1、们被处理成所需的驱动序列驱动电平，然后用于驱动六个功率开关器件依次接通。 脉宽调制信号产生的方法，是通过单片机的内部时钟以及电机发来的电信号 制动信号以及转速等模拟信号，经处理产生的。 功率驱动单元 功率驱动单元选择以功率管组成的全桥逆变电路。 位置传感器 位置传感器选择霍尔位置传感器，用以反馈转子在各个时刻的信息。 周边辅助保护电路 主要有电流采样电路电压比较电路过电流保护电路调速信号和制动信号等输 入电路。 脉宽调制技术 用数字信号由单片机产生实现对模拟电路的控制。应用在许多领域中。 比模拟电路控制所具有的优点高抗噪性，很大节约内存空间经济性能高。 在此技术之前常直接运用模拟电路控，模拟电路虽然设计方便，且设计成本低，但模拟 电路存在很多缺点 模拟电路容易随时间漂移 功率器件存在着损耗。
2、生改变，即实现了调速的目的。由于占 空。比的大小可以连续变化，故可以实现平滑调速，使调速的。范围变宽，其实上式的 关系式并不定成立，只是比较接近这个关系，但是为了计。算方便，在普通的计算中， 可以将其简。化成线性关系。 本系统对无。刷直流电机的调速采用了控制，通过对单。片机进行编程， 即可得到所。需要的波形，同时占空比的大小可。任意改变，只需在编程时处理占空比。 的大小即可，通过编程比较方便。产生波形。 安徽理工大学毕业设计 第四章系列单片机的结构及工作原理简介 单片机的硬件结构 单片机是最早生产的，但是随着科技的发展，的不能满足更高的要求， 从而开发出了单片机。具有的基本功能，并在此基础上增加了系列新 功能，它具有种带字节闪烁可编程可擦除只读存储器。具有位微处理器高 。
3、流电机与有刷直流电机的比较 将传统有刷直流电动机与新型无刷直流电动机作比较即可看出两种电机在性能以 及应用上的各自优缺点，现将两种电机作下比较 换向特点的比较有刷直流电动机的换向是由电刷和换向器进行机械换向 无刷直流电动机的换向是借助转自子位置传感器实现电子换向。 维护周期的比较有刷直流电动机因采用机械换向，机械磨损大，故般需 要周期性维护无刷直流电动机因采用电子换向，需要的维护周期较短。 使用年限的比较直流电机都有自己的使用年限，即使用周期。有刷直流电 动机有个重要缺点采用电刷和换向器进行机械换向，故而机械摩擦较大，寿命较短 无刷直流电动机则采用电子换向，使用寿命较长。 机械速度力矩特性的比较有刷直流电机适用于中速,当运行在高速时， 电刷摩擦增加,有用的转矩下降无刷直流电动机，因能实现平滑调速，故。
4、 以及对噪声敏感等 容易受干扰 故选择运用数字电路来实现本设计，技术克服了以上技术问题，同时用数字方 式来控制模拟信号降低了该系统的成本，改善了性能。技术解决了电机调速的问题， 利用这个技术便可以实现调速的目的，同时可以通过软件设计实现调速，操作方便。 技术的应用范围较广，比如温度控制电机调速等场所。控制的原理是 在驱动电路中，通过改变开关在个通断周期内接通的时间，即改变个周期内高电平安徽理工大学毕业设计 的持续时间即占空比的大小，故而改变了平均电压因此能够改变电动机的转速。 如图所示。 图占空比原理 由图得 指的是电机的平均速度 定义为电机在在整个通电过程中能够达到的最大速度 指占空比 因此改变占空比时，电机平均速度也。
5、,直流逆变成交流成为可能。 年，美国人在当时换向器思想下，设计了用离子装置实现电机的定 子绕组按转子位置换接，并首次提出用晶体管换相线路代替电机电刷接触的思想，即无 刷直流电机雏形。 年，随着传感器的生产，比如接近开关式位置传感器电磁谐振式位置传感 器和高频耦合式位置传感器以及霍尔效应转子位置传感器，成功试制了用霍尔元件霍 尔效应转子位置传感器来完成无刷直流电机换相。 年,德国人提出电容移相实现换向的想法。德国人 在此思想下，成功的设计出借用过零鉴别器和数字式环形分配器的组合，来完成换相的 无位置传感器无刷直流电机。 无刷直流电机的研究意义很重要，作为新型电机，它的性能越来越被人们所认可， 它是许多领域的结晶产品，将许多领域联合在起，是种高新技术产品，是机电体 化的重要成果。无刷直流电机具有很多成。
6、存端状态。如端为高电平接端，则执行内部程序存储器中的指令。 存储器编程时，该引脚加上的编程允许电源，当然这必须是该器件是使用 编程电压。 用于反向振荡放大器以及内部时钟工作电路的输入。 来自反向振荡器的输出。 引脚第二功能 串行口输入端 串行口输出端 低电平有效，外部中断请求输入端 低电平有效，外部中断请求输入端 定时器计数器计数脉冲输入端 定时器计数器计数脉冲输入端 低电平有效，外部数据存储器写选通脉冲输出端 低电平有效，外部数据存储器读选通脉冲输出端安徽理工大学毕业设计 单片机的工作方式 单片机的常用工作方式有复位方式，节电工作方式。工作方式与状态 对应。下介绍两种常用工作方式。 复位方式 上电自动复位由电路充放电来实现的，上电的瞬间，因电压的突加， 使复位引脚呈现高。
