直流無刷電機(jī)轉(zhuǎn)速控制軟件設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　1緒 論</b></p><p>　　隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，需要不斷地開發(fā)各種新型電動(dòng)機(jī)。新技術(shù)新材料的不斷涌現(xiàn)，促進(jìn)了電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的不斷推陳出新。早在本世紀(jì)30年代，就有人開始研制以電子換向來代替電刷機(jī)械換向的無刷直流機(jī)，并取得了一定的成果。但由于當(dāng)時(shí)的大功率電子器件僅處于初級(jí)發(fā)展階段，沒能找到理想的電子換向元器件。1955年,美國(guó)的D. Harrison等人首

2、次申請(qǐng)了應(yīng)用晶體管換向代替電機(jī)機(jī)械換向的專利，這就是現(xiàn)代無刷直流機(jī)的雛形，但由于電動(dòng)機(jī)尚無起動(dòng)轉(zhuǎn)矩而不能產(chǎn)品化。而后又經(jīng)過人們多年的努力，借助于霍爾元件來實(shí)現(xiàn)換向的無直流機(jī)終于在1962年問世，從而開創(chuàng)了無刷直流機(jī)產(chǎn)品化的新紀(jì)元。70年代以來，隨著電力電子工業(yè)的飛速發(fā)展，許多新型的高性能半導(dǎo)體功率器件，如GTO,MOSFET, IGBT等相繼出現(xiàn)，為無刷直流機(jī)的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。</p><p>　

3、　無刷直流機(jī)保持著有刷直流電機(jī)的優(yōu)良機(jī)械及控制特性，在電磁結(jié)構(gòu)上和有刷直流電機(jī)一樣，但它的電樞繞組放在定子上，轉(zhuǎn)子上放置永久磁鋼。無刷直流機(jī)的電樞繞組像交流電機(jī)的繞組一樣，采用多相形式，經(jīng)由逆變器接到直流電源上，定子采用位置傳感器實(shí)現(xiàn)電子換相來代替有刷直流電機(jī)的電刷和換向器，各相逐次通電產(chǎn)生電流，定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁極主磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。和有刷直流電機(jī)相比，無刷直流機(jī)由于取消了電機(jī)的滑動(dòng)接觸機(jī)構(gòu)，消除了故障的主要根源。轉(zhuǎn)子上沒有繞組，也

4、就沒有了勵(lì)磁損耗，又由于主磁場(chǎng)是恒定的，因此鐵損也是極小的,因而進(jìn)一步增加了工作的可靠性[2]。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)進(jìn)入控制領(lǐng)域，以及新型的電力電子功率器件的不斷出現(xiàn)，采用全控型的開關(guān)功率元件進(jìn)行脈沖調(diào)制（pauls width modulation,簡(jiǎn)稱PWM）控制的無刷直流電機(jī)已成為主流。隨著半導(dǎo)體工業(yè)，特別是大功率電子器件及微控制器的發(fā)展，變速驅(qū)動(dòng)變的更加現(xiàn)實(shí)且成本更低。</p>

5、<p>　　本文充分利用單片機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理器運(yùn)算快、外圍電路少、系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單、可靠的特點(diǎn)，將其應(yīng)用于無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)表明，該設(shè)計(jì)使得無刷直流電機(jī)的組成簡(jiǎn)化和性能的改進(jìn)成為可能，有利于電機(jī)的小型化和智能化。</p><p><b>　　2 無刷直流電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　2.1 電機(jī)的分類[30]</p><p>

6、　　電機(jī)按工作電源種類可分為：</p><p><b>　　1.直流電機(jī)</b></p><p><b>　　(1)有刷直流電機(jī)</b></p><p><b>　?、儆来胖绷麟姍C(jī)</b></p><p>　　·稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)</p><p&g

7、t;　　·鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)</p><p>　　·鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)</p><p><b>　?、陔姶胖绷麟姍C(jī)</b></p><p><b>　　·串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)</b></p><p><b>　　·并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)</b>&l

8、t;/p><p><b>　　·他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)</b></p><p><b>　　·復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)</b></p><p><b>　　(2)無刷直流電機(jī)</b></p><p>　　稀土永磁無刷直流電機(jī)</p><p><b&g

9、t;　　2.交流電機(jī)</b></p><p><b>　　(1)單相電動(dòng)機(jī)</b></p><p><b>　　(2)三相電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　2.2 無刷直流電機(jī)及其控制技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，奠定了現(xiàn)代電機(jī)的基本理論基礎(chǔ)。從

10、19世紀(jì)40年代研制成功第一臺(tái)直流電機(jī)，經(jīng)過大約17年的時(shí)間，直流電機(jī)技術(shù)才趨于成熟。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對(duì)直流電機(jī)的要求也就越來越高，有接觸的機(jī)械換向裝置限制了有刷直流電機(jī)在許多場(chǎng)合中的應(yīng)用。為了取代有刷直流電機(jī)的電刷－換向器結(jié)構(gòu)的機(jī)械接觸裝置，人們?cè)鴮?duì)此作過長(zhǎng)期的探索。1915年，美國(guó)人Langnall發(fā)明了帶控制柵極的汞弧整流器，制成了由直流變交流的逆變裝置[6]。20世紀(jì)30年代，有人提出用離子裝置實(shí)現(xiàn)電機(jī)的定子繞組按轉(zhuǎn)子位置換

11、接的所謂換向器電機(jī)，但此種電機(jī)由于可靠性差、效率低、整個(gè)裝置笨重又復(fù)雜而無實(shí)用價(jià)值。</p><p>　　科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，帶來了電力半導(dǎo)體技術(shù)的飛躍。開關(guān)型晶體管的研制成功，為創(chuàng)造新型直流電機(jī) ——直流無刷電機(jī)帶來了生機(jī)。1955年，美國(guó)人Harrison首次提出了用晶體管換相線路代替電機(jī)電刷接觸的思想，這就是無刷直流電機(jī)的雛形。它由功率放大部分、信號(hào)檢測(cè)部分、磁極體和晶體管開關(guān)電路等組成，其工作原理是當(dāng)轉(zhuǎn)子

