基于C8051F020 单片机无刷直流电机控制器的软件设计
基于C8051F020 单片机无刷直流电机控制器的软件设计(论文18000字)
摘要
近年来，随着科技的进步，无刷直流电机得到了越来越广泛的应用，无刷直流电机具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，从而对无刷直流电机提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，这时通过PWM方式控制直流电机调速的方法就应运而生。
本次毕业设计充分利用单片机的数字信号处理器运算快、外围电路少、系统组成简单、可靠的特点，将其应用于无刷电机的驱动设计。本次毕业设计选用C8051F020通过PWM方式控制无刷直流电机。
关键词：C8051F020 PWM 无刷直流电机
Abstract
In recent years, with the progress of science and technology, brushless dc motor has been more and more widely used, the brushless dc motor has excellent speed regulating characteristics, speed smooth, convenient, wide range of speed regulation, and the overload capacity is strong, can withstand the frequent impact load, which can realize frequent promise fast starting, braking and reverse, to meet the special requirements of various production process automation system, which puts forward higher requirements on brushless dc motor, change the armature loop resistance control of motor speed, voltage adjusting speed technology has far cannot satisfy the requirement of modern science and technology, then through the way of PWM control of dc motor speed control method was born.
This graduate design makes full use of the single-chip digital signal processor operations faster, less peripheral circuit, the system composition is simple, reliable characteristic, applied to the brushless motor driven design. The graduation design chooses C8051F020 to control the brushless dc motor by PWM model.
Key words：C8051F020; PWM; Brushless Direct Current Motor
目录
摘要 I
Abstract II
目录 III
第一章 绪论 1
1.1课题的背景 1
1.2 国内外发展现状 1
1.3无刷直流电动机的概述 3
1.3.1 无刷直流电动机的介绍 3
1.3.2无刷直流永磁电动机和有刷直流永磁电动机的比较 4
1.3.3无刷直流电机的基本组成 4
1.3.4无刷直流电机的工作原理 5
1.3.5无刷直流电动机与输出开关管换流信号 7
1.4 本章小结 9
第二章单片机简介 10
1.1C8051F020系列单片机介绍 10
1.1.1 CIP-51TM 内核 11
1.1.2 存储器 12
1.1.3 C8051F020主芯片框图 13
1.1.4 模数转换器 13
1.1.5 数模转换器 14
1.1.6 比较器 14
1.2 IR2136驱动芯片的特点 14
1.3 IR2136驱动芯片工作方式和应用范围 15
1.4本章小结 15
第三章 电机控制方法 16
3.1 PID控制控制原理 16
3.1.1 PID简介[16][17] 16
3.1.2 PID工作原理 16
3.1.2 数字PID的实现 17
3.1.3比例、积分和微分环节的作用 19
3.2 PWM原理及其调速作用 19
3.2.1PWM理论基础 20
3.2.2 PWM调速原理 20
3.3 电机电流闭环控制模块 20
3.4电机速度控制模块 23
3.5驱动电路 24
3.6 LED显示和键盘电路 26
3.7 本章小结 27
第四章无刷直流电机控制软件部分 28
4.1 Keil 51介绍 28
4.2 程序主流程图 28
4.3转速PID程序设计 30
4.4 PWM控制程序 30
4.5 本章小结 33
第五章 总结 34
参考文献 35
致 谢 37
附 录 38 [资料来源：www.doc163.com]