的电流成线性关系的电流放大器，电路设计还保证了内部的个通道的高压侧驱动器和低压侧驱动器可单独使用，亦可只用其内部的个低压侧驱动器，并且输入信号与及电平兼容。功率驱动电路如图所示。图与单片机和的接口驱动图中，，，，。注未标明功率电阻为普通电阻。为电流采样电阻，根据电机参数，内阻，可选功率电阻。当电机正常工作时，上压降非常小，不会导致母线电压利用率降低，在正反转快速变化时，转速反接制动过程中将产生较大的瞬时电流，从而在上产生较大的压降。为欠压过流输入关闭信号，通过变阻器可调节系统过流临界值的大小，可选普通的可调电阻，当该电压大于内部设定的保护值时，它会自动使输出信号全部为低电平。大电流过后，系统自动解除封锁，从而实现弹性保护。是自举电容，为上桥臂功率管驱动的悬浮电源存储能量，其容量取决于被驱动功率器件的开关频率占空比以及充电回路电阻，必须保证电容充电到足够的电压，而放电时其两端电压不低于欠压保护动作值，当被驱动的开关频率大于时，该电容值应不小于，且以瓷片电容为好。本设计选用独石电容。的作用防止上桥臂导通时的直流电压母线电压到的电源上而使器件损坏，因此应有足够的反向耐压，当然由于与串单片机功率模块基于单片机伺服电机调速系统软硬件设计联，为了满足主电路功率管开关频率的要求，应选快速恢复二极管，按电机，可选开关二极管，耐压为。和是的门极驱动电阻，般可采用到几十欧。的作为功率管的输入驱动信号与单片机连接，由单片机控制产生控制信号的输入，与单片机外部中断引脚连接，由单片机中断程序来处理故障。过流过压保护电路过流保护电路在永磁直流伺服电动机调速系统中，电机起动时，主回路会流过很大的起动电流，此外因控制回路驱动回路等误动作误配线等，会造成支路短路输出短路等故障，过电流流过功率变换器开关元件，发生短路时，电流变化非常快，元件要承受高电压大电流，这就要快速检测过电流，在还没有损坏时自行关断。过流保护环节分为两级保护。第级过流检测与保护山驱动电路完成，采用集成驱动电路芯片，可实现对的电流保护，其原理图参见本章小节图。过流检测按驱动信号与集电极电压之间的关系实现，当流过的电流超过内部设定值时，驱动电路关断，同时送出过流信号，使光隔器件导通，输出低电平过流保护信号。第级过流检测与保护通过快速响应霍尔电流传感器对直流侧母线电流进行检测，由支路短路直接支路短路输出短路和接地短路等引起的过电流必能检测出来，电路原理如图所示。图过流检测电路在主电路上串联个采样电阻，为了减小对电路的影响，应选择阻值较小的。通过将采样电阻的两端电压与设定的电压进行比较来确定主电路电流是否过流，过流信号送至单片机的不可屏蔽中断引脚，封锁开关的驱动信号，实现电路的保护。基于单片机伺服电机调速系统软硬件设计过压欠压保护电路过压欠压保护是针对电源异常主回路电压超过或低于定数值时考虑的。通常系统输入电源电压允许波动的范围般是额定输入电压的士。通常情况下，主回路直流环节的电压与输入电压保持固定关系。当输入电源电压过高，将使直流侧电压过高。过高的直流电压对的安全构成威胁，很可能超过的最大耐压而将其击穿，造成永久损坏。当输入电压过低时，虽小会对主回路元件构成直接威胁，但太低的输入电压很可能是控制回路工作不正常，而使系统紊乱，导致控制器输出的触发脉冲，造成主回路直通短路而烧毁，而且较低的输入电压也使系统的抗干扰能力下降。因此，有必要对系统的电压进行保护。图过电压检测电路图为本文介绍的直流伺服电动机系统的过压保护电路，参考电压设为额定电压的通过电阻对直流电源进行分压采样，与参考电压进行比较，旦发生过压，则将故障信号送至单片机的不可屏蔽中断引脚，封锁功率开关的驱动信号。增设个同图的检测电路，利用同相输入，把基准电压设为额定电压的，即可实现欠压保护。键盘与显示电路键盘电路图键盘接口电路单片机基于单片机伺服电机调速系统软硬件设计键盘用于启动停止正反转切换和转速输入。