7、现实意义。 安徽理工大学毕业设计 第二章无刷直流电机的介绍 无刷直流电动机的概念 梯形反电动势的永磁同步电机是无刷直流电机，无刷直流电动机利用电子开关线路 和位置传感器来代替电刷和换向器，使这种电动机既具有直流电动机的特性。又具有交 流电动机结构简单运行可靠维护方便等优点它的转速不再受机械换向的限制，若 采用高速轴承，还可以在高达每分钟几十万转的转要中运行。它的特点质量轻体积 小功率大效率高能耗低启动转矩大响应快和惯量小等特点，性能较有刷直流 电机高，并且不需要电刷，无刷正是来源于此。其明显优点在于克服了传统直流电动机 的有接触的机械换向装置的缺点，例如火花电磁干扰噪声寿命短等缺点。 无刷直流电机和有刷直流电机在结构上有相同地方也有不同地方，总体结构相差无 几，但是有些差别。
8、平，用于输入口。 口既可以作标准输入输出，也可做第二功能口，第二功能如下表 表口第二功能 复位输入端，高电平有效。复位要求引脚高电平输入的时间满足两个机 器周期。 当访问外部程序存储器或数据存储器时，地址锁存允许输出脉 冲用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，仍以时钟振荡频率的 输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是每 当访问外部数据存储器时将跳过个脉冲。 程序储存允许输出是外部程序存储器的读选通信号，当由 外部程序存储器取指令或数据时，每个机器周期两次有效，即输出两个脉冲。 在此期间，当访问外部数据存储器，这两次有效的信号出现。 外部访问允许。欲使仅访问外部程序存储器地址为， 端必须保持低电平接地。需注意的是如果加密位被编程，复位时内部会锁 。
9、功的创新点,优越于传统的直流电机,如传统的 直流电机使用机械换向,也保留了许多传统直流电机的优点,如具有交流电机和直流电 机,它具有交流电动机结构简单运行可靠维护方便,但是也有直流电机调速性能好, 没有励磁损耗,效率高的特点。 西方国家等发达国家，在工业自动化领域中，无刷直流电机的重要性得到体现，并 渐渐取代了有刷直流电机。无刷直流电机已成为主流，也符合了当今技术的要求，在发 达国家无刷直流电机作为执行机构已成为趋势，比如美国日本德国等发达国家等已 经主要使用刷直流电机。 从以上介绍可以知道无刷直流电机在很多方面，优越于有刷直流电机，它是科学 技术的又突破，之所以这么说是因为无刷直流电机控制系统综合了多科学科，它的驱 动结合了电子技术知识，同时有用微处理器进行控制，对无刷直流电机的研究有非常重 要的。
10、能在负载条 件下的所有速度上运行。 效率的比较有刷直流电动机因存在换向的机械损耗故效率中等无刷直流 电机效率比较高。 输出功率外形尺寸之比的比较由于电枢发热使气隙内的温度升高,导致了 有刷直流电机输出功率属于中等水平,从而限制了输出功率外形尺寸的比率无刷直流 电动机由于将电枢绕组设置在与机壳相连的定子上，所以容易散热。由于这种优异的热 传导特性，允许减小电动机的尺寸，所以输出功率外形尺寸之比了实现精确的速度控制，本设计使用技术进行调速。 换相的设计若用单片机来换相的话，单片机方面要不断地执行换相操作指令， 同时还要监控并处理外部事件，例如调整转速和转向，监控用户界面。这样使系统效 率过低，故采用芯片来完成换相。 微控制器 电机的旋转方向的要求，以及从转子位置的霍尔传感器传出的三个输出信号，将它 。
11、所带来的影响很大，对电机的性能也会影响，比如在磁结构上就是悬 殊不多,电枢绕组的位置却不同,有刷直流电机的转子上放的是电枢绕组,无刷直流电机 的定子上放的是电枢绕组则,两者恰好相反，而转子被安装在永久磁钢上，无刷直流电 机的般都是多相工作方式,工作时候电枢绕组连接到逆变器上，然后连接到直流电源 上，电子式的换向多用于定子，使各相绕组逐级构成回路，气隙空间里产生了种变化 的旋转磁场，这种变化属于跳跃式，故而与转子磁极的主磁场相互作用，产生电磁转矩， 在电磁转矩的作用下电动机连续运转。 无刷直流电动机用途非常广泛，可作为般直流电动机伺服电动机和力矩电动机 等使用，尤其适用于高级电子设备机器人航空航天技术数控装置医疗化工等高 新技术领域。 图无刷直流电机图安徽理工大学毕业设计 无刷。
12、 性能,低电压的特点。制造技术采用高密度非易失性内存,和工业标准的 系列单片机的指令集和输出管脚相兼容。与系列单片机的区别在于将位 和闪烁存储器组合在起，构成单个芯片，因此提高了运算速度。其基本机构如下 图所示 图单片机结构 具有下结构特点如表所示 表单片机特点 与兼容个中断源 可编程线可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式两个位定时器计器 位内部字节可编程闪烁存储器安徽理工大学毕业设计 单片机的引脚及其功能描述 供电电源。 接地。 口被定义为数据地址的低八位，端口置对端口写时，起到作高阻抗输 入的作用。 口标准输入输出口，端口置时，端口呈现高电平，用于输入口。 口标准输入和输出口，外部程序存储空间的高八位地址也可以用其来访问， 数据存储器也是样，端口置时，端口呈现高电。
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【毕业设计】基于单片机无刷直流电机的设计与开发毕业设计