采用9S12系列单片机的无刷直流电动机系统的设计解决方案
由于无刷直流电动机既具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等系列优点，又具有结构简单、体积小、重量轻、效率高、启动扭矩大、惯量小和响应快等其他种类直流电机无法比拟的优点，故广泛应用于宇航、军事、石油装备及工业和民用领域。这里给出了基于飞思卡尔mc9s12d64单片机的无刷直流电动机控制系统设计方案。
1 无刷直流电动机控制原理
无刷直流电动机系统由电动机、转子位置传感器、电子开关线路和驱动电路等4部分组成。其工作原理图如图1所示。
直流电源通过驱动和开关电路向电动机的定子绕组供电，提供励磁电流，位置传感器随时检测到转子位置，并根据转子的位置信号控制开关管的导通和截止，从而实现电子换向。随着电动机转子永磁体的转动，作用于位置传感器h1、h2、h3的磁场方向n-s极发生变换，使位置传感器产生相位差为120°的方波信号，如图2所示波形。
随着电动机转子永磁体的转动，作用于3个位置传感器hall1、hall2、hall3的磁场方向n-s极发生变换，使位置传感器产生相位差为120°的6状态编码信号：101、100、110、010、011、001，产生控制开关器件mosfet或igbt等功率管按一定顺序两两导通的控制信号，这样转子每转过一转，6个功率开关管及按固定组合成的6种状态依次导通，保证电机的正常运转。
2 系统硬件设计
2．1 主控制器模块
本系统采用飞思卡尔公司生产的一款16位的9s12系列的mc9s12d64单片机作为主控制器，该芯片具有丰富的i／o端口；片内有8 kb ram、64 kb flash、2 kb eeprom；sci，spi，pwm和串行接口模块；带有6路12位pwm模块，可设定为中心对齐或边沿对齐模式，正好用于电机的三对电极的变频控制；片内具有增强型捕捉定时器、8路10位a／d转换模块可用于电流、电压等的检测，实现对控制系统的保护，也可接各种传感器，大大简化外围电路和软件设计。
该系统包括mc9s12d64单片机工作的外围系统、电机位置传感器信号检测部分、电机驱动电路、通信电路和温度电流检测电路。其实现的硬件电路如图3所示。
该控制系统主要功能为电动机的正反转的控制、起停控制，转速的测量和闭环调速、电机温度、电流检测与保护等。其中单片机外围系统包括模式选择、复位电路、晶振电路和电源4部分；电机位置传感器的3路输入信号hall1／hall2／hall3经上拉和滤波后分别接入pt0／pt1／pt2引脚，利用该单片机的输入捕捉功能就可以实现电机每转过60°就产生一次中断，很方便地得到转子位置和电机的转速；由pb口输出控制电机转动的驱动控制信号；an0／an1口输入测得的电机温度和电机电流信号，a／d转换后换算成实际的温度和电流值。此外利用串口0连接rs485总线接口器件sn75176与上位机进行通信，接收上位机的转速、起停、转向等命令，并把电机转速、温度等电机信息发给上位机，硬件电路简单可靠。
Redmi新发布的4款产品正式开始首卖最低79元起
vivo X30 Pro充电30分钟充入70%，比40W快充还快
原边反馈AC-DC控制器开关电源芯片U6237D介绍
Vishay推出新型650V SiC肖特基二极管，提升高频应用能效
200G QSFP56光模块根据不同传输距离可分为哪几类
采用9S12系列单片机的无刷直流电动机系统的设计解决方案
铝基复合材料制造过程_铝基复合材料的应用
设备互联与数据采集可能遇到什么问题？如何解决？
价格最亲民的TI DLP®Pico™ display评估模块，支持即插即用和显示功能
MOSFET工艺突破：普通塑料片上打造高性能晶体管
恩智浦推出TDA18272硅调谐器
IC在单电源应用有提供温度，偏置和增益等多种作用
2014年NFC行业十大最具影响力事件
Precision32芯片方案介绍 延续8位MCU优势
