基于51单片机的无刷直流电动机控制器设计说明
基于51单片机的直流电机控制
51 单片机的直流电机控制一、试验器件选择1、控制芯片的作用主要是与L289相连接驱动直流电机，以及与八位数码管相连显示。
(1)、AT89C51是一种带4K自己FLASH存储器的低压、高性能CMOS8为微处理器。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失真存储制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出关键相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪存组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。
AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性奥高且廉价的方案。
(2)、AT89C51引脚图如下：2、电机驱动芯片(1)、电机驱动芯片选择L298。
其主要功能是作为单片机与直流电机中间的过度链接，单片机输出的信号通过L298加载到直流电机上驱动直流电机运行。
(2)、主要工作原理：1、15脚分别是两个H 桥的电流反馈脚，不用时可以直接接地;2、3为一对输出端口， 13、14为一对输出端口； 4为驱动电压输入，最小值必须比输入的低电平高 2; 5、7一对输入端口，10、12 —对输入端口，TTL 电平兼容 6、11使能端，低电平禁止输出； 8、9分别为接地和逻辑电源3、直流电机。
在protues 中选择motor-encoder 直流电机，引脚图如下:上方左右的两个引脚在点击运转时输出频 率相同的方波，但是在相位上相差 90,而且在正转和反转是相反，因此可以根据这两个引 脚的输出情况判断点击的转向。
上方中间的引脚每当电机转一圈就输出一个正脉冲， 可以据此册数点击的转速。
左 右两个引脚是电机的电压输入端。
4、74HC74 。
当D 触发器的D 和CLK 输入端分别接电机上方的左右两个输出其引脚图如下:U213VS0UT1 0UT2OUT3 VCC IN1IN2 IN3 IN4 ENA ENB 10 12770UT4GNDL298SENSA SENSB端口时可以根据D触发器的输出情况判断点击的转速。
基于c8051的直流无刷电机控制系统的设计
基于c8051的直流无刷电机控制系统的设计
设计一个基于c8051的直流无刷电机控制系统，可以按照以下步骤进行：
1. 选择合适的c8051单片机芯片，建议选择具备PWM输出和
高速计数器功能的型号。
2. 设计电机驱动电路，包括功率电路和驱动电路。
功率电路通常由MOSFET H桥组成，负责将电机驱动电压转换为驱动电流。
驱动电路负责根据单片机控制信号控制MOSFET开关，
控制电机的起停和运动方向。
3. 编写单片机的控制程序。
需要实现以下功能：
- 设定电机转速或转矩的目标值；
- 读取电机的实际转速或转矩；
- 根据目标值和实际值进行比较，计算出控制电压；
- 生成PWM信号，控制电机驱动电路。
4. 调试和测试控制系统。
连接电机和单片机，进行测试和调试，确保系统正常工作。
5. 优化系统性能。
可以根据需要进行性能优化，例如增加闭环控制、采用磁编码器等。
以上步骤仅供参考，根据实际需求和资源可以进行适当调整和修改。
希望能对你有所帮助！。
基于51单片机控制直流电机的设计
可以实现的功能是：按下左转键则开始向左转动按下右转键则向右转动按下停止键则开始逐渐停止转动按下调速键一次则会加速一档按下调速键二次则会加速二档按下调速键三次则会加速三档按下调速键四次则会加速四档按下调速键五次则会回到最初速度重新记档位设计思路：直流电机只要能提供一定的直流就可以转动，改变电压极性可以改变转动方向，可以通过给直流电机提供脉冲信号来驱动它，脉冲信号的占空比可以影响到直流电机的平均速度，因此可以通过调整占空比从而能实现调速的目的。
直流电机的驱动电路要有过流保护作用，图中的二极管就直到这个作用，另外电机的驱动电流是比较大的所以需要用三极管来放大电流。
程序的关键就是如何实现占空比的调整，这个可以通过对51单片机定时器重装初值进行改变，从而改变时间。
用51实现PWM信号的输出，相对麻烦点，要是AVR就可以方便地实现PWM信号，由见51单片机的局限性与AVR单片机的优势。
原理图详细程序：#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit PW1=P2^0 ;sbit PW2=P2^1 ; //控制电机的两个输入sbit accelerate=P2^2 ; //调速按键sbit stop=P2^3 ; //停止按键sbit left=P2^4 ; //左转按键sbit right=P2^5 ; //右转按键#define right_turn PW1=0;PW2=1 //顺时针转动#define left_turn PW1=1;PW2=0 //逆向转动#define end_turn PW1=1;PW2=1 //停转uint t0=25000,t1=25000; //初始时占空比为50%uint a=25000; // 设置定时器装载初值 25ms 设定频率为20Hzuchar flag=1; //此标志用于选择不同的装载初值uchar dflag; //左右转标志uchar count; //用来标志速度档位void keyscan(); //键盘扫描void delay(uchar z);void time_init(); //定时器的初始化void adjust_speed(); //通过调整占空比来调整速度void main(){time_init(); //定时器的初始化while(1){keyscan(); //不断扫描键盘程序，以便及时作出相应的响应}}void