LPC2141的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2010-02-02 來源：網(wǎng)絡(luò)

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4.4 MOSFET驅(qū)動(dòng)的選擇

MOSFET驅(qū)動(dòng)用于提升控制器LPC2141輸出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓。本文選擇NXP公司的PMD3001D和PMGD400UN作為MOSFET，驅(qū)動(dòng)電路如圖6所示。

4.5電機(jī)速度的調(diào)整

LPC2141集成6通道32位PWM定時(shí)器，通過設(shè)定不同的PWM占空比數(shù)值來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過USB接口讀取電機(jī)實(shí)際的轉(zhuǎn)速。

5 軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)軟件部分包括3部分：用戶接口(GUI)、USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)和BLDC電機(jī)控制代碼。

5.1 用戶接口

Windows的用戶界面可控制無刷直流電機(jī)演示，如圖7所示。該應(yīng)用程序軟件是BLDC_USBGUI．EXE，采用Mierosoft Visual Basic 2008專業(yè)版開發(fā)，需要在PC機(jī)上安裝Microsoft．NET Framework，可方便地控制電機(jī)速度和讀取電機(jī)電流及轉(zhuǎn)速。

5.2 USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)

USB通信部分可以到Keil公司網(wǎng)站(www.keil.com)上下載USB通信代碼(LPC2148 USB HID人體學(xué)設(shè)備驅(qū)動(dòng)代碼)。如有疑問可與筆者聯(lián)系(okarmdy@gmail.com)。

5.3 BLDC電機(jī)控制代碼

本例程序采用C語言編寫，采用Keil公司uVision3開發(fā)環(huán)境進(jìn)行編譯。系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù)如下：

①USB接口用于接收電機(jī)的轉(zhuǎn)速信息，以及設(shè)定電機(jī)電流和轉(zhuǎn)速。

②使用10位A／D輸入檢測電機(jī)電流大小，用于保護(hù)電機(jī)。

③使用定時(shí)器1產(chǎn)生10 ms的系統(tǒng)中斷時(shí)間戳，用于在不同時(shí)間戳切換和分派系統(tǒng)任務(wù)。

④使用定時(shí)器0的捕獲引腳讀取霍爾傳感器來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)子，設(shè)定PWM定時(shí)器占空比來控制轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)Q1～Q6的MOSFET輸出，從而控制三相橋的導(dǎo)通與關(guān)斷。

電機(jī)控制部分代碼包括5個(gè)模塊：bide．c、adc．c、pwm．c、hsensor．c、timerl．c。頭文件bidc．h用于設(shè)置無刷直流電機(jī)控制的相關(guān)參數(shù)(如電機(jī)電流和轉(zhuǎn)速設(shè)定等)。使用Keil’s uVision3調(diào)試開發(fā)環(huán)境自帶的標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)代碼庫配置LPC2141芯片，設(shè)置CCLK=PCLK=60 MHz。

結(jié)語

本文使用LPC2141微控制器設(shè)計(jì)了一款無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，代碼精簡，控制可靠。經(jīng)過長期測試證明，系統(tǒng)相關(guān)器件的選型設(shè)計(jì)是穩(wěn)定的。從芯片設(shè)計(jì)和系統(tǒng)低成本設(shè)計(jì)上，該系統(tǒng)具有一定的應(yīng)用推廣價(jià)值。