LPC2141的無刷直流電機控制系統(tǒng)設計

作者：時間：2010-02-02 來源：網(wǎng)絡

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4.4 MOSFET驅(qū)動的選擇

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

4.5電機速度的調(diào)整

LPC2141集成6通道32位PWM定時器，通過設定不同的PWM占空比數(shù)值來控制電機的轉(zhuǎn)速，通過USB接口讀取電機實際的轉(zhuǎn)速。

5 軟件設計

本系統(tǒng)軟件部分包括3部分：用戶接口(GUI)、USB設備驅(qū)動和BLDC電機控制代碼。

5.1 用戶接口

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

5.2 USB設備驅(qū)動

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人體學設備驅(qū)動代碼)。如有疑問可與筆者聯(lián)系(okarmdy@gmail.com)。

5.3 BLDC電機控制代碼

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

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

②使用10位A／D輸入檢測電機電流大小，用于保護電機。

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

④使用定時器0的捕獲引腳讀取霍爾傳感器來控制電機的轉(zhuǎn)子，設定PWM定時器占空比來控制轉(zhuǎn)速，驅(qū)動Q1～Q6的MOSFET輸出，從而控制三相橋的導通與關斷。

電機控制部分代碼包括5個模塊：bide．c、adc．c、pwm．c、hsensor．c、timerl．c。頭文件bidc．h用于設置無刷直流電機控制的相關參數(shù)(如電機電流和轉(zhuǎn)速設定等)。使用Keil’s uVision3調(diào)試開發(fā)環(huán)境自帶的標準啟動代碼庫配置LPC2141芯片，設置CCLK=PCLK=60 MHz。

結語

本文使用LPC2141微控制器設計了一款無刷直流電機控制系統(tǒng)，代碼精簡，控制可靠。經(jīng)過長期測試證明，系統(tǒng)相關器件的選型設計是穩(wěn)定的。從芯片設計和系統(tǒng)低成本設計上，該系統(tǒng)具有一定的應用推廣價值。