timer0() interrupt 1 using 0{if(flag){flag=0;end_turn;a=t0; //t0的大小决定着低电平延续时间TH0=(65536-a)/256;TL0=(65536-a)%256; //重装载初值}else{flag=1; //这个标志起到交替输出高低电平的作用if(dflag==0){right_turn; //右转}else{left_turn; //左转}a=t1; //t1的大小决定着高电平延续时间TH0=(65536-a)/256;TL0=(65536-a)%256; //重装载初值}}void time_init(){TMOD=0x01; //工作方式寄存器软件起动定时器定时器功能方式1 定时器0TH0=(65536-a)/256;TL0=(65536-a)%256; //装载初值ET0=1; //开启定时器中断使能EA=1; // 开启总中断TR0=0;}void delay(uchar z) //在12M下延时z毫秒{uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void keyscan(){if(stop==0){TR0=0; //关闭定时器0 即可停止转动end_turn;}if(left==0){TR0=1;dflag=1; //转向标志置位则左转}if(right==0){TR0=1;dflag=0; //转向标志复位则右转}if(accelerate==0){delay(5) ; //延时消抖if(accelerate==0){while(accelerate==0) ; //等待松手count++;if(count==1){t0=20000;t1=30000; //占空比为百分之60}if(count==2){t0=15000;t1=35000; //占空比为百分之70 }if(count==3){t0=10000;t1=40000; //占空比为百分之80 }if(count==4){t0=5000;t1=45000; //占空比为百分之90 }if(count==5){count=0;}}}}。
基于AT89C51单片机控制的无刷直流电机设计毕业论文
摘要随着科学技术的发展，现代工业的需要，无刷直流电动机迅速发展，取代传统电动机。
无刷直流电动机的效率高、精度准确、速度快，广泛应用于各种电噐领域。
本设计中的电动自行车的电机使用的是无刷直流电动机，控制噐选择AT89C51单片机，通过霍尔位置传感噐反映电机转子的位置的信息，单片机编写程序操控无刷直流电机。
分析系统中的无刷直流电动机、单片机、驱动芯片、数码管、键盘的功能以及工作原理。
讨论了无刷直流电动机的几种运行特性，得出相应结论。
根据无刷直流电动机的特性，采用PWM技术对电机进行调速，霍尔传感噐测量的转速通过单片机显示在数码管上。
通过技术分析，软件以及硬件设计，达到了预期的结果。
关键词：无刷直流电动机；单片机；霍尔位置传感噐AbstractWith the development of science and technology, should now industrial needs, brushless DC motor to develop rapidly to replace the traditional motor. Brushless DC motor with high efficiency, accurate accuracy, speed, widely used in a variety of electrical fields.The design of the electric bicycle motor is a brushless DC motor, select the AT89C51 microcontroller as a controller, capture the comparison level and Hall position sensor feedback signal, through the software programming control brushless DC motor. Analysis of the system in the brushless DC motor, microcontroller, driver chip, digital tube, keyboard function and working principle. The working characteristics of brushless DC motor are discussed. According to the characteristics of brushless DC motor, PWM motor is used to speed the motor. Hall sensor measurement speed through the microcontroller shown in the digital tube, by looking for information, hardware and software design, and ultimately to achieve the system requirements. Key words: brushless dc motor;the microcontroller;hall position sensor目录1前言 (2)2无刷直流电动机的介绍 (4)2.1无刷直流电动机的概念 (4)2.2无刷直流电动机的研究意义 (4)2.3无刷直流电动机以及有刷直流电动机的对比 (5)3无刷直流动电机的结构原理以及工作特性 (7)3.1无刷直流电动机的结构 (7)3.1.1电机本体 (7)3.1.2转子位置传感噐 (7)3.1.3电子换向噐 (8)3.2无刷直流电机的原理 (8)3.3无刷直流电动机的运行特性 (10)3.3.1机械特性 (10)3.3.2调节特性 (11)3.3.3工作特性 (12)4无刷直流电动机控制噐的选型与设计 (13)4.1无刷直流电动机控制噐设计 (13)4.1.1设计方案比较与选择 (13)4.1.2无刷直流电动机系统结构框图 (14)4.2控制噐的组成及原理 (15)4.3脉宽调制（PWM）技术 (15)5 AT89C51单片机的结构以及工作原理 (17)5.1 AT89C51单片机的硬件结构 (17)5.2 AT89C51单片机的引脚功能介绍 (18)5.3 AT89C51单片机的工作方式 (19)5.4 AT89C51单片机的最小应用系统 (21)5.5 AT89C51单片机的指令系统 (22)6硬件电路以及软件的设计 (23)6.1硬件电路设计 (23)6.1.1单片机与按键键盘电路设计 (23)6.1.2单片机与数码管的电路设计 (25)6.1.3逆変电路与驱动电路设计 (26)6.1.4限流保护电路 (29)6.2软件设计 (29)6.2.1控制噐软件设计 (29)6.2.2程序流程图 (31)7技术经济分析 (34)8结论 (35)致谢 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
基于51单片机的直流电机控制系统设计
摘要本文主要研究了利用MCS-51系列单片机控制PWM信号从而实现对直流电机转速进行控制的方法。
控制系统主要是以8051单片机为核心组成的控制系统，本系统中的电机转速与电机两端的电压成比例，而电机两端的电压与控制波形的占空比成正比，因此，由MCU内部的可编程计数器阵列输出PWM波，以调整电机两端电压与控制波形的占空比，从而实现调速。
目录第一章：设计任务 (1)第二章：总体设计方案 (2)第三章系统硬件电路设计 (2)第四章系统的软件设计 (3)第五章：程序 (5)第六章：PCB图 (5)第七章：元件清单 (5)第八章：参考文献 (5)第九章：心得体会 (6)第一章：设计任务任务: 单片机为控制核心的直流电机PWM调速控制系统设计的主要内容以及技术参数:功能主要包括：1)直流电机的正转；2)直流电机的反转；3)直流电机的加速；4)直流电机的减速；5)直流电机的转速在数码管上显示；6)直流电机的启动；7)直流电机的停止；第二章：总体设计方案总体设计方案的硬件部分详细框图如图一所示。
键盘向单片机输入相应控制指令，由单片机通过P1.0与P1.1其中一口输出与转速相应的PWM脉冲，另一口输出低电平，经过ULN2003芯片控制电路，实现电动机转向与转速的控制。
电动机的运转状态通过数码管显示出来。
电动机所处速度级以速度档级数显示。
正转时最高位显示“三”，其它三位为电机转速；反转时最高位显示“F”，其它三位为电机转速。
每次电动机启动后开始显示，停止时数码管显示出“0000”。
第三章系统硬件电路设计整体框图如下本系统编程部分工作采用KELI-C51语言完成，采用模块化的设计方法，与各子程序做为实现各部分功能和过程的入口，完成键盘输入、按键识别和功能、PWM脉宽控制和数码管显示等部分的设计。
单片机资源分配如下表：①PWM脉宽控制：本设计中采用软件延时方式对脉冲宽度进行控制，延时程序函数如下：/*****************延时函数*************************/delays(){uchar i;for(i=5000;i>0;i--);}②键盘中断处理子程序：采用中断方式，按下键，完成延时去抖动、键码识别、按键功能执行。
一个基于51单片机控制直流电机的设计
一个基于51单片机控制直流电机的设计1.引言直流电机是一种常见的电机类型，广泛应用于工业自动化、机械设备和家电等领域。
其具有结构简单、可靠性高、调速性能好等特点，在控制方面也较为简单。
本文将介绍一种基于51单片机控制直流电机的设计方案。
2.设计原理2.1直流电机控制原理直流电机的转速和转向可以通过调整电机的电流和极性来实现。
通常，通过PWM信号来控制电机的转速，通过电机驱动芯片来控制电机的转向。
2.251单片机51单片机是一种广泛应用的8位单片机，具有强大的计算和控制能力。
其可以通过IO口产生PWM信号，以控制电机的转速，同时还可以通过IO口控制电机驱动芯片的输入信号，实现电机的转向控制。
3.系统设计3.1硬件设计3.1.1主控板设计主控板采用51单片机作为核心控制器，通过IO口输出PWM信号控制电机的转速，并通过IO口输出电机方向控制信号。
主控板还需要提供电源输入、串口通信接口等。
3.1.2电机驱动设计电机驱动采用专用的直流电机驱动芯片，通过控制其输入信号，实现对电机的转向控制。
电机驱动芯片还需要提供输入信号的滤波、保护等功能。
3.2软件设计3.2.1PWM信号生成通过51单片机的定时器/计数器模块，可以生成PWM信号。
根据所需的转速，可以调整定时器的计数周期和占空比，控制PWM信号的频率和占空比。
3.2.2方向控制通过控制51单片机的IO口输出电平，可以控制电机驱动芯片的输入信号，实现电机的正转或反转。
具体的电平和控制方式可通过电机驱动芯片的手册进行确定。
3.3系统测试在完成硬件和软件设计后，需要对整个系统进行测试。
首先可以通过示波器检查PWM信号的频率和占空比是否符合要求；其次，通过改变指令，测试电机的转向控制是否正常工作；最后，可以通过改变PWM信号的占空比，测试电机的转速控制是否准确。
4.结论本文介绍了一种基于51单片机控制直流电机的设计方案，通过生成PWM信号控制电机转速和通过IO口输出电平来控制电机的转向。
基于51单片机的直流电机设计