12、旋轉(zhuǎn)時(shí)，在信號(hào)繞組中感應(yīng)出周期性的信號(hào)電動(dòng)勢(shì)，此信號(hào)電動(dòng)勢(shì)份別使晶體管輪流導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)換相。問題在于，首先，當(dāng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)繞組內(nèi)不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，晶體管無偏置，功率繞組也就無法饋電，所以這種無刷直流電機(jī)沒有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；其次，由于信號(hào)電動(dòng)勢(shì)的前沿陡度不大，晶體管的功耗大。為了克服這些弊病，人們采用了離心裝置的換向器，或采用在定子上放置輔助磁鋼的方法來保證電機(jī)可靠地起動(dòng)。但前者結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而后者需要附加的起動(dòng)脈沖。其后，經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)和不斷的

13、實(shí)踐，人們終于找到了用位置傳感器和電子換相線路來代替有刷直流電機(jī)的機(jī)械換向裝置，從而為直流電機(jī)的發(fā)展開辟了新的途徑。20世紀(jì)60年代初期，接近開關(guān)式位置傳感器、電磁諧振式位置傳感器和高頻耦合式位置傳感器相繼問世，之后又出現(xiàn)了磁電耦合式和光電式位置傳感</p><p>　　2.3 無刷直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)</p><p>　　無刷直流機(jī)的轉(zhuǎn)子是由永磁材料制成的,具有一定磁極對(duì)數(shù)的永磁體。為了能產(chǎn)

14、生梯形波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，無刷直流機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鋼的形狀呈弧形（瓦片狀），氣隙磁場(chǎng)呈梯形分布。定子上有電樞，這一點(diǎn)與永磁有刷直流電動(dòng)機(jī)正好相反。無刷直流機(jī)的定子電樞繞組采用整距集中式繞組，繞組的相數(shù)有二、三、四、五相，但應(yīng)用最多的是三相和四相。各項(xiàng)繞組分別與外部的電子開關(guān)電路相連，開關(guān)電路中的開關(guān)管受位置傳感器的信號(hào)控制。</p><p>　　無刷直流機(jī)的工作離不開電子開關(guān)的電路，因此由電動(dòng)機(jī)本體、轉(zhuǎn)子位置傳感器和電子開關(guān)

15、電路三部分組成了無刷直流機(jī)控制系統(tǒng)。其原理框圖如圖2-1所示。圖中，直流電源通過開關(guān)電路向電動(dòng)機(jī)定子繞組供電，位置傳感器隨時(shí)檢測(cè)到轉(zhuǎn)子所處位置，并根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)來控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止。從而自動(dòng)地控制了哪些繞組通電，哪些繞組斷電，實(shí)現(xiàn)了電子換向[13]。</p><p>　　圖2.1 無刷直流電動(dòng)機(jī)原理框圖</p><p>　　2.4 無刷直流電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理</p>

16、<p>　　普通直流電動(dòng)機(jī)的電樞在轉(zhuǎn)子上，而定子產(chǎn)生固定不動(dòng)的磁場(chǎng)。為了使直流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，需要通過換向器和電刷不斷的改變電樞繞組中電流的方向，使兩個(gè)磁場(chǎng)的方向始終保持相互垂直，從而產(chǎn)生恒定的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不斷旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　無刷直流機(jī)為了去掉電刷，將電樞放到定子上去，而轉(zhuǎn)子做成永磁體，這樣的結(jié)構(gòu)正好與普通電動(dòng)機(jī)相反。然而即使這樣改變還不夠，因?yàn)槎ㄗ由系碾姌型ㄈ胫绷麟娨院?，只能產(chǎn)生不變的磁

17、場(chǎng)電動(dòng)機(jī)依然轉(zhuǎn)不起來。為了使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來，必須使定子電樞各相繞組不斷地?fù)Q相通電，這樣才能使定子磁場(chǎng)隨著轉(zhuǎn)子的位置不斷地變化，使定子磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)始終保持90o左右的空間角，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)[5]。在換相的過程中，定子各項(xiàng)繞組在工作氣隙中所形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是跳躍式運(yùn)動(dòng)。這種旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在一周有三種狀態(tài)，每種狀態(tài)持續(xù)120o。它們跟蹤轉(zhuǎn)子，與轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)相互作用，能夠產(chǎn)生推動(dòng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩[19]。</p><

18、p>　　2.4.1 直流無刷電機(jī)組成</p><p>　　直流無刷電機(jī)與有刷直流電機(jī)相似，它具有旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)和固定的電樞。這樣電子換相線路中的功率開關(guān)器件，如晶閘管，晶體管等可直接與電樞繞組連接。在電機(jī)內(nèi)，裝有一個(gè)轉(zhuǎn)子位置傳感器，用來檢測(cè)轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中的位置。它與電子換相線路一起，替代了有刷直流電機(jī)的機(jī)械換相裝置。綜上所述，直流無刷電機(jī)由電機(jī)本體，轉(zhuǎn)子位置傳感器和電子換相線路三大部分組成，如圖2.2所示[2

19、2]。</p><p>　　圖2.2 無刷直流電機(jī)原理圖</p><p><b>　　電機(jī)本體</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)本體在結(jié)構(gòu)上與永磁同步電動(dòng)機(jī)相似，但沒有籠型繞組和其他啟動(dòng)裝置。其定子繞組一般制成多相（三相、四相、五相不等）。轉(zhuǎn)子由永久磁鋼按一定極對(duì)數(shù)（2p=2，4，……）組成。</p><p><

20、b>　　（2）位置傳感器</b></p><p>　　位置傳感器在直流無刷電動(dòng)機(jī)中起著測(cè)定轉(zhuǎn)子磁極位置的作用，為邏輯開關(guān)電路提供正確的換相信息，即將轉(zhuǎn)子磁鋼磁極的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后去控制定子繞組換相。位置傳感器種類較多，且各具特點(diǎn)。在直流無刷電動(dòng)機(jī)中常見的位置傳感器有以下幾種：電磁式位置傳感器、光電式位置傳感器、磁敏式位置接近傳感器。</p><p><b&

21、gt;　?。?）電子換相</b></p><p>　　當(dāng)定子繞組的某一相通電時(shí)，該電流與轉(zhuǎn)子永久磁鋼的磁極所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，再由位置傳感器將轉(zhuǎn)子磁鋼位置變換成電信號(hào)，去控制電子開關(guān)線路，從而使定子各項(xiàng)繞組按一定次序?qū)?，定子相電流隨轉(zhuǎn)子位置的變化而按一定的次序換相。由于電子開關(guān)線路的導(dǎo)通次序是與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角同步的，因而起到了機(jī)械換向器的換向作用。</p><

