基于单片机AT89C2051的无刷直流电动机调速系统

吴欣

（凯斯纽荷兰工业（哈尔滨）机械有限公司）

摘 要：本文介绍了基于AT89C2051的无刷直流电动机控制器的硬件结构，软件设计以及调速方案的具体实现。本系统采用电流单闭环控制策略，PWM调速方式对无刷直流电机进行控制。经过验证表明，系统结构简单，性能稳定可靠，调速效果良好。

关键词：AT89C2051；无刷直流电机；PWM；调速

1 引言

AT89C2051是ATMEL公司生产的高性能CMOS 8位微处理器。该芯片内含2k bytes的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。由于该芯片价格便宜，性能稳定，本系统设计的基于单片机AT89C2051的无刷直流电动机调速系统具有实际应用价值。

2 硬件设计

2.1 系统的硬件框图

本系统采用单闭环（电流环）控制策略。采样电流与给定通过TL494进行PI调节，输出一定占空比的PWM控制信号，对电机进行调速。位置传感器检测电机转子的位置，经过信号处理，从而确定下一时刻电机的驱动方式。系统的硬件框图如图1所示。

2.2 系统的控制、隔离和驱动

①控制部分。本系统的控制对象三相直流无刷电机采用两两导通，360°度为一周期，三相六状态控制方式。在定子内部每隔120°电角度放置了3片霍尔型位置传感器，位置传感器的输出信号输入到单片机AT89C2051的I/O口P3.2～P3.4，单片机通过捕捉位置传感器任一路输出上的跳变沿，读取跳变沿后的编码器输出状态，就可以确定转子的新位置，实现定子绕组电流换向。……