目录一．设计目的 (3)二．设计要求 (3)三．仪器设备 (3)四．硬件线路图 (4)五．器件及芯片介绍 (4)STC90C516RD+单片机 (4)8段共阳数码管 (6)直流电动机 (6)ULN2003芯片 (7)电源与控制按键 (7)六．程序框图 (8)七．源程序 (9)八．开发板实物图 (10)九．参考文献 (10)《单片机原理》课程设计——基于单片机的直流电机控制器设计一、设计目的通过具体小型测试系统设计，实践单片机系统设计、调试的全过程，以加深对单片机内部结构、指令系统的进一步理解，并进一步学习单片机开发系统的原理与应用以及一些外围芯片的接口和编程调试方法与技巧，初步掌握单片机系统的硬、软件设计技术及调试技巧。
二、设计要求（1）电机转速可以平稳控制（2）通过键盘和显示器可以设置电机的转速（3）显示电机的速度趋势三、仪器设备四、硬件线路图五、器件及芯片介绍（一）STC90C516RD+单片机单片机是单片微型计算机的简称，它是在一块半导体芯片上，集成了CPU、ROM、RAM、I/O接口、定时器/计数器、中断系统等功能部件，构成了一台完整的数字电子计算机。
由于集成电路技术的进步，片内甚至还可以包含HSO、HSI、A/D转换器、PWM等称为“片内外设”的特殊功能部件。
STC90C516RD+ 单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统 51 单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。
主要特性如下：1. 增强型 8051 单片机，6 时钟/机器周期和 12 时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统 8051.2. 工作电压：5.5V～3.3V（5V 单片机）/3.8V～2.0V（3V 单片机）3. 工作频率范围：0～40MHz，相当于普通 8051 的 0～80MHz，实际工作频率可达 48MHz4. 用户应用程序空间为 64K 字节5. 片上集成 512 字节 RAM6. 通用 I/O 口（32 个）复位后为：00000H ， P1/P2/P3/P4 是准双向口/弱上拉， P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需加上拉电阻。
基于单片机的无刷直流电动机的控制系统设计
文章标题：基于单片机的无刷直流电动机的控制系统设计一、引言在现代工业生产和民用设备中，无刷直流电动机（BLDC）的应用越来越广泛。
它具有高效率、高功率密度、响应速度快等特点，在电动汽车、家电、医疗器械等领域都有着重要地位。
而基于单片机的无刷直流电动机控制系统设计，正是为了更精准地控制电动机的运行，以满足不同领域的需求。
二、无刷直流电动机的原理和特点1. 无刷直流电动机的工作原理及结构无刷直流电动机是一种能够将直流电能转换为机械能的电动机，它的结构简单、维护成本低、寿命长。
其工作原理是利用永磁铁和定子电磁绕组之间的磁场相互作用，通过改变转子上的磁场来实现电动机的转动。
2. 无刷直流电动机的特点高效率：相比传统的直流电动机，无刷直流电动机具有更高的能量转换效率。
响应速度快：由于无需使用机械换向装置，无刷直流电动机转速响应速度快。
寿命长：由于无刷直流电动机少了机械换向装置，因此减少了摩擦，提高了机械寿命。
三、基于单片机的无刷直流电动机控制系统设计1. 电机驱动器在基于单片机的无刷直流电动机控制系统中，选择合适的电机驱动器至关重要。
常见的电机驱动器包括晶闸管驱动器、电子换向驱动器等。
通过合理选择电机驱动器，可以实现对电动机的高效控制，提高电动机的性能和稳定性。
2. 控制算法控制算法是影响电动机性能的关键因素之一。
在基于单片机的控制系统设计中，PID控制算法是常用的一种。
通过对电机转速、转矩进行实时调节，可以使电机在不同工况下获得良好的控制效果。
3. 硬件设计在基于单片机的无刷直流电动机控制系统设计中，硬件设计包括单片机选型、外围电路设计等。
根据具体的应用场景和要求，选择合适的单片机，并设计与之匹配的外围电路，保证整个系统的稳定性和可靠性。
四、个人观点和理解在基于单片机的无刷直流电动机控制系统设计中，我认为需要充分考虑电机的工作环境和要求，选择合适的控制算法和电机驱动器，并进行合理的硬件设计。
对系统进行充分的测试和验证，以确保控制系统设计的可靠性和稳定性。
课程设计基于51单片机的直流电机控制
xxxxxx大学课程设计报告课程设计名称：单片机系统综合课程设计课程设计题目：基于51单片机的直流电机控制院（系）：专业：班级：学号：姓名：指导教师：完成日期：xxxxxx大学课程设计报告目录第1章总体设计方案 (1)1.1课程设计的内容和要求 (1)1.2课程设计原理 (1)1.3课程设计思路 (1)1.3.1 提出方案 (1)1.3.2 方案阐述 (2)1.4实验环境 (2)第2章详细设计方案 (3)2.1实现方法 (3)2.2模块设计 (3)2.2.1 主函数模块 (3)2.2.2 外中断模块 (4)2.2.3 数码管显示函数模块 (6)2.3实验箱连线图 (6)第3章结果测试及分析 (8)3.1调试步骤及方法 (8)3.2结果分析 (8)参考文献 (9)附录1（源程序） (10)附录2（电路图） (13)附录3（器件清单） (14)第1章总体设计方案1.1 课程设计的内容和要求(1) 课程设计内容利用MCS-51单片机控制PWM信号从而实现对直流电机转速进行控制，具体内容如下：①能够控制直流电机的正反转；②能够控制电机的加速和减速；③能够控制电机的启动和停止；④直流电机的运行状态,速度等级显示在数码管上。
(2) 设计要求：①立完成课程设计任务；②过老师现场验收；③出完整的课程设计报告。
1.2 课程设计原理根据题目要求通过控制占空比的改变，从而改变直流电机的转速，再将速度的等级显示在数码管上。
用户通过控制查询自定义位变量的改变而控制直流电机启动和停止，又通过两个外中断函数和一个延时函数改变占空比的值，来实现对直流电机的加速和减速。