22、p>　　2.4.2 基本工作原理</p><p>　　眾所周知，一般的永磁式電動(dòng)機(jī)的定子由永久磁鋼組成，其主要的作用是在電動(dòng)機(jī)氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng)。其電樞繞組通電后產(chǎn)生反應(yīng)磁場(chǎng)。由于電樞的換相作用，使得這兩個(gè)磁場(chǎng)的方向在直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過程中始終保持相互垂直，從而產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不停的運(yùn)轉(zhuǎn)。直流無刷電動(dòng)機(jī)為了實(shí)現(xiàn)無電刷換相，首先要求把一般直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組放在定子上，把永磁磁鋼放在轉(zhuǎn)子上，這與傳統(tǒng)直流用

23、詞電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)剛好相反[3]。但僅這樣做還是不行的，因?yàn)橛靡话阒绷麟娫唇o定子上各繞組供電，只能產(chǎn)生固定磁場(chǎng)，它不能與運(yùn)動(dòng)只能夠轉(zhuǎn)子磁鋼所產(chǎn)生的永磁磁場(chǎng)相互作用，以產(chǎn)生單一方向的轉(zhuǎn)矩來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子做功。所以直流無刷電動(dòng)機(jī)除了由定子和轉(zhuǎn)子組成電動(dòng)機(jī)本體以外，還要由位置傳感器、控制電路以及工具邏輯開關(guān)共同構(gòu)成的換相裝置，使得直流無刷電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中定子繞組所產(chǎn)生的的磁場(chǎng)和裝洞中轉(zhuǎn)子磁鋼產(chǎn)生的永磁場(chǎng)，在空間始終保持在（π/2）rad左右的電角度[

24、17]。</p><p>　　2.4.3 直流無刷電機(jī)參數(shù)</p><p>　　本系統(tǒng)采用的無刷電機(jī)參數(shù)：</p><p>　　·額定功率：100W</p><p>　　·額定電壓：24V（DC）</p><p>　　·額定轉(zhuǎn)速：3000r/min</p><p>

25、;　　·額定轉(zhuǎn)矩：0.23N?m</p><p>　　·最大轉(zhuǎn)矩：0.46N?m</p><p>　　·定位轉(zhuǎn)矩：0.01N·m</p><p>　　·額定電流：4.0A</p><p>　　·最大電流：8.0A</p><p><b>　　

26、3;極對(duì)數(shù)：4</b></p><p>　　·霍爾傳感器位置呈60°放置</p><p>　　2.4.4 三相無刷電動(dòng)機(jī)主電路及工作方式</p><p>　　由以上基本原理可知，無刷電機(jī)的連續(xù)運(yùn)行，定子繞組所產(chǎn)生的的磁場(chǎng)和裝洞中轉(zhuǎn)子磁鋼產(chǎn)生的永磁場(chǎng)，在空間始終保持在（π/2）rad左右的電角度，因此定子繞組需要加三相電源，此電源可通

27、過圖2的逆變電路產(chǎn)生。</p><p>　　圖2.3 電機(jī)主電路圖</p><p>　　在三相逆變電路中，應(yīng)用最多的是如圖二所示的三相橋式全控逆變電路。在該電路中，電動(dòng)機(jī)的三相繞組為Y聯(lián)結(jié)。Q1、Q2、……Q6為六只MOSFET功率管，起繞組的開關(guān)作用,高電平是導(dǎo)通，他們的通電方式又可分為兩兩導(dǎo)通和三三道通兩種方式。</p><p><b>　　1.二

28、二通電方式</b></p><p>　　所謂二二通電方式是指每一瞬間有兩個(gè)功率管導(dǎo)通，每隔1/ 6周期（60°電角度）換相一次，每次換相一個(gè)功率管導(dǎo)通120°電角度。各功率管的導(dǎo)通順序是VF1VF2、VF2VF3、VF3VF4、VF4VF5、VF5VF6、VF6VF1 …。當(dāng)功率管VF1和VF2導(dǎo)通時(shí)，電流從VF1管流入A相繞組，再?gòu)腃相繞組流出，經(jīng)VF2回到電源。如果認(rèn)定流入繞組

29、的電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為正，那么從繞組流出所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩則為負(fù)，它們合成的轉(zhuǎn)矩如圖3a所示，其大小為Ta，方向在Ta和－Tc的角平分線上。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)過60°后，由VF1VF2通電換成VF2VF3通電，這時(shí)，電流從VF3流入B相繞組再?gòu)腃相繞組流出，經(jīng)VF2回到電源，此時(shí)合成的轉(zhuǎn)矩如圖3b所示，其大小同樣為Ta。但合成轉(zhuǎn)矩Tbc的方向轉(zhuǎn)過了60°電角度。而后每換一次導(dǎo)通狀態(tài)，合成轉(zhuǎn)矩矢量方向就隨著轉(zhuǎn)過60°電角度，但

30、大小始終保持Ta不變。圖4c示出了全部合成轉(zhuǎn)矩的方向[16]。</p><p>　　a）VF1、V F2導(dǎo)通時(shí)合成轉(zhuǎn)矩 b）VF2、V F3導(dǎo)通時(shí)合成轉(zhuǎn)矩 c）二二導(dǎo)通時(shí)合成轉(zhuǎn)矩矢量圖</p><p>　　圖2.4 聯(lián)結(jié)繞組二二通電時(shí)的合成轉(zhuǎn)矩矢量圖</p><p>　　所以，同樣一臺(tái)無刷直流電機(jī)，每相繞組通過與三相半控電路同樣的電流時(shí)，采用三相星

31、形聯(lián)結(jié)全控電路，在二二換相的情況下，其合成轉(zhuǎn)矩增加了倍。每隔60°電角度換相一次，每個(gè)功率管通電120°，每個(gè)繞組通電240°，其中正相通電和反相通電各120°，其輸出轉(zhuǎn)矩波形如圖2-5所示。由圖5可以看出，三相全控時(shí)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)比三相半控時(shí)小得多。</p><p>　　圖2.5 全控橋輸出波形圖</p><p>　　如將三只霍爾傳感器按相位差120

