調(diào)速。工作時，電機轉(zhuǎn)速通過4位數(shù)碼管直接顯示；通過4個按鍵可實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、啟動、停止操作，或者用于設(shè)置工作轉(zhuǎn)速?？刂破骶哂星冯妷罕Ｗo(hù)、過流保護(hù)等功能。在該控制器的基礎(chǔ)上稍做硬件和軟件方面的改動，既可滿足用戶的不同要求。電機可工作在開環(huán)控制或閉環(huán)控制兩種模式下。四.控制板示意圖外接線說明：JP1用于接+12V電源；JP2接電機三相；JP3接霍爾傳感JP1：1腳接+12V，2

3、腳接地JP2：1腳接UA，2腳接UB，3腳UC（正面看，從右到左）JP3：1腳接+5V，2腳接地，3腳接HallC，4腳接HallB，5腳接HallA（正面看，從左到右）JP3JP2電位器SETREVSTOPRUNJP14321五.C8051F330單片機功能簡介該變送器采用Silabs的C8051F330MCU，片內(nèi)資源豐富，與其它類型的CPU相比，所需要外加的外圍電路少，結(jié)構(gòu)簡潔。C8051F330為高速、低功耗、模數(shù)混合信號系統(tǒng)級（SOC）單片機，集成度高，功能強大，20腳MLP封裝，體積小巧。內(nèi)部資源如下：l內(nèi)有8KB的FLASH存儲器和768B的RA

4、M。l內(nèi)置看門狗、電源監(jiān)視。l具有I2C總線、SPI總線及UART通信口。l16通道10－bitAD轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速率200ksps。l內(nèi)置晶振電路，精度2％。l4個定時器、1路比較器等。l3通道PCAl17個通用I/O口。l工業(yè)級芯片，工作溫度：－40℃～＋85℃。六.工作模式與操作控制板上有4個功能鍵、4個數(shù)碼管和一個用來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的電位器。4個功能鍵從左到右分別為：設(shè)置鍵（SET）、反轉(zhuǎn)起動鍵（REV）、電機停止鍵（STOP）、正轉(zhuǎn)起動鍵（RUN）。其中SET、STOP、RUN三個鍵在不同的工作模式下有不同的功能?？刂破饔腥N工作模式：待機模式、運行模式和設(shè)

5、置模式。不同模式的切換：1．上電時，控制器進(jìn)入待機模式。2．待機模式>>設(shè)置模式。在待機模式下，按下設(shè)置鍵（SET），即進(jìn)入設(shè)置模式。3．設(shè)置模式>>待機模式。在設(shè)置模式下，再次按下設(shè)置鍵（SET），即返回待機模式。4．待機模式>>運行模式（正轉(zhuǎn)）。在待機模式下，按下正轉(zhuǎn)起動鍵（RUN），即進(jìn)入正轉(zhuǎn)運行模式。5．待機模式>>運行模式（反轉(zhuǎn)）。在待機模式下，按下反轉(zhuǎn)起動鍵（REV），即進(jìn)入反轉(zhuǎn)運行模式。6．運行模式>>待機模式。在運行模式（正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)）下，按下停止鍵（STOP），即進(jìn)入待機模式。在待機模式下，按下設(shè)置鍵（SET），則進(jìn)入設(shè)置模式；在待機模式下，按

6、下正轉(zhuǎn)起動鍵（RUN），電機正轉(zhuǎn)；按下反轉(zhuǎn)起動鍵（REV），電機反轉(zhuǎn)；按下停止鍵（STOP），無效。在設(shè)置模式下，可設(shè)置電機的運行轉(zhuǎn)速。上電后，首次進(jìn)入，會有一個速度默認(rèn)值。要設(shè)置的4位數(shù)字的其中1位閃爍顯示，該位的值可通過+1鍵（RUN鍵）來修改，從0到9循環(huán)；通過光標(biāo)鍵（STOP鍵）來改變閃爍的位，左右循環(huán)。修改完后，再次按下SET鍵，則設(shè)定值有效，并退出設(shè)定模式，同時進(jìn)入到待機模式。在運行模式（正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)）下，按下STOP鍵，則電機停轉(zhuǎn)，并進(jìn)入待機模式。按其余鍵無效。七．電機速度設(shè)置與控制電機的速度控制有兩種方式，兩者只能選其一：按鍵設(shè)置或電位器調(diào)節(jié)。情

7、況一：上電后，不進(jìn)入設(shè)置模式，直接進(jìn)入運行模式（即按下RUN鍵或REV鍵），則電機速度由電位器的電位來決定，電位高，則轉(zhuǎn)速快。若要改變轉(zhuǎn)速，順時針轉(zhuǎn)動電位器上的旋鈕，則轉(zhuǎn)速加快；反之，逆時針轉(zhuǎn)動，則速度減慢。電機的速度為開環(huán)控制。情況二：上電后或者在中途進(jìn)入待機模式時，按下SET鍵進(jìn)入設(shè)置模式，不管速度值修改與否，再返回待機模式，按下啟動鍵，則電機即按設(shè)置值運轉(zhuǎn)。若需改變轉(zhuǎn)速，則只需重新進(jìn)入設(shè)置模式，改變設(shè)定值即可。電機的速度為閉環(huán)控制，采用PID調(diào)節(jié)。電機為恒速運行，即不隨負(fù)載的變化而變化?？傊想姾?，只要有一次進(jìn)入過設(shè)置模式，則電機都按設(shè)定的速度運轉(zhuǎn)。如

8、果需要由電位器控制轉(zhuǎn)速，則需將控制板斷