再选取一个数码管来显示转速的等级。
1.3 课程设计思路1.3.1 提出方案由于是控制PWM信号实现对直流电机的控制，PWM是脉冲宽度调制，产生的方波高电平时间跟周期的比例叫占空比，所以就要用占空比的改变实现电机的加速和减速。
通过调用外中断函数改变方波高电平的时间,再控制周期不变就会使电机的转速改变。
基于51单片机的无刷直流电动机的控制设计解读
基于51单片机的无刷直流电动机控制器设计系别：机电与自动化学院专业班：电气工程及其自动化0702班姓名：学号：指导教师：2011年6月基于51单片机的无刷直流电动机控制器设计The Design of Brushless DC Motor Controller Based on MCS-51 Singlechip摘要近年来，无刷直流电动机愈来愈多地在很多领域得到应用，它除了保持有刷直流电动优越的起动性能和调速性能以外，其最大的特点，就是没有换向器和电刷组成的机械接触结构，因而具有寿命长、噪声低、运行可靠、维护简便等一系列优点，且由于其转速不受机械换向的限制，可在宽广的范围内平滑地调速。
例如在电动自行车上应用无刷直流电动机来取代原来的有刷直流电动机，由于采用了电子无接触式换向，不仅延长了电机的使用寿命，而且调速方便，易于控制，运行平稳。
本文以无刷直流电机为研究对象，以无刷直流电机控制系统为控制目标，以PWM为控制设计技术，采用MCS-51系列单片机为主控芯片，文章主要研究无刷直流电动机的调速功能，实现电动机的起动、制动、正/反转换向，加/减速，并对无刷直流电动机的运行状态进行监视和报警。
文章研究包含硬件和软件两个方面，硬件方面实现的功能有：电源设计、调速控制设计、驱动电路设计、过热保护电路设计、短路保护电路设计和转速显示设计等部分；软件方面实现的功能有，电路复位模块的设计、按键控制模块的设计、功能模块的设计、电动机判停模块的设计、IPS下载模块的设计和速度显示模块的设计等部分。
文章介绍了无刷直流的功能硬件图和程序结构流程，介绍了利用MCS-51单片机和控制芯片来控制无刷直流电动机速度的方法，并在电动机运行异常时发出警报。
本课题经过理论分析和系统调试，控制系统性能稳定，可靠性佳，实现了既定的功能，达到了设计指标的要求。
关键词：无刷直流电动机 MCS-51单片机调速控制AbstractRecently,brushless DC motor has been applied in many area．Besides the good performance of startup and speed control，its remarkable characteristic is that there is no commutator and brush。
基于51单片机的直流电机控制
基于51单片机的直流电机控制一、试验器件选择1、控制芯片的作用主要是与L289相连接驱动直流电机，以及与八位数码管相连显示。
(1)、AT89C51是一种带4K自己FLASH存储器的低压、高性能CMOS8为微处理器。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失真存储制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出关键相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪存组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。
AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性奥高且廉价的方案。
（2）、AT89C51引脚图如下：2、电机驱动芯片（1）、电机驱动芯片选择L298。
其主要功能是作为单片机与直流电机中间的过度链接，单片机输出的信号通过L298加载到直流电机上驱动直流电机运行。
其引脚图如下：（2）、主要工作原理：1、15脚分别是两个H桥的电流反馈脚，不用时可以直接接地；2、3为一对输出端口，13、14为一对输出端口；4为驱动电压输入，最小值必须比输入的低电平高2；5、7一对输入端口，10、12一对输入端口，TTL电平兼容6、11使能端，低电平禁止输出；8、9分别为接地和逻辑电源3、直流电机。
在protues中选择motor-encoder直流电机，引脚图如下：上方左右的两个引脚在点击运转时输出频率相同的方波，但是在相位上相差90 ，而且在正转和反转是相反，因此可以根据这两个引脚的输出情况判断点击的转向。
上方中间的引脚每当电机转一圈就输出一个正脉冲，可以据此册数点击的转速。
左右两个引脚是电机的电压输入端。
4、74HC74。
当D触发器的D和CLK输入端分别接电机上方的左右两个输出端口时可以根据D触发器的输出情况判断点击的转速。
5、八位数码管。
用以显示。
二、系统硬件设计连接1、系统的器件连接图如下：2、单片机与数码管通过P0口和P2口相连，其中P2口选择点亮哪一个数码管，P0口则控制被点亮的数码管显示的数据。
51单片机控制直流电机设计
51单片机控制直流电机设计51单片机是一种常用的单片机，广泛应用于嵌入式系统中。
在直流电机控制方面，51单片机可以通过控制IO口输出高低电平来控制电机的转动方向和速度。
本文将介绍如何使用51单片机控制直流电机，并进行详细的设计过程。
一、硬件设计1.电源部分直流电机通常需要较高的电压才能正常运转，因此需要设计一个稳定的电源电路。
可以使用稳压电源模块或者线性稳压电源芯片作为电源模块，并根据电机的额定电压选择合适的电源电压。
2.驱动电路直流电机需要通过驱动电路来控制其转动方向和速度。
驱动电路可以使用电机驱动模块，如L298N驱动模块或者H桥驱动芯片等。
根据电机的额定电流选择合适的驱动模块，并连接正确的引脚。