32、°安裝，則它們所產(chǎn)生的波形如圖2-5所示。其換相的控制電路可由一片74LS138型3－8譯碼器和74LS09、74LS38兩片門電路構(gòu)成，本系統(tǒng)采用無刷直流電動(dòng)機(jī)專用集成電路LM621控制[12]。</p><p>　　圖2.6 傳感器輸出波形</p><p>　　三三通電方式[14]</p><p>　　所謂三三通電方式，是指每一瞬間均有三只功率管同時(shí)

33、通電，每隔60°換相一</p><p>　　次，每個(gè)功率管通電180°。它們的導(dǎo)通次序是VF1VF2VF3、VF2VF3VF4、VF3VF4VF5、VF4VF5VF6、VF5VF6VF1、VF6VF1VF2、VF1VF2VF3… 當(dāng)VF6VF1VF2導(dǎo)通時(shí)，電流從VF1流入A相繞組，經(jīng)B相和C相繞組（這時(shí)B、C兩相繞組為并聯(lián)）分別從VF6和VF2流出。這時(shí)流過B相和C相繞組的電流分別為流過A相

34、繞組的一半，其合成轉(zhuǎn)矩如圖7a所示，其方向與A相相同，大小為1.5Ta。經(jīng)過60°電角度后，換相到VF1VF2VF3通電，即先關(guān)斷VF6而后導(dǎo)通VF3 （注意，一定要先關(guān)VF6而后通VF3，否則就會(huì)出現(xiàn)VF6和VF3同時(shí)通電，則電源被VF3 VF6短路，這是絕對(duì)不允許的）。這時(shí)電流分別從VF1和VF3流入，經(jīng)A相和B相繞組（相當(dāng)于A相和B相并聯(lián)）再流入C相繞組，經(jīng)VF2流出，合成轉(zhuǎn)矩如圖6b所示，其方向與C相相同，轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過6

35、0°電角度后大小仍為1.5Ta。再經(jīng)過60°電角度后，換相到VF1VF2VF3通電，而后依次類推，循環(huán)往復(fù)。它們的合成轉(zhuǎn)矩矢量圖如圖2.7c所示。</p><p>　　a）VF6VF1VF2導(dǎo)通時(shí)的合成轉(zhuǎn)矩 b）VF1VF2VF3導(dǎo)通時(shí)的合成轉(zhuǎn)矩 c）三三通電時(shí)的合成轉(zhuǎn)矩</p><p>　　圖2.7 三三通電時(shí)的合成轉(zhuǎn)矩矢量圖</p>

36、<p>　　在這種通電方式里，每瞬間均有三個(gè)功率管通電。每隔60°換相一次，每次有一個(gè)功率管換相，每個(gè)功率管導(dǎo)通180°。從某一相上看，它們的電壓波形如圖2.8所示。</p><p>　　圖2.8 星形聯(lián)結(jié)三三通電方式其中一相電壓波形</p><p>　　此外，根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)的不同可分為兩種：直流側(cè)是電壓源的稱為電壓型逆變電路，直流側(cè)是電流源的稱為電流

37、型逆變電路。它們各有特點(diǎn)，本系統(tǒng)使用電壓型逆變電路，它有以下特點(diǎn)：</p><p>　　(1)直流側(cè)為電壓源，或接有大電容，相當(dāng)于電壓源，直流側(cè)電壓基本無脈動(dòng)，直流回路呈現(xiàn)低阻抗。</p><p>　　(2)由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)電壓波形為矩形波，并且與阻抗角無關(guān)，而交流側(cè)電流波形和相位因負(fù)載阻抗角而異。</p><p>　　(3)當(dāng)交流側(cè)為阻感性負(fù)載時(shí)需

38、提供無功功率，直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用，為了給交流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋給臂都并聯(lián)反饋二極管[23]。</p><p>　　3 本文研究的意義及主要內(nèi)容</p><p>　　直流無刷電機(jī)集特種電機(jī)、變速結(jié)構(gòu)、檢測(cè)元件、控制軟件與硬件于一體，形成新一代伺服系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今應(yīng)用科學(xué)的許多最新成果，是機(jī)電一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品。直流無刷電機(jī)集交流電機(jī)和直流電機(jī)優(yōu)點(diǎn)于一體，它既具有交

39、流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，又具備直流電機(jī)運(yùn)行效率高、調(diào)速性能好的特點(diǎn)，同時(shí)無勵(lì)磁損耗。直流無刷電動(dòng)機(jī)在電磁結(jié)構(gòu)上和有刷直流電動(dòng)機(jī)一樣，但它的電樞繞組放在定子上，轉(zhuǎn)子上安裝永久磁鋼，電樞繞組一般采用多相形式，經(jīng)逆變器接到直流電源，定子采用電子換向代替有刷電機(jī)的電刷和機(jī)械換向器，各相繞組逐次通電，在氣隙中產(chǎn)生跳躍式的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，與轉(zhuǎn)子磁極主磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)和其它電機(jī)相比具有高可靠性

40、、高效率和優(yōu)良的調(diào)速性能等諸多優(yōu)越性，并且隨著新型稀土永磁材料性能的提高與價(jià)格的下降，帶來水磁無刷直流電機(jī)成本的降低，這種優(yōu)越性將更加明顯。目前在工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家里，工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的有刷直流電動(dòng)機(jī)已經(jīng)逐步被無刷直流[15]。現(xiàn)在從國(guó)外進(jìn)口的設(shè)各中，已經(jīng)很少看到以有刷直流電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，一些國(guó)家如美國(guó)、英國(guó)、日本、德國(guó)的相關(guān)公司經(jīng)不再大量生產(chǎn)伺服</p><p>　　由上面的分析可以看出，無刷直流電動(dòng)機(jī)

41、相對(duì)于其它類型電動(dòng)機(jī)來說還是一種新型電動(dòng)機(jī)，它的驅(qū)動(dòng)、控制更是和電子技術(shù)息息相關(guān)，因此，對(duì)無刷直流電機(jī)本體及其控制方法進(jìn)行系統(tǒng)、深入的研究有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　4 脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)</p><p>　　4.1脈寬調(diào)制的原理[13]</p><p>　　脈寬調(diào)制（PWM）是利用數(shù)字輸出對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種有效技術(shù)，尤其是在對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速

