80C196KC在永磁無刷直流電動機中的應用

2020-12-04 電子產品世界

1． 引言：
無刷直流電動機實質就是一臺用電子換相裝置取代機械換相的直流電動機，用由固態逆變器和轉子位置傳感器組成的電子換向器取代機械換向器和電刷。永磁無刷直流電動機(簡稱BLDCM)它由永磁電動機本體、轉子位置傳感器、逆變驅動控制電路組成，一般由直流電源供電。直流電源通過控制器向電動機定子繞組供電，電動機的轉子位置由位置傳感器發出信號去觸發控制器中相應的功率開關元件，使之導通或截止，從而控制電動機的轉動。控制器的性能是決定BLDCM性能的重要因數。由於微型計算機（含單片機）在控制器中的應用，使無刷直流電動機的性能有了很大提高。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/173826.htm

2．80C196KC：
近十餘年來，隨著微電子工藝水平的提高，單片微處理器件性能也有了較大地飛躍，其是各類控制系統的核心部件。目前應用較多的是Intel、Philips、Siemens等公司推出的MCS-96系列16位單片機，相比以往的MCS-51系列8位單片機，其CPU中的算術邏輯單元採用寄存器―寄存器結構，操作直接面向寄存器，有效地克服了MCS-51系列單片機中存在的累加器瓶頸效應，提高了操作速度和數掘的吞吐能力；高效、精簡的指令系統，大大提高了系統的實時性；片內集成豐富的外設單元，極大地方便了與外部設備的接口，使得其特別適用於各類自動控制系統。
80C196KC是MCS-96系列16位單片機中的一個重要分支，它具有如下特徵：
(1) 內部RAM共有512個字節，通用寄存器陣列佔488個字節，專用寄存器陣列佔24個字節；
(2) 寄存器至寄存器結構；
(3) 運算快速，振蕩頻率最高可達16MHz，指令的運行速度更快，16位乘法只需1．75μs，32位除法只需3．0μs；
(4) 五個八位I／O口；
(5) 全雙工串行口；
(6) 高速I／O子系統；
(7) 4個16位的軟體定時器；
(8) 內部有8路A／D轉換器，具有採樣／保持功能，可以選擇10位／8位轉換，還可控制A／D轉換的時間；
(9) 增設外設事物伺服器PTS(Peripherial Transaction Server)，以很小的CPU的開銷為I／O功能部件服務。

3．控制系統設計：
控制系統以一片80C196KC單片機為核心構成，利用其內部集成的A／D、定時、計數器、高速輸入、輸出等各種功能，簡化了控制電路板的設計，其結構框圖如圖1所示。分為以下8個部分：控制晶片及其外部存儲電路、看門狗及E2PROM電路、電流電壓A／D採樣電路、轉子位置檢測電路、主電路和與之相關的吸收電路與自鎖保護電路、開關元件驅動信號輸出放大電路、與CAN總線通訊電路、供電電源及負載發電機勵磁電路。

圖1 控制系統結構圖

80C196KC在控制系統的主要功能是：
（1）80C196KC的P0.0接收電機轉向信號，通過並行口8255接收位置信號和通過AD574檢測換流電容C3的電壓值uc3，(雙極性電壓)，從而控制逆變器換流順序和時間；

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