3.51单片机与驱动模块连接将51单片机的IO口与驱动模块的控制引脚相连，以实现对电机的控制。
通常情况下，驱动模块的使能引脚需要接高电平使能驱动电路，转向引脚控制电机的转向，速度引脚控制电机的转速。
4.电机连接将直流电机的两根引线与驱动模块的输出端相连，确保极性正确。
二、软件设计1.51单片机初始化首先，在主函数中进行51单片机的初始化，包括设置IO口的输入输出方向、初始化定时器等。
2.设置电机转动方向通过控制驱动电路的转向引脚，可以控制电机的正转和反转。
通过设置IO口输出不同的高低电平即可实现。
3.设置电机转动速度通过占空比控制电机的转速，可以使用定时器来设置。
4.电机控制代码我们可以通过编写一些函数来实现电机的控制，例如设置方向的函数、设置速度的函数等。
然后在主函数中调用这些函数来实现电机的控制。
三、实际控制测试在完成硬件设计和软件编写后，可以将51单片机与电源和电机连接起来，并上传软件代码。
然后通过触发相应的输入信号，来控制电机的方向和速度。
通过观察电机的运动情况，可以验证电机控制系统的正确性。
总结本文介绍了51单片机控制直流电机的设计过程，包括硬件设计和软件设计。
通过控制IO口输出高低电平来实现电机的转动方向和速度。
基于8051单片机无刷直流电机控制器设计
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本科毕业设计说明书基于8051单片机无刷直流电机控制器设计BASED ON 8051 SINGLE CHIP MICROCOMPUTER CONTROLLER OF BRUSHLESS DC MOTOR DESIGN 学院（部）：专业班级：学生姓名：指导教师：年月日基于8051单片机无刷直流电机控制器设计摘要无刷直流电动机的出现源于有刷直流电机。
如今各种直流电动机和交流电动机在传动应用中虽占主导地位，但是无刷直流电动机的前景更光明。
无刷直流电机是随着社会的需要而产生的，当今世界对电机的要求越来越高，传统的直流电机已经满足不了当今工业对其的需要，因此无刷直流电机得以迅速发展，无刷直流电机满足了人们对高效率，高精度，高速度的要求，配合微处理器得以智能化，是各知识领域的重要结晶成果。
再对控制器的选用上，选择单片机AT89C51，其能够满足对控制器的要求，因本文是对无刷直流电机的控制，显然驱动电机用无刷直流电机，整个思路是通过单片机采集获得的比较电平、以及电机霍尔位置传感器反馈过来的信号，单片机将接收到的信号，将其用软件编程故而发出指令驱动无刷直流电动机。
关键词：无刷直流电动机，单片机，霍尔位置传感器BASED ON 8051 SINGLE CHIP MICROCOMPUTER CONTROLLER OF BRUSHLESS DC MOTOR DESIGNABSTRACTThe appearance of brushless dc motor from a brush dc motor. Now all kinds of dc motor and ac motor is dominant in the drive applications, but a more bright future of brushless dc motor.Brushless dc motor is along with the social needs, the demand is higher and higher in today's world of motor, the traditional dc motor has already can't satisfy the need of the industry to its, so rapidly the brushless dc motor development, meet the brushless dc motor of high efficiency, high precision, high speed requirements, cooperate with the microprocessor to intelligent, is the important achievements of crystallization in the field of knowledge.This design is mainly for the selection of controller, the controller selection plays a key role in this design, so the main controller use AT89C51, brushless dc motor as drive motor, the control method by comparing with the single chip microcomputer collected level, and motor hall position sensor feedback signal, single chip receives the signal, its software programming to issue instructions to drive the brushless dc motor.KEYWARDS: Brushless dc motor, the microcontroller, hall position sensor目录摘要...................................................... 错误!未定义书签。
基于51单片机的直流无刷电机调速控制设计
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基于51单片机无位置传感器无刷直流电动机的控制_图文.