42、控制方面，可大大節(jié)省能量。</p><p>　　PWM具有很強(qiáng)的抗噪性，且有節(jié)約空間、比較經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。模擬電路控制有以下缺陷：模擬電路容易隨時(shí)間漂移，會(huì)產(chǎn)生一些不必要的熱損耗，以及對(duì)噪聲敏感等。而在用了PWM技術(shù)后，避免了以上缺陷，實(shí)現(xiàn)了用數(shù)字方式來控制模擬信號(hào)，可以大幅度降低成本和功耗。</p><p>　　PWM（脈沖寬度調(diào)制）是通過控制固定電壓的直流電源開關(guān)頻率，改變負(fù)載兩端的電壓，

43、從而達(dá)到控制要求的一種電壓調(diào)整方法。PWM可以應(yīng)用在許多方面，比如：電機(jī)調(diào)速、溫度控制、壓力控制等等[21]。</p><p>　　在PWM驅(qū)動(dòng)控制的調(diào)整系統(tǒng)中，按一個(gè)固定的頻率來接通和斷開電源，并且根據(jù)需要改變一個(gè)周期內(nèi)“接通”和“斷開”時(shí)間的長(zhǎng)短。通過改變直流電機(jī)電樞上電壓的“占空比”來達(dá)到改變平均電壓大小的目的，從而來控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。也正因?yàn)槿绱?，PWM又被稱為“開關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置”。如圖4.1所示。</

44、p><p>　　圖4.1 PWM占空比原理圖</p><p>　　設(shè)電機(jī)始終接通電源時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速最大為Vmax，設(shè)占空比為D= t1 / T，則電機(jī)的平均速度為Va = Vmax * D，其中Va指的是電機(jī)的平均速度；Vmax 是指電機(jī)在全通電時(shí)的最大速度；D = t1 / T是指占空比。由上面的公式可見，當(dāng)我們改變占空比 D = t1 / T時(shí)，就可以得到不同的電機(jī)平均速度Vd，從而達(dá)到調(diào)

45、速的目的。嚴(yán)格來說，平均速度Vd 與占空比D并非嚴(yán)格的線性關(guān)系，但是在一般的應(yīng)用中，我們可以將其近似地看成是線性關(guān)系[18]。</p><p>　　4.2 脈寬調(diào)制方式[11]</p><p>　　PWM控制的基本原理很早就已經(jīng)提出,但是受電力電子器件發(fā)展水平的制約,在上世紀(jì)80年代以前一直未能實(shí)現(xiàn).直到進(jìn)入上世紀(jì)80年代,隨著全控型電力電子器件的出現(xiàn)和迅速發(fā)展,PWM控制技術(shù)才真正得到

46、應(yīng)用.隨著電力電子技術(shù),微電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展以及各種新的理論方法,如現(xiàn)代控制理論,非線性系統(tǒng)控制思想的應(yīng)用,PWM控制技術(shù)獲得了空前的發(fā)展.到目前為止,已出現(xiàn)了多種PWM控制技術(shù),根據(jù)PWM控制技術(shù)的特點(diǎn),到目前為止主要有以下8類方法[27]：</p><p>　　1. 相電壓控制PWM</p><p>　?。?）等脈寬PWM法</p><p><b

47、>　?。?）隨機(jī)PWM</b></p><p><b>　　（3）SPWM法</b></p><p><b>　　①等面積法</b></p><p><b>　?、谟布{(diào)制法</b></p><p><b>　?、圮浖煞?lt;/b><

48、;/p><p><b>　　·自然采樣法</b></p><p><b>　　·規(guī)則采樣法</b></p><p><b>　?、?低次諧波消去法</b></p><p>　?。?）梯形波與三角波比較法</p><p>　　2. 線電壓控

49、制PWM</p><p>　?。?）馬鞍形波與三角波比較法</p><p>　?。?）單元脈寬調(diào)制法</p><p>　　3. 電流控制PWM</p><p><b>　?。?）滯環(huán)比較法</b></p><p><b>　?。?）三角波比較法</b></p>

50、<p>　　（3）預(yù)測(cè)電流控制法</p><p>　　4. 空間電壓矢量控制PWM</p><p>　　5. 矢量控制PWM</p><p>　　6. 直接轉(zhuǎn)矩控制PWM</p><p>　　7. 非線性控制PWM</p><p>　　8. 諧振軟開關(guān)PWM</p><p>　　5

51、直流無刷電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.1 基本原理</b></p><p>　　本系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為核心，通過LM621，以2*3矩陣鍵盤做為輸入，4位數(shù)碼管顯示，達(dá)到控制無刷直流電機(jī)的啟停、速度和方向，完成了基本要求和發(fā)揮部分的要求。在系統(tǒng)中，采用了PWM技術(shù)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，通過對(duì)占空比的計(jì)算達(dá)到精確調(diào)速的目的。</p>

52、<p>　　如果采用軟件換相，單片機(jī)要不斷地執(zhí)行換相操作，才能使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)下去，同時(shí)還要監(jiān)控用戶界面，控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向操作，因此負(fù)擔(dān)很重，故本系統(tǒng)中采用專用集成電路芯片LM621來完成換相工作。</p><p><b>　　5.2 總體框圖</b></p><p>　　系統(tǒng)總體框圖如圖5.1所示。</p><p>　　圖5.1 系統(tǒng)

53、整體框圖</p><p>　　6 直流無刷電動(dòng)機(jī)控制硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1 AT89C51簡(jiǎn)介</p><p>　　AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM)和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM)，期間采用ATMEL公司的高密度、非易失性存

54、儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器9(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域[8]。</p><p><b>　　主要性能參數(shù)：</b></p><p>　　·與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容</p><p>　　·4K字節(jié)可重復(fù)擦寫Flash閃存

55、存儲(chǔ)器</p><p>　　·1000次擦寫周期</p><p>　　·全靜態(tài)操作：0Hz——24MHz</p><p>　　·三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器</p><p>　　·128*8字節(jié)內(nèi)部RAM</p><p>　　·32個(gè)可編程呢個(gè)I/O口線</p>&

