51单片机STC15W408AS驱动无感无刷电机BLDC
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看到很多人在用C8051做无感无刷电机的驱动，今天瑞生给大家来个国产51单片机STC15W408AS驱动无刷电机的驱动资料吧! 1.硬件设计 主控单片机使用STC15W408AS，单片机自带硬件PWM模块、ADC模块和比较器模块，所以非常适合做无刷电机的驱动，主频35M，无需外部晶振和复位电路，接好VCC和GND就可以工作。半桥电路使用PMOS+NMOS的组合，PMOS为IRF9540，NMOS为IRF540.驱动芯片用TC4427A。 先在洞洞板上做实验吧。原理图如下所示，懒得用软件画了，还是手画来得快些。下面的图中，只画出了A相的桥，B相和C相的桥与A相一样。 依照原理图，焊接好的板子如下图所示： 2.软件设计 2.1PWM模块 PWM模块用来产生可调占空比，目的是为了给电机施加一定的电压，占空比越大，施加的电压越大，电机转的越快。反之，占空比越小，电机转的越慢。 void PWM_Init(void) { PWM0_L=0; PWM1_L=0; PWM2_L=0; CMOD=0X0C; //选择系统时钟/6为时钟源，即频率=35M/6/256=22.8K CL=0; // PCA计数器清零 CH=0; PCA_PWM0 = 0X00; CCAP0H=0; // 初始化占空比为0% H的值装载到L中 CCAP0L=0; CCAPM0=0x42; // 设置为PWM模式 PCA_PWM1 = 0X00; CCAP1H=0; // 初始化占空比为0% CCAP1L=0; CCAPM1=0x42; // 设置为PWM模式 PCA_PWM2 = 0X00; CCAP2H=0; // 初始化占空比为0% CCAP2L=0; CCAPM2=0x42; // 设置为PWM模式 CR = 1; } 2.2ADC模块和比较器模块 比较器用来做反电动势的过零检测，选择P5.4引脚为比较器的负输入端，选择ADC通道为比较器的正输入端。 void CMP_Init(void) // 比较器初始化函数 { CMPCR1=0X8C; // 打开比较器，把P5.4引脚设置为负输入端，ADC通道为正输入端 CMPCR2=50;// 延时消抖时间设置 } void ADC_Init(void) // ADC模块初始化 { P1ASF = 0X38; //开通P1.3 P1.4 P1.5端口的模拟输入端 } 2.3六步时序换相 BLDC的六步时序为AB AC BC BA CA CB,下面程序中，分别用0~5表示每一步。 void StepXL(void) // 换相序列函数 { switch(Step) { case 0: // AB CCAP0H=PWM_VCCAP1H=0;CCAP2H=0; // 打开A相的高端 PWM0_L=0;PWM2_L=0;PWM1_L=1; // 打开B相的低端 ADC_CONTR = 0XED; // 选择P1.5作为ADC输入 即c相电压 CMPCR1=0x9c; // 使能下降沿中断 case 1: // AC CCAP0H=PWM_VCCAP1H=0;CCAP2H=0; // 打开A相的高端 PWM0_L=0;PWM1_L=0;PWM2_L=1; // 打开C相的低端 ADC_CONTR = 0XEC; // 选择P1.4作为ADC输入 即B相电压 CMPCR1=0 // 使能上升沿中断 case 2: // BC CCAP0H=0;CCAP2H=0;CCAP1H=PWM_V // 打开B相的高端 PWM0_L=0;PWM1_L=0;PWM2_L=1; // 打开C相的低端 ADC_CONTR = 0XEB; // 选择P1.3作为ADC输入 即a相电压 CMPCR1=0x9c;// 使能下降沿中断 case 3: // BA CCAP0H=0;CCAP2H=0;CCAP1H=PWM_V // 打开B相的高端 PWM1_L=0;PWM2_L=0;PWM0_L=1; // 打开A相的低端 ADC_CONTR = 0XED; // 选择P1.5作为ADC输入 即c相电压 CMPCR1=0 // 使能上升沿中断 case 4: // CA CCAP0H=0;CCAP1H=0;CCAP2H=PWM_V // 打开C相的高端 PWM1_L=0;PWM2_L=0;PWM0_L=1; // 打开A相的低端 ADC_CONTR = 0XEC; // 选择P1.4作为ADC输入 即B相电压 CMPCR1=0x9c; // 使能下降沿中断 case 5: // CB CCAP0H=0;CCAP1H=0;CCAP2H=PWM_V// 打开C相的高端 