电气传动产品与技术PRODUCT & TECHNOLOGY超精密加工是获得高形状精度、表面精度和完整性的必要手段。
其中,金刚石刀具超精密切削是超精密加工技术的一个重要组成部分。
为了高质高效地获得金刚石研磨质量,其必须要有稳定高速运行的主轴系统。
无位置传感器无刷直流电动机系统, 它采用了精密轴承和电动机相结合的办法,即把主轴、轴承、电动机等结构集成到一起,并去除位置传感器和传动机构,因此使得电动机结构紧凑,有利于实现小型化和精密化的要求。
使用这种主轴系统能获得较高的稳定性和最高的转速。
但无位置传感器的无刷直流电动机的控制方法复杂,TB6537和 TA84005的出现,简化了控制电路设计,对它们的组合使用可以实现反电势检测、过电流保护,以及电动机驱动。
51系列单片机是一款通用型的单片机,相对于专用的电动机芯片和电动机控制电路板而言,熟悉它的开发人员多,在此基础上进行二次开发的周期相对要短。
同时它对外设功能(A D C、D A C、可编程增益放大器、PCA 及内部振荡器等进行了高度集成。
为设计小体积,低功耗,高可靠,高性能的应用系统提供了极大的方便。
TB6537和 TA84005原理图1.TB6537内部框图TB6537是一种无位置传感器无刷直流电动机的专用控制芯片,有 DIP 和 SSOP 两种封装。
工作电压为 5V,PWM 的频率为 16kHz。
TB6537芯片易于与单片机接口。
可以实现 P W M 控制和正反转控制,可以选择 H _P W M -L _P W M 控制方式和 H _P W M -L _O N 控制方式,可选择超前脚设置和重叠通电功能,内部有过电流保护功能。
2.TA84005内部框图TA84005是一款小功率三相无刷直流电动机驱动芯片。
它内置电压检测电路,具有过流检测、过热检测功能。
TA84005推荐工作参数为:逻辑电源电压 V cc =5 V;电动机电源电压 VM=10~22V,峰值电压为 25V;输出电流为 Io=0.5A;斩波频率为 20kHz。
基于单片机的无刷直流电动机控制系统设计
文章编号:1008-1658(2002)04-0044-06基于单片机的无刷直流电动机控制系统设计卢 静1,陈非凡2,张高飞2,施涌潮1(1.北京机械工业学院 电子信息工程系, 北京100085 2.清华大学 精密仪器系, 北京100084)摘 要:基于单片机的无刷直流电动机控制系统,主要由无刷直流电动机、单片机和驱动主回路构成,其控制核心是C515C 单片机。
该单片机主要完成位置传感器信号的采集,电动机换相信号的输出,电动机转速的测量,以及数字PWM 调速信号的输出,电流的采集等功能。
并通过软件编程实现速度的PI 调节,构成电动机转速闭环控制系统。
电动机驱动电路采用的是具有开关速度快、损耗低、驱动功率小的M OSFET 管构成的全桥式控制方式。
该系统的特点就是结构简单,实现了全数字式控制,在运行中获得了良好的动静态性能。
关 键 词:无刷直流电动机;单片机;PWM 控制中图分类号:TM 921.5 文献标识码:A直流电动机的机械电刷和换向器因强迫性接触,造成其结构复杂、可靠性差、变化的接触电阻、火花、噪声等一系列问题,影响了直流电动机的调速精度和性能。
随着电子技术、功率元件技术和高性能的磁性材料制造技术的发展,无刷直流电动机利用电子换向器取代了机械电刷和机械换向器,因此,使这种电动机不仅保留了直流电动机的优点,而且又具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点。
在宇航、军事设施领域及工业和民用领域都得到了广泛的应用。
无刷直流电动机是伴随着数字控制技术而产生和发展起来的,因此,采用单片机为主的数字控制是无刷直流电动机的主要控制手段之一。
1 无刷直流电动机简介本系统所使用的是三相两极三角型连接的无刷直流电动机。
下面主要以此为例介绍一下无刷直流电动机的基本工作原理[1]。
图1 无刷直流电动机原理图无刷直流电动机由电动机本体、转子位置传感器、电子开关线路和驱动电路4部分组成,是一种典型的机电一体化产品,其原理框图如图1所示。
基于51单片机控制直流电机的设计
基于51单片机控制直流电机的设计设计目标：1.实现电机的正反转控制。
2.实现电机的速度控制。
3.实现电机的位置控制。
硬件设计：1.51单片机控制器：选择一款性能较好的51单片机，如STC89C522.直流电机：选择合适的直流电机，根据设计需求确定功率和转速。
3.驱动电路：为直流电机提供合适的驱动电路，可以选择H桥驱动芯片，如L298N。
4.传感器：根据设计需求，选用合适的传感器，如编码器、讯号灯等。
软件设计：1.系统初始化：对51单片机进行初始化设置，包括端口方向、定时器等配置。
2.速度控制：设计PID算法，实现对直流电机的速度控制。
通过读取传感器反馈的速度信息，与设定值进行比较，输出控制信号控制电机速度。
3.正反转控制：设计控制程序，读取输入信号控制直流电机的正反转。
可以通过输入按键、外部信号或者串口通信来实现控制。
4.位置控制：通过编码器等传感器读取直流电机的位置信息，与设定值进行比较，输出控制信号控制电机运动到目标位置。
5.通信功能：如果需要与其他设备进行通信，可以使用串口、蓝牙等通信模块实现数据传输。
设计步骤：1.确定设计需求：根据具体应用场景，确定控制电机的功能需求，包括速度控制、正反转控制和位置控制等。
2.硬件搭建：按照设计需求，选取合适的电机、驱动电路和传感器，并进行搭建和连接。
3.软件开发：根据设计目标，编写相应的程序代码，实现功能要求。
5.优化改进：根据实际使用情况，对系统进行优化改进，提高系统的性能和稳定性。
总结：基于51单片机控制直流电机的设计是一种常见的嵌入式系统开发方案。
通过合理选择硬件和设计软件，可以实现控制电机的速度、方向和位置等功能。
在实际应用中，还可以根据具体需求进行优化改进，使系统更加稳定和可靠。
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系 别：机电与自动化学院
专 业 班：电气工程及其自动化0702班