56、lt;p>　　·2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)時(shí)器</p><p><b>　　·5個(gè)中斷源</b></p><p>　　·可編程串行UART通道</p><p>　　·低功耗空閑和掉電模式</p><p><b>　　功能概述[29]：</b></p>

57、;<p>　　AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4K字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)同，但振蕩器停止工作并禁止其

58、他所有部件工作指導(dǎo)下一個(gè)8硬件復(fù)位。AT89C51引腳圖如圖6.1所示。</p><p>　　圖6.1 AT89C51引腳圖</p><p>　　6.2 單片機(jī)與鍵盤接口</p><p>　　圖6.2 系統(tǒng)鍵盤接口</p><p>　　本系統(tǒng)使用最簡(jiǎn)單的2*3矩陣鍵盤實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的操作，鍵盤結(jié)構(gòu)如圖6.3所示:</p>&

59、lt;p>　　圖6.3 鍵盤結(jié)構(gòu)</p><p>　　各鍵對(duì)應(yīng)的功能和鍵值如表6.1。</p><p>　　表6.1 各鍵對(duì)應(yīng)功能和鍵值：</p><p><b>　　各鍵詳細(xì)功能如下：</b></p><p>　　S1：?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)。單片機(jī)上電初始化后，首先掃描鍵盤，若S1被按下，則啟動(dòng)系統(tǒng)，否則將一直掃描鍵盤，此

60、時(shí)其他鍵沒有任何功能。</p><p>　　S4和S6：系統(tǒng)運(yùn)行期間，若按下S4或S6，系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)速狀態(tài)，此時(shí)4位數(shù)碼管從左邊第一位開始閃爍，代表當(dāng)前位，若5S內(nèi)鍵盤沒輸入，則自動(dòng)確認(rèn)</p><p>　　當(dāng)前輸入值，通過調(diào)速達(dá)到設(shè)定值。</p><p>　　S2和S5：通過按S4或S6，當(dāng)前位閃爍，此時(shí)通過S2和S5可對(duì)當(dāng)前位進(jìn)行+1/-1，若5S內(nèi)沒有操作，系統(tǒng)

61、自動(dòng)確認(rèn)當(dāng)前輸入值。</p><p>　　S3：正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)[4]。</p><p>　　6.3顯示電路[28]</p><p>　　整個(gè)顯示電路包括兩部分：</p><p><b>　?。?）.數(shù)碼管</b></p><p>　　本系統(tǒng)采用4位8段共陰極數(shù)碼管顯示</p>

62、<p><b>　　P0口接上拉電阻</b></p><p>　　數(shù)碼管段選通過限流電阻接P0口</p><p>　　位選接P1.0——P1.3口</p><p>　?。?）.LED發(fā)光二極管</p><p>　　兩個(gè)二極管一個(gè)代表正轉(zhuǎn)一個(gè)代表反轉(zhuǎn)</p><p>　　6.4 逆變器與

63、驅(qū)動(dòng)電路接口</p><p><b>　　1.逆變器</b></p><p>　　本系統(tǒng)逆變部分采用三相橋式全控逆變電路，功率開關(guān)器件采用IGBT。</p><p><b>　　2.驅(qū)動(dòng)電路[7]</b></p><p>　?。?）通過直流無刷電機(jī)換相專用芯片LM621控制功率管的導(dǎo)通，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)

64、機(jī)，LM621的特點(diǎn)[20]：</p><p>　　·三相和思想無刷直流電動(dòng)機(jī)兼容</p><p>　　雙極性驅(qū)動(dòng)三相三角形聯(lián)結(jié)或星形聯(lián)結(jié)繞組</p><p>　　單極性驅(qū)動(dòng)三相有中心抽頭的星形聯(lián)結(jié)繞組</p><p>　　三相電動(dòng)機(jī)位置傳感器空間間距30°或60°</p><p>　　四

65、相電動(dòng)機(jī)位置傳感器空間間距90°</p><p>　　·輸出端直接驅(qū)動(dòng)雙極型功率管（可提供35mA基極電流）或MOSFET功率器件</p><p>　　·有可調(diào)死區(qū)時(shí)間及其時(shí)鐘振蕩器</p><p>　　·直接與PWM信號(hào)接口和霍爾位置傳感器接口</p><p><b>　　·欠電壓

66、封鎖</b></p><p>　?。?）其原理如圖6.4所示。</p><p>　　圖6.4 LM621原理圖</p><p>　　LM621換相譯碼真值表如表6.2。</p><p>　　管腳功能定義[9]：</p><p>　　·引腳1（Vcc1）：第一電源，邏輯部分和時(shí)鐘用電源，+5V&l

67、t;/p><p>　　·引腳2（DIRECTION)：轉(zhuǎn)向控制端。由于所施加的邏輯電平?jīng)Q定電機(jī)轉(zhuǎn)向</p><p>　　·引腳3（DEAD-TIME ENABLE):死區(qū)時(shí)間使能端?？刂扑绤^(qū)功能，高電平有效。</p><p>　　·引腳4（CLOCK TIMING):時(shí)鐘定時(shí)端。該端外接定時(shí)電容和電阻至地，設(shè)定時(shí)鐘振蕩周期，決定死區(qū)時(shí)間。&

68、lt;/p><p>　　·引腳5、6、7（HS1、HS2、HS3）：霍爾位置傳感器輸入端。</p><p>　　·引腳8（30/60SELECT):30/60選擇端。三相電動(dòng)機(jī)傳感器空間間距30°時(shí)，該端施加高電平；60°時(shí)，施加零電平。</p><p>　　·引腳9（LOGIC GROUND):邏輯地。</p&g

69、t;<p>　　·引腳10（POWER GROUND):功率地。</p><p>　　·引腳11、12、13（CURRENT SOURCE OUT)：灌電流輸出端。、</p><p>　　·引腳14、15、16（CURRENT SINK OUT):抽電流輸出端。</p><p>　　·引腳17（OUTPUT IN

70、HIBIT)：輸出禁止端。對(duì)該引腳施加高電平時(shí)，輸出被關(guān)閉。</p><p>　　·引腳18（MOTOR SUPPLY VOLTAGE): Vcc2（+5——40V）端，第二電源，它提供11——13腳灌電流輸出的電流[26]。</p><p><b>　　7 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，需要實(shí)現(xiàn)直流無刷電機(jī)電動(dòng)機(jī)

