基于C8051F020 单片机无刷直流电机控制器的硬件设计

基于C8051F020 单片机无刷直流电机控制器的硬件设计(论文13400字)
摘要
无刷直流电机是一种新型的通过电子换向器件换向的直流电机的电机。无刷直流电机系统主要由电机本体，转子位置传感器和功率开关管(电子换相线路)等三部分组成。
无刷直流电机既具有交流电机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点。
本文首先介绍了无刷直流电机的需求和发展历史、优点和研究方向，并阐述了无刷直流电机的基本结构，它的工作原理和电机的电磁关系以及整个单片机控制无刷直流电机系统的方法，重点介绍了利用电子电路设计软件protel99se进行电路板无刷直流电动机系统硬件电路的电路板设计。

关键词：无刷直流电机;单片机;Protel99se

Abstract
Brushless DC motor is a new type of DC motor which requires the electronic commutation device to complete the process of motor commutation .Brushless DC motor system is mainly composed of three parts: the motor, the rotor position sensor and power switch tubes (electronic commutation circuits).
The Brushless DC motor not only has the advantages of those of a AC motor such as simple structure, reliable operation ,convenient maintenance and so on, but also has the advantages of those of high efficiency ,no excitation loss and good performance of speed adjustment .
This paper first introduces the demand and development history of Brushless DC motor ,its advantages and the direction of research, and then describes the basic structure of Brushless DC motor , its working principles and the electromagnetic relations in Brushless DC motor .It also describes the MCU control method of Brushless DC motor system .We then focus on the hardware circuit design of Brushless DC motor system with the widely used electronic circuit design software Protel99se .

Key words: Brushless DC motor;SCM;Protel99se

目录
摘要    I
Abstract    II
目录    III
第一章 概述    1
1.1无刷直流电机的发展    1
1.2 无刷直流电机的组成    2
1.2.1.电机本体    3
1.2.2.位置传感器    3
1.2.3电子换向装置    4
1.3无刷直流电机工作原理    5
第二章 无刷直流电动机控制系统设计    6
2.1控制系统基本原理    6
2.2三相桥式全控逆变驱动电路    7
2.2.1三相桥式全控逆变电路的工作原理    7
2.2.2三相电压型全桥逆变电路的通电方式    9
2.3脉宽调制（PWM）技术    10
2.3.1脉宽调制的原理    10
2.3.2脉宽调制的应用    11
2.4 IR2136驱动芯片功能介绍    11
2.4.1 IR2136驱动芯片的特点    11
2.4.2 IR2136驱动芯片工作方式和应用范围    12
2.4.3 IR2136驱动芯片的主要功能和技术参数    12
2.5 C8051F020单片机简介    13
第三章 无刷直流电动机控制系统硬件电路设计    15
3.1电源电路设计    17
3.2 功率驱动电路设计    17
3.3 转速测量电路设计    19
3.4 LED显示及键盘电路设计    20
3.5 电流测量电路设计    21
3.6单片机和位置传感器电路设计    22
第四章 硬件设计遇到的问题和解决方法    23
全文总结    25
参考文献    26
致谢    28
附录    29