姓 名：
学 号：
指导教师：
2010年5月
基于51单片机的无刷直流电动机
控制器设计
TheDesign ofBrushless DCMotorControllerBased on MCS-51Singlechip
绪 论
传统的直流电机一直在电机驱动系统中占据主导地位，但由于其本身固有的机械换向器和电刷导致电机容量有限、噪音大和可靠性不高，因而迫使人们探索低噪音、高效率并且大容量的驱动电机。随着电力电子技术和微控制技术的迅猛发展而成熟起来的直流无刷电机体积小、重量轻、效率高、噪音低、容量大且可靠性高，从而极有希望代替传统的直流电机成为电机驱动系统的主流。
摘 要
近年来，无刷直流电动机愈来愈多地在很多领域得到应用，它除了保持有刷直流电动优越的起动性能和调速性能以外，其最大的特点，就是没有换向器和电刷组成的机械接触结构，因而具有寿命长、噪声低、运行可靠、维护简便等一系列优点，且由于其转速不受机械换向的限制，可在宽广的范围内平滑地调速。例如在电动自行车上应用无刷直流电动机来取代原来的有刷直流电动机，由于采用了电子无接触式换向，不仅延长了电机的使用寿命，而且调速方便，易于控制，运行平稳。
Recently,brushless DC motor has been applied in many area．Besides the good performance of startup and speed control，its remarkable characteristic is that there is no commutator and brush。So the brushless DC motor has some advantages such as long life，low noise，reliable operation and easy maintenance．Its speed Can be regulated in a large range smoothly because of no limitation of mechanical commutator．For the electric bicycle，the motor with brush has been replaced by the brushless one．Due to the commutation without touch,the life of motor is prolonged and the motor is easy to be controlled．
A brushless DC motor control system based on MCS-51 singlechip and PWM control is introduced in this paper。The paper main of study is thespeed governingfunctions of brushless DC motor ,for example，make the motor start、stop、speed up、slow down、corotationandinversion，and when the motor run wrong the system can display error．
本文以无刷直流电机为研究对象，以无刷直流电机控制系统为控制目标，以
PWM为控制设计技术，采用MCS-51系列单片机为主控芯片，文章主要研究无刷直流电动机的调速功能，实现电动机的起动、制动、正/反转换向，加/减速，并对无刷直流电动机的运行状态进行监视和报警。
文章研究包含硬件和软件两个方面，硬件方面实现的功能有：电源设计、调速控制设计、驱动电路设计、过热保护电路设计、短路保护电路设计和转速显示设计等部分；软件方面实现的功能有，电路复位模块的设计、按键控制模块的设计、功能模块的设计、电动机判停模块的设计、IPS下载模块的设计和速度显示模块的设计等部分。
文章介绍了无刷直流的功能硬件图和程序结构流程，介绍了利用MCS-51单片机和控制芯片来控制无刷直流电动机速度的方法，并在电动机运行异常时发出警报。
本课题经过理论分析和系统调试，控制系统性能稳定，可靠性佳，实现了既定的功能，达到了设计指标的要求。
关键词：无刷直流电动 diagrams and program flow charts are shown．And use thesinglechipof MCS-51 and Controller Chipcontrolthe speed of brushless DC motor．And when the motor run wrong the system can display error．
By theoretical analysis and system debugging,the controlsystem is stable and reliable．The desired functions are design indices are achieved．
Keywords： Brushless DC motorsinglechipof MCS-51 speed control
Both hardware and software are shown in this paper。Hardware design includes power supply, governor control,driving circuit，overheatingprotection,short circuitprotection androtate speeddisplay．Sofhvare design includes drivingcircuitrestorationmodule,keycontrolmodule，functionmodule，judgethe motor run or stopmodule，IPS downmoduleandspeeddisplaymodule．