71、能夠?qū)崿F(xiàn)起動(dòng)、停止、速度控制、方向控制等功能，并通過顯示器將給定轉(zhuǎn)速數(shù)值、旋轉(zhuǎn)方向顯示出來。所以，系統(tǒng)的軟件將實(shí)現(xiàn)以下各項(xiàng)功能。</p><p>　　系統(tǒng)中鍵盤實(shí)現(xiàn)的功能是完成參數(shù)的設(shè)定，本系統(tǒng)中設(shè)有6位鍵盤，分別實(shí)現(xiàn)不同的功能。</p><p>　　按鍵S1實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)啟動(dòng)和制動(dòng)的功能。</p><p>　　按鍵S4和按鍵S6實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的功能。</p>

72、<p>　　加速S2、減速S5按下時(shí)，單片機(jī)檢測(cè)后，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速給定值加、減1，并送到顯示器顯示轉(zhuǎn)速給定值。</p><p>　　正反轉(zhuǎn)S3按下時(shí)單片機(jī)檢測(cè)后，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向值送到顯示器的dp4顯示。</p><p>　　本設(shè)計(jì)設(shè)置兩個(gè)標(biāo)志位tag（啟動(dòng)標(biāo)志位，0代表運(yùn)行，1代表停止）和tag1（閃爍標(biāo)志位，1代表有閃爍，0代表無閃爍），另外設(shè)置兩個(gè)數(shù)組:數(shù)碼管段選數(shù)組d_p和位選數(shù)

73、組p1[10]。</p><p>　　主要模塊程序流程圖如下： </p><p>　　圖 7.1 主程序流程圖</p><p>　　圖 7.2 鍵盤程序流程圖</p><p>　　圖 7.3 顯示程序流程圖</p><p><b>　　程序：</b></p><p>　

74、　#include<reg51.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define ulong unsigned long</p><p>　　extern uchar zs； /*定義轉(zhuǎn)速變量*/</p><p>　　ext

75、ern uchar tag=0x00,tag1=0x00； /*啟動(dòng)標(biāo)志位和閃爍標(biāo)志位*/</p><p>　　extern ulong zssd=3000； /*轉(zhuǎn)速設(shè)定*/ </p><p>　　ulong count； /*脈沖計(jì)數(shù)*/</p><p>　　ulong zkbg,

76、zkbd； /*占空比高低*/ </p><p>　　sbit P14=P1^4；</p><p>　　sbit P15=P1^5；</p><p>　　sbit P16=P1^6；</p><p>　　sbit P17=P1^7；</p><p>　　uchar code

77、p1[]={0x00,0x90,0x91,0x92,0x93,0x00}； /*數(shù)碼管位選*/</p><p>　　uchar *zy=p1； /*定義指針指向數(shù)組p1*/</p><p>　　void d_ms(uchar m) /*延時(shí)程序*/</p><p><b>　　{ </b&

78、gt;</p><p>　　uchar i,j；</p><p>　　for(i=0；i<m；m++)</p><p>　　for(j=0；j<100；j++) /*延時(shí)100*m微秒*/</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　

79、；</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void start() /*開始程序*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　i

80、f(tag==0) /*系統(tǒng)未啟動(dòng)*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P0=0xFF； /*數(shù)碼管各段全亮，確認(rèn)完好無損*/ </p><p>　　P1=0xFF；

81、 /*數(shù)碼管全部選通*/</p><p><b>　　P0=0x00；</b></p><p><b>　　P1=0x00；</b></p><p>　　tag=1； /*啟動(dòng)標(biāo)志位置1系統(tǒng)啟動(dòng)*/</p><p><b>　　

82、}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　tag=0； /*再次按下，標(biāo)志位置0*/</p><p>　　} </p><p>　　void up()

83、 /*向上箭頭函數(shù)*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(tag1==0) /*閃爍標(biāo)志位為0*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　If(zssd<=6000)

84、 /*最大轉(zhuǎn)速為6000轉(zhuǎn)*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　zssd+=100； /*無閃爍，轉(zhuǎn)速設(shè)定+100轉(zhuǎn)*/</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>

85、<p>　　else /*有閃爍，位選與轉(zhuǎn)速*/ </p><p>　　switch(*zy)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0x90: zssd=zs+1000；break；</p><p>　　case 0x91

86、: zssd=zs+100；break；</p><p>　　case 0x92: zssd=zs+10；break；</p><p>　　case 0x93: zssd=zs+1；break；</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&

87、lt;p>　　void fanzhuan() /*反轉(zhuǎn)函數(shù)*/</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　P15=0； /*P1.5口取反，默認(rèn)高電平*/</p><p>　　P14=0； /*P1.4口

88、取反，默認(rèn)低電平*/</p><p>　　P17=0； /*P1.7口取反，默認(rèn)高電平*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void left() /*左移函數(shù)*/</p><p><b>　　{<

89、/b></p><p>　　if(tag1==0) /*閃爍標(biāo)志位為0，無閃爍*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tag1=1； /*閃爍標(biāo)志位置1，開始閃爍*/</p><p>　　zy=p1+1；

90、 /*指針指向位選數(shù)組首地址*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else /*已經(jīng)開始閃爍*/</p><p>　　++zy； /*指針指向當(dāng)前位選數(shù)組下一位*/</p><p>　　if(zy==

91、p1[0]) /*當(dāng)指針指向第一位時(shí)*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　zy=p1+4； /*自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到第五位*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　d_ms(200000)；

92、 /*2S內(nèi)沒動(dòng)作，停止閃爍*/</p><p>　　tag1=0； /*閃爍標(biāo)志位置0，停止閃爍*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void down() /*參考up()函數(shù)*/</p><p&

93、gt;<b>　　{</b></p><p>　　if(tag1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(zssd>=2000)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　zssd-=100；&l

94、t;/p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　switch(*zy)</p><p><b>　　{</b></p>

95、<p>　　case 0x90: zssd=zs-1000；break；</p><p>　　case 0x91: zssd=zs-100；break；</p><p>　　case 0x92: zssd=zs-10；break；</p><p>　　case 0x93: zssd=zs-1；break；</p><p><

