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1、基于单片机的电机控制系统【摘要】传统的电机控制系统采用的电路具有电路复杂和控制精度 低等问题，木篇论文采用AT89C51设计了相应的电机控制系统，并利用模 块化的设计思路给出了控制系统的硬件和软件的设计方案，对进一步的提 高和完善单片机控制系统的集成化提供一定的借鉴意义。引言不论社会经济如何飞速，对于电机的控制在人们正常生活和生产中起 着重要的作用。一旦缺少了电机的控制，轻则给人民生活带来极大的不便, 重则可能造成严重的生产事故及损失，从而对电机控制系统提出了更高的 要求，需要满足及时、准确、安全等特性。如果仍然使用人工方式，劳动 强度大，工作效率低，安全性难以保障，由此必须进行自动化控制系统
2、的 改造。目前的单片机广泛的应用在很多的场合，在以下的民用电子产品、计 算机系统、智能仪表、工业控制、网络与通信的智能接口、军工领域、办 公口动化等领域有广泛的应用。本次的电机控制系统设计使用单片机控制 电路实现对电机的控制。木文采用AT89C51单片机作为硬件核心实现对电机进行控制，通过采 集电路采集电机的速度信息，并与设定的速度进行比较，产生偏差信号， 偏差信号通过PID调节器调节电机转速，保证电机的恒转速运行。AT89C51单片机温度测控仪采用A tine 1公司的AT89C51单片机,采用 双列直插封装(DIP),有40个引脚。该单片机采用Atmel公司的高密度非易失性存储技术制造，与
3、美国Intel公司生产的MCS-51系列单片机的 指令和引脚设置兼容。其主要特征如下：8位CPU；内置4K字节可重复编 程Flash,可重复擦写1000次；完全静态操作：0Hz24Hz,可输出时钟 信号;三级加密程序存储器；128BX8的片内数据存储器(RAM)； 32根可 编程I/O线；2个16位定时/计数器；中断系统有6个中断源，可编为两 个优先级；一个全双工可编程串行通道；可编程串行UART通道；具有两 种节能模式：闲置模式和掉电模式。1电机控制系统的硬件设计对于电机的整流电路在实际的应用过程中已经非常成熟，因此可以参 考相关的电机设计资料，在本论文中就不做相应的赘述。1. 1功率驱动模
4、块功率驱动模块是电机控制系统的一个重要组成部分，在本文的电机控 制系统中，采用的是TR公司的TRAMS10UP60A,这款集成电路具有硬件电 路简单，并且稳定性和安全性、可靠性高等特点。在这款电路中具有自举 电路和过温过流保护，这样能够保证闭环速度控制系统的功能。12检测电路在本篇论文中采用的是无刷直流电机自带的霍尔元件式的位置传感 器，霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。用它们可以检测磁场及其 变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔元件具有许多优点，它们 的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高(可 达1MHZ),耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。霍
5、尔 线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形 清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达级）。采用了各种补偿 和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达-55C150Co通过遮光盘的齿部的遮挡与不遮挡，使霍尔元件产生高、低电平信号, 从而提供了电动机的转子位置信息。当电机转轴逆时针转动时，遮光盘的 齿部进入霍尔传感器定子内，此时由于永磁块的磁力线被齿部所短路，磁 力线不穿越霍尔元件，霍尔元件输出为1（高电平）；当齿部离开时， 磁力线穿越霍尔元件，霍尔元件输出为“0”（低电平），这样，根据这三 个霍尔元件的输出状态，就可以准确地确定转子的磁极位置。13电流采样设计2电机控
6、制系统软件设计3结论随着性能高的微处理器的出现，采用高性能的处理器可以简化系统的 设计，同时还能够提高系统的安全性、可靠性。根据这种方法设计的电机 控制系统与传统的电机控制系统相比较在成本上具有很大的优势。本文利 用ATMEL公司的AT89C51的单片机，设计出了相应的硬件和软件系统，在 系统的软件设计中，采用了模块化的设计思想，并给出了相应的设计流程, 这种芯片式的电机控制系统设计，简化了设计的时间，降低了开发成本， 能够很好的实现系统的功能。参考文献：1 口雷石，杨华基于DSP的无刷直流电动机控制系统J电气传动自动化，2012 （2）.2 唐妙然，苗世洪，刘沐.基于dsPIC30F处理器的一种新型保护装置平台的研究J继电器，2011 (4)3 吴文全，束华基于单片机的多周期完全同步测频技术.电子技术应用，2004 (10).
