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基于中颖SH79网络营销怎么样F168单片机的航模无刷

  基于中颖SH79F168单片机的航模无刷电调方案

  摘要:本文提出了一种采用中颖8位作为主控芯片的航模无刷电调方案,用AD采样的方法进行反电动势检测以控制无传感器的无刷直流电机。该芯片内部集成了PWM、ADC、增强外部中断等有针对性的功能模块,使软硬件设计都大为简化。网络营销怎么样经实际项目应用,该系统运行稳定可靠,且与市面上的其它控制方案相比具有成本优势。

  无传感器的无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor, BLDCM)由于其快速、可靠性高、体积小、重量轻等特点,在航模领域得到了广泛的应用。但是与有刷电机和有传感器的无刷直流电机相比,其控制算法要复杂得多。加上航模设计中对重量和体积的要求非常严格,因此要求硬件电尽可能简单,更增加了软件的难度。

  本文提出了一种基于中颖8位的控制方案,借助于该芯片片内集成的针对电机控制的功能模块,只需很少的电即可搭建控制系统,网络营销怎么样实现基于反电动势法的无传感器BLDC控制,在稳定性和可靠性的基础上大大降低了系统成本。而且该芯片与传统8051完全兼容,易于上手,从而也降低了研发成本。

  本方案选用中颖的8位做为主控芯片。该芯片采用优化的单机器周期8051核,内置16K FLASH存储器,兼容传统8051所有硬件资源,采用JT仿线M振荡器,同时扩展了如下功能:

  3通道12位带死区控制PWM,6输出,输出极性可设为中心或边沿对齐模式;同时集成故障检测功能,可瞬时关闭PWM输出;

  内置放大器和比较器,可用作电流放大采样和过流;

  主系统硬件架构如图1所示,从图中可以看出该系统大部分功能都由片内集成的模块完成。电的简化一方面可以提高系统可靠性,另一方面也降低了成本。

  

  寻找方法:取穴时,可采用正坐或仰卧,跷足的姿势,下痢于足背部位,脚拇趾和第2趾中间向里2厘米处。

  三相逆变桥采用上桥PMOS用三极管驱动,下桥NMOS用PWM端口直接驱动的方式,如图2所示。

  

  SH79F169片内集成了三通道6PWM端口,可分别配置为PWM输出或者IO输出。将PWM01~PWM21配置为PWM输出,直接驱动三相逆变桥的下桥;PWM0~PWM2配置为IO端口,经过晶体管反相电后驱动三相逆变桥的上桥。

  外部中断输入INT4x配置为双沿触发,即输入信的上升沿和下降沿都能触发中断,可用于捕捉调速给定信。

  由于SH79F168的硬件已经完成了大量的任务,软件的部分相对简化很多。主程序流程图如图3所示。

  

  为便于理解,该流程图经过了尽量的简化,网络营销怎么样只保留最关键的步骤。主流程中没有列出“检测BEMF”和“换相”两个关键的步骤,因为它们分别在PWM中断和ter0中断中进行。

  在PWM输出高期间,假设断开相绕组端电压为 ,反电动势为 ,供电电压为 ,则三者之间有如下关系[1]:

  

  SH79F168提供PWM周期中断和占空比中断。当周期中断发生时不断检测断开相的端电压,并与 比较,直到检测到过零点或者PWM输出低(根据PWM占空比中断标志位判断),即可实现在PWM输出高期间的反电动势过零点检测。每次换相后就切换到另一个通道,检测下一个断开相的端电压,如此循环,实现实时检测。

  需要注意是刚换相后的一段时间内,由于MOS管的续流,断开相绕组的电压会出现尖峰。为了准确检测反电动势,可以选择在刚换相的一到两个PWM周期内不进行采样,避开尖峰电压。

  BLDC电机的反电动势和转速正相关,在起动和低速运行阶段,电机产生的反电动势为零或很小,因此往往需要经过一段强制加速,使反电动势上升到能够检测过零点的水平。

  航模电机一般在较低速时即会产生比较明显的反电动势,这个特点为起动提供了很大的便利。先给电机任意两相通电,使电机获得一个初速度,这时检测断开相电压并等待其发生过零。若检测到过零点则换相,若经过较长一段时间还没有检测到过零则强制换相,重复这个过程直至电机稳定运行。这种起动方式,不但实现简单,而且稳定可靠。在这种方式不能适用时,再根据应用场合考虑选用特定的起动方式,可参考文献[2],限于篇幅本文不详述。

  一般在用反电动势法进行BLDC控制的时候,需要对每两次换相的间隔时间进行计时,得到60电角度时间,然后除以2作为检测到过零点后30延时的定时值。这就需要用到两个定时器/计数器,一个用作计数器对每两次换相的间隔进行计数,另一个用作定时器实现30延时。本方案中为了节省ter资源,用一个ter同时完成两项功能。

  在每次换相后,检测到该通电状态下的过零点之间,ter0用作计数器;在检测到过零点之后,之前的计数值即为30电角度,将其作为定时值装入ter0,ter0用作定时器开始定时。定时时间到后,在ter0中断中进行换相。然后ter0又用作计数器,如此循环。正常情况下,由于电机转速很高,每次换相到检测到过零点之间的时间很短,ter0在计数模式下不会发生中断。若ter0在计数模式时发生中断,必然是计数溢出,说明电机经过较长的时间还没有检测到过零点,而这可以作为电机堵转的标志。根据实际情况,可对ter0在计数模式下连续发生中断的次数进行计数,超过一定值即认为发生堵转。这样,ter0还实现了堵转的功能。

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