96、;b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void right()/*參考left()函數(shù)*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(tag1==0)</p><p><b>　

97、　{</b></p><p><b>　　tag1=1；</b></p><p><b>　　zy=p1+4；</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>

98、;<b>　　--zy；</b></p><p>　　if(zy==p1[5])</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　zy=p1+1；</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

99、　　d_ms(200000)；</p><p><b>　　tag1=0；</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void keyget() /*鍵盤掃描函數(shù)*/</p><p><b>　　{ </b></p>

100、<p>　　uchar x； /*定義變量*/</p><p>　　P2=0xC0； /*鍵盤掃描，看是否有鍵按下*/</p><p>　　if((P2&0xC0)==0) /*有鍵按下*/</p><p>　　{ </p

101、><p>　　P2=0x80； /*P2.7置1，掃描第一行*/</p><p>　　if((P2&0x80)==0) /*第一行有鍵按下*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　d_ms(1500)； /*延時(shí)去抖*/

102、</p><p>　　x=P2； /*讀P2口*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　P2=0x40； /*P2.6置1，掃描第二行*/</p><p>　　if((P2&0x40)==0) /*第二

103、行有鍵按下*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　d_ms(1500)； /*延時(shí)去抖*/</p><p>　　x=P2； /*讀P2口*/</p><p><b>　　}</b></p><p&g

104、t;<b>　　}</b></p><p>　　switch(x-0x21)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0x7F: start()；break； /*啟動(dòng)*/</p><p>　　case 0x6F: up()；break；

105、/*向上箭頭*/</p><p>　　case 0x67: fanzhuan()；break； /*反轉(zhuǎn)*/</p><p>　　case 0x3F: left()；break； /*左移*/ </p><p>　　case 0x2F: down()；break； /*向下箭頭*/ </p><p>　　c

106、ase 0x27: right()；break； /*右移*/</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void display(uchar *z) /*顯示函數(shù)*/</p><p><b&g

107、t;　　{</b></p><p>　　uchat code d_p[]={0XFC,0X60,0XDA,0XF2,0X66,0XB6,0XBE,0XFE,</p><p>　　0XE6}； /*定義段選數(shù)組0-9*/</p><p>　　uchar a,b,c,d； /*轉(zhuǎn)速各位*/</p

108、><p>　　a=zs/1000； /*轉(zhuǎn)速千位*/</p><p>　　b=zs%1000/100； /*轉(zhuǎn)速百位*/</p><p>　　c=zs%100/10； /*轉(zhuǎn)速十位*/</p><p>　　d=zs%

109、10； /*轉(zhuǎn)速個(gè)位*/</p><p>　　if(tag1==0) /*無閃爍時(shí)*/</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　do</b></p><p><b>

110、;　　{</b></p><p>　　z[0]=1； /*P10置高*/</p><p>　　P0=d_p[a]； /*從數(shù)組讀數(shù)，P0口輸出*/</p><p>　　d_ms(20)； /*延遲顯示*/</p><p&

111、gt;<b>　　z[0]=0；</b></p><p><b>　　z[1]=1；</b></p><p>　　P0=d_p[b]；</p><p><b>　　d_ms(20)；</b></p><p><b>　　z[1]=0；</b></p&

112、gt;<p><b>　　z[2]=1；</b></p><p>　　P0=d_p[c]；</p><p><b>　　d_ms(20)；</b></p><p><b>　　z[2]=0；</b></p><p><b>　　z[3]=1；</b

113、></p><p>　　P0=d_p[d]；</p><p><b>　　d_ms(20)；</b></p><p><b>　　z[3]=0；</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　while(1)

114、；</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else /*有閃爍的時(shí)候*/</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　do</b></p>

115、<p><b>　　{</b></p><p>　　if(z==zy) /*當(dāng)前顯示位和閃爍位重疊*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　*z=1； /*當(dāng)前顯示為置高*/</p><p>　　swi

116、tch(*z)/*查詢當(dāng)前是哪位同時(shí)顯示*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0x90: P0=d_p[a]；break；</p><p>　　case 0x91: P0=d_p[b]；break；</p><p>　　case 0x92: P0=d_p[c]；break；<

117、/p><p>　　case 0x93: P0=d_p[d]；break；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　d_ms(50000)； /*亮0.5S*/</p><p>　　*z=0； /*當(dāng)前顯示位置低*/</p><p>　　

118、d_ms(50000)； /*滅0.5S*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　z[0]=1； /*如前所示*/</p><p>　　P0=d_p[a]；</p><p><b>　　d_ms(20)；</b></p>

119、<p><b>　　z[0]=0；</b></p><p><b>　　z[1]=1；</b></p><p>　　P0=d_p[b]；</p><p><b>　　d_ms(20)；</b></p><p><b>　　z[1]=0；</b>

120、</p><p><b>　　z[2]=1；</b></p><p>　　P0=d_p[c]；</p><p><b>　　d_ms(20)；</b></p><p><b>　　z[2]=0；</b></p><p><b>　　z[3]=1

121、；</b></p><p>　　P0=d_p[d]；</p><p><b>　　d_ms(20)；</b></p><p><b>　　z[3]=0；</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　w

122、hile(1)；</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void cs() /*測(cè)速函數(shù)*/</p><p><b>　　{</b></p&g

123、t;<p>　　zs=count/8*100； /*轉(zhuǎn)速=count*（1000000/10000）</p><p>　　轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，每個(gè)傳感器都會(huì)</p><p>　　8個(gè)脈沖產(chǎn)生*/ </p><p><b>　　} </b></p><p>　　void pwm()

124、 /*pwm輸出函數(shù)*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ulong a； /*定義臨時(shí)變量*/</p><p>　　a=zs/zssd； /*求占空比*/</p><p>　　zkbd=a/(a

125、+1)；</p><p>　　zkbg=1-zkbd； </p><p>　　P16=1； /*輸出高電平*/</p><p>　　d_ms(1000*zkbg)； /*延長(zhǎng)時(shí)間*/</p><p>　　P16=0；

126、/*輸出低電平*/</p><p>　　d_ms(1000*zkbd)； /*延長(zhǎng)時(shí)間*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void stop() /*停止函數(shù)*/</p><p><b>　　{</b></p&