PWM0_L=0;PWM2_L=0;PWM1_L=1; // 打开B相的低端 ADC_CONTR = 0XEB; // 选择P1.3作为ADC输入 即a相电压 CMPCR1=0 // 使能上升沿中断 default: } } 2.4电机启动函数 char QiDong(void) { unsigned int timer = 300,i; DISABLE_CMP_INT; PWM_Value = 26; // 占空比=26/256=10% Step=0; StepXL(); delay_ms(100); while(1) { for(i=0;ireturn(1); if(Step<5)Step++; else Step=0; StepXL(); } } 2.5闭环控制 电机启动以后，需要闭环控制电机的通电时序和速度。这个在比较器的中断函数里面实现。 void CMP_INT(void) interrupt 21 // 比较器中断函数 { CMPCR1 &=~0X40; // 需软件清除中断标志位 if(Step<5)Step++; else Step=0; StepXL(); } ADC转换结束后，必须软件清除转换标志，再重新开启ADC转换 void ADC_ISR() interrupt 5 { ADC_CONTR&=0xEF; // 清ADC转换标志 ADC_CONTR|=0X08; // 启动ADC转换 } 2.6通信控制接口 用电脑上的串口调试助手给单片机串口发送“启动”“加速”“减速”“停止”命令。这个功能放到主函数while循环中。 串口初始化函数： void serial_open(void) { SCON = 0X50;//工作在串口模式 AUXR |= 0X04;// TL2 = 0X71;// 9600 @35MHz TH2 = 0X AUXR|=0X10; } 主函数： void main(void) { uchar rec=0; // 定义串口接收数据变量 PWM_Init(); // 初始化PWM ADC_Init(); // 初始化ADC CMP_Init(); // 初始化比较器 serial_open(); // 打开串口 while (1) { if(RI) // 如果串口收到数据 { rec=SBUF; // 把收到的数据给了rec RI=0; // 串口接收标志清0 if(rec==0x22)// 加速命令 { if(PWM_Value<250) { PWM_Value++; // 增加占空比 } } else if(rec==0x33)// 减速命令 { if(PWM_Value>10) { PWM_Value--; // 减小占空比 } } else if(rec==0x11) // 启动命令 { QiDong(); // 启动 ENABLE_CMP_INT; // 允许比较器中断 EA=1; // 打开全局中断 } else if(rec==0x44) // 停止命令 { CCAP0H=0;CCAP1H=0;CCAP2H=0; // 占空比都置0 EA=0; // 关闭全局中断 DISABLE_CMP_INT; // 关闭比较器中断 } } } } 3.总结 上面的软件和硬件，只是实现了简单的控制转动。缺点：1.没有任何的保护程序，比如电流检测、堵转保护等。我在做实验的过程中，烧了2个PMOS、1个NMOS、3个TC4427A.2.比较器过0直接换相，有些提前。电机转动噪音比较大。期待日后改进吧!加入微信更多内涵你懂的！ 或用微信扫描二维码：
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{description}基于STC单片机的经济型步进电机控制系统--《现代电子技术》2009年14期
基于STC单片机的经济型步进电机控制系统
【摘要】：针对电磁干扰较强以及要求低成本应用的场合,基于性价比很高的STC12C4052AD单片机,设计出实用的步进电机控制与驱动系统。可以通过键盘输入数据与指令,实时设置与显示步进电机的工作方式,并能通过旋钮方便地实现电机的连续调速,驱动电路由廉价的分立元器件构成,整个系统工作稳定可靠。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TM383.6【正文快照】：
0引言步进电机是工业控制中应用十分广泛的一种电动机,它能将数字信号直接转换成角位移或线位移,驱动速度和指令脉冲能严格同步,具有较高的定位精度,控制系统成本低廉,在经济型数控机床等领域应用广泛。这里针对电磁干扰较强以及要求低成本应用的场合,采用超强抗干扰、小巧低
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