谷歌让普通人也能训练机器
万用表上的符号图解超简单实用
一种简单的模拟接触开关电路设计
模拟通信和数字通信的区别
新能源汽车BMS系统结构及关键技术解析
嵌入式开发工程师，写得了代码，焊得了板
1 无刷直流电动机控制原理
无刷直流电动机系统由电动机、转子位置传感器、电子开关线路和驱动电路等4部分组成。其工作原理图如图1所示。
直流电源通过驱动和开关电路向电动机的定子绕组供电，提供励磁电流，位置传感器随时检测到转子位置，并根据转子的位置信号控制开关管的导通和截止，从而实现电子换向。随着电动机转子永磁体的转动，作用于位置传感器h1、h2、h3的磁场方向n-s极发生变换，使位置传感器产生相位差为120°的方波信号，如图2所示波形。
随着电动机转子永磁体的转动，作用于3个位置传感器hall1、hall2、hall3的磁场方向n-s极发生变换，使位置传感器产生相位差为120°的6状态编码信号：101、100、110、010、011、001，产生控制开关器件mosfet或igbt等功率管按一定顺序两两导通的控制信号，这样转子每转过一转，6个功率开关管及按固定组合成的6种状态依次导通，保证电机的正常运转。
2 系统硬件设计
2．1 主控制器模块
本系统采用飞思卡尔公司生产的一款16位的9s12系列的mc9s12d64单片机作为主控制器，该芯片具有丰富的i／o端口；片内有8 kb ram、64 kb flash、2 kb eeprom；sci，spi，pwm和串行接口模块；带有6路12位pwm模块，可设定为中心对齐或边沿对齐模式，正好用于电机的三对电极的变频控制；片内具有增强型捕捉定时器、8路10位a／d转换模块可用于电流、电压等的检测，实现对控制系统的保护，也可接各种传感器，大大简化外围电路和软件设计。
该系统包括mc9s12d64单片机工作的外围系统、电机位置传感器信号检测部分、电机驱动电路、通信电路和温度电流检测电路。其实现的硬件电路如图3所示。
该控制系统主要功能为电动机的正反转的控制、起停控制，转速的测量和闭环调速、电机温度、电流检测与保护等。其中单片机外围系统包括模式选择、复位电路、晶振电路和电源4部分；电机位置传感器的3路输入信号hall1／hall2／hall3经上拉和滤波后分别接入pt0／pt1／pt2引脚，利用该单片机的输入捕捉功能就可以实现电机每转过60°就产生一次中断，很方便地得到转子位置和电机的转速；由pb口输出控制电机转动的驱动控制信号；an0／an1口输入测得的电机温度和电机电流信号，a／d转换后换算成实际的温度和电流值。此外利用串口0连接rs485总线接口器件sn75176与上位机进行通信，接收上位机的转速、起停、转向等命令，并把电机转速、温度等电机信息发给上位机，硬件电路简单可靠。
Redmi新发布的4款产品正式开始首卖最低79元起
vivo X30 Pro充电30分钟充入70%，比40W快充还快
原边反馈AC-DC控制器开关电源芯片U6237D介绍
Vishay推出新型650V SiC肖特基二极管，提升高频应用能效
200G QSFP56光模块根据不同传输距离可分为哪几类
采用9S12系列单片机的无刷直流电动机系统的设计解决方案
铝基复合材料制造过程_铝基复合材料的应用
设备互联与数据采集可能遇到什么问题？如何解决？
价格最亲民的TI DLP®Pico™ display评估模块，支持即插即用和显示功能
MOSFET工艺突破：普通塑料片上打造高性能晶体管
恩智浦推出TDA18272硅调谐器
IC在单电源应用有提供温度，偏置和增益等多种作用
2014年NFC行业十大最具影响力事件
Precision32芯片方案介绍 延续8位MCU优势
谷歌让普通人也能训练机器
万用表上的符号图解超简单实用
一种简单的模拟接触开关电路设计
模拟通信和数字通信的区别
新能源汽车BMS系统结构及关键技术解析
嵌入式开发工程师，写得了代码，焊得了板