为了能更方便地利用数字键输入转速，设置了行列键盘，占用和口。如图所示采用行列键盘可以在获得多键盘的同时节省口，但占用大量的资源，对控制系统不利。本设计采用改进扫描算法，即先扫描全行或全列，没有电平改变没有键按下时返回主程序，当检测到有键按下时，再进入进步的扫描和按键判断，可在定程序上减轻负担。各按键功能定义如表所示表键盘功能定义表显示电路为了能实时显示转速，需设置显示电路。使用液晶显示模块显然是没有必要的。使用多个数码管显示又占用单片机太多口，使用多位体的数码管是很好的解决方案。如图所示。图四位体的共阳显示器图中，管脚和各段的公共引出端分别是第位的共阳极输入端对于这种结构的显示器，它的体积和结构都符合设计的要求，由于位的各段已经连在起，所以必须使用动态扫描方式。的驱动器的选择由于单片机口可以吸收较大的电流，所以把的段接在口，可以不加驱按键功能启动电机停止电机输入转速输入确认按键功能正反转切换保留数字数字基于单片机伺服电机调速系统软硬件设计动电路。位驱动比较常用的芯片和。是具有个达林顿电路的集成芯片，是具有个达林顿电路的集成芯片。此种芯片集电极可以吸收最大的电流，耐压为，能驱动常规的显示器。但在我们的系统中，只要驱动位，所以可以单独选用个三极管驱动个显示器位，三极管选用型，它的驱动电流最大为，可以使每个有足够的亮度。键盘接口电路如图所示。如果驱动三极管损坏使三极管的基极和发射极直接导通而同时单片机又写入低电平，则有可能因为电流过大而烧坏单片机的口。因此，通常在驱动口串电阻，阻值约为几十到几百欧，本设计选用。显示接口电路单片机基于单片机伺服电机调速系统软硬件设计第章基于单片机的调速系统软件设计无刷直流电机控制系统要想成功的完成其控制功能，硬件部分的设计与软件部分的设计都是不可或缺的。本章根据无位置传感器的无刷直流电机的控制系统的硬件设计方案，完成相应的软件部分的设计。程序设计思想从设计要求出发，本次设计主要完成以下工作检测键盘，从键盘接收电机起停正反转控制速度命令，控制电机运转，向显示器传送电机的实时转速。若采用手动控制，检测控制板的电机起停正反转速度控制命令，控制电机运转。完成传感器信号检测，并对检测的传感器信号进行译码，产生驱动功率全桥电路的信号逻辑，使电机运转。根据获得的电机转速的设定值以及从传感器信号测得的电机的实时转速，用算法计算出电机的转速控制量，从而调节电机的转速，使电机的转速跟随转速的设定值。根据转速控制量和电机的实时转速，计算算法的三角载波周期以及当前的第个脉冲的占空比，从而产生信号调节电机的转速。对电机的故障过电流，低电压进行检测，从而保护电机的运行。为了便于程序的编写和调试，系统软件采用模块化设计。系统软件包括了主程序模块中断服务程序模块及子程序模块。主程序系统的主程序主要作用是组织系统的整个流程，监控系统的运行。在这部分程序中它是通过控制人机交流来控制和显示系统的运行状态。具体说来就是操作人员可通过监控程序建成的人机间的桥梁键盘，来对单片机发出控制命令，使微机完全按人的命令工作。微机也通过这个程序来向操作人员显示参数的标志，以便操作人员的了解运行的状态。系统主程序主要完成初始化键盘查询及参数设置键功能处理电机的起动和停止控制的信号，且每个信号都可独立编程。通过死区时间发生器和反相电路，每相组成了输出对。的用于决定工作方式，即何时装入新值以及计数器是加减计数还加计数，见表表工作方式选择方式方式位类型计数器操作重装条件中心加减匹配匹配中心加减匹配或匹配或边沿加匹配匹配边沿加匹配或事件事件选择加计数时，对修改数据的装入与周期或事件的开始同步，称为边沿定位，这是般的输出。如选择加减计数，按三角波调制原理，新值的重装与周期的中心同步，是种中心定位，其波形环绕输出中心对称每周期可修改控制寄存器或两次输出信号的谐