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基于ATmega8的无刷直流电机调速控制系统

  电动自行车以蓄电池发出的电能作为驱动能源,以电动机作动力,具有无废气污染、“零排放”、无噪音、轻便美观等特点。但目前市场上的电动自行车还存在着一些不够完善的地方,尤其是电机控制方面有待于进一步提高。本文根据无刷直流电机的原理,利用美国Atmel公司2002年推出的一款新型AVR高档单片机ATmega8作为主控芯片设计了一种无刷直流电机调速控制系统,该系统具有硬件结构简单、软件设计灵活、适用面广、价格低廉等优点?具有一定的实用价值。

  ATmega系列单片机承袭了AVR系列中AT90所具有的特点? 并增加了更多的接口功能? 而且在省电性、稳定性、抗干扰性及灵活性方面都更加周全和完善。ATmega8属于ATmega系列单片机(ATmega16/ATmega32/ATmega64/ATmega128)的一个子集, 其内部集成了较大容量的存储器和丰富的硬件接口电路, 并且在软件上能有效支持C高级语言及汇编语言。

  ATmega8是一款采用低功耗CMOS工艺生产的基于AVRRISC(精简指令集)结构的8位单片机。AVR单片机的核心是将32个工作寄存器和丰富的指令集连接在一起, 所有的工作寄存器都与ALU(算术逻辑单元)直接相连, 可在一个时钟周期内用一条指令同时访问(读写)2个独立的寄存器。这种结构可提高代码效率,使得大部分指令的执行时间仅为一个时钟周期,故可达到将近1MIPS/MHz的性能, 运行速度比普通单片机高出10倍。ATmega8的主要性能特点如下:

  (1)高性能、低功耗的8位AVR微控制器。采用先进的RISC精简指令集结构;有130条功能强大的指令, 大多数为单周期指令;内含32个8位通用工作寄存器;工作在16MHz时指令处理速度为16MIPS。

  (2)片内集成了较大容量的非易失性程序和数据存储器。8k字节的Flash程序存储器的 可擦写次数大于10000次;512个字节E2PROM的擦写次数至少可达100000次;支持在线编程(ISP)和在应用编程(IAP);带有可编程的程序加密位。

  (3)丰富强大的外部接口。带有2个带预分频的8位定时/计数器、1个带预分频的16位定时/计数器;3个PWM 通道?可实现任意16位以内相位和频率可调的PWM 脉宽调制输出;6通道A/D转换;一个I2C串行接口、一个可编程的USART接口、一个支持主/从、收/发的SPI同步串行接口;带片内RC振荡器的可编程看门狗定时器;片内模拟比较器。

  (4)具有特殊的微控制器性能。内含可控制的上电复位延时电路和可编程的欠电压检测电路;芯片内部和外部共有18个中断源;5种休眠模式(空闲、ADC噪声抑制、省电、掉电、待命)。

  整个系统主要包括转子位置检测电路、测速电路、调速电路、MOSFET全桥电路、限流电路等,图1所示是其原理框图。其中无刷直流电机由电动机本体、转子位置检测器和电子开关电路三部分组成。直流电源通过开关电路向电动机定子绕组供电,位置检测器可随时检测转子的位置,并根据转子的位置信号来控制开关管的导通和截止,从而实现电子换向。

  本设计中的无刷直流电动机有2对磁极?定子绕组采用三相型接法?3个霍尔位置传感器的空间间距为60°?即电角度为120°。3个霍尔传感器的输出H1、H2、H3分别直接接到ATmega8的26、27、28脚,运用这三个脚的数模转换功能(ADC)可对霍尔信号进行采样和转换。

  要对无刷直流电动机的转速进行准确的控制?首先要准确地测量出它的转速。本设计利用转子位置传感器的输出脉冲信号来反映电动机的转速。先将位置传感器信号经过采样调理电路后送至单片机的PD3脚?该引脚可作为外部中断源的输入口。随着电动机的转动?PD3将不断接收到脉冲信号。当PD3接收到一个上升沿时将启动定时器T0以开始计时,直至接收到下一个相邻的上升沿为止,定时器T0的计时结果便是电动机转动一圈所需的时间?据此即可计算出电动机的转速。

  无刷直流电动机转速的控制方法可分为励磁控制法与电枢电压控制法两类?4?。由于前者所受的各类限制较多,且励磁线圈电感较大?动态响应较差。所以常用的是改变电枢端电压以实现调速的电枢电压控制法。设直流电源电压为Ud,为电枢串联一个电阻R并接到电源Ud,则电枢两端的电压Ua为Ua=Ud-IaR,显然?调节电阻R即可改变端电压?从而达到调速目的。但这种传统的调压调速方法效率较低。随着电力电子技术的发展?出现了许多新的电枢电压控制方法。PWM?脉宽调制?就是其中之一,其基本原理如图2所示。

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  写了一个基于Atmega8 的Bootloader应用实例,其间遇到了一些问题,下面把过程和问题叙述如下,供朋友们参考。工程实例的代码在,也包含了一个C#的配套烧录程序,欢迎有兴趣的朋友们下载。1、准备一个目标程序(被加载的应用程序),一般环境编译生成的结果是Hex文件,而写进Flash的是Bin文件。二者转换其实很简单,去掉Hex中的类型、长度、校验等,只留下数据依次排列就好了。a)Hex文件格式:以ASCII格式记录,“:”表示一行开始,第1、2个字符表示此行数据长度。第3-6字符表示数据存储的起始地址,第7、8字符表示类型,“00

  以下内容根据mega8的英文手册翻译,希望对大家有所帮助。如发现错误,恳请大家指正。mega8熔丝位:1:未编程(不选中)0:编程(选中)********************************熔丝位 说明 缺省设置********************************RSTDISBL: 复位或I/O功能选择 1 1:复位功能;0:I/O功能(PC6)WDTON:

  基于atmega8的arduino最小系统制作(arduino uno作为下载器)

  我们在最小系统的制作过程中,常常会遇到下载器驱动安装不成功的问题,绝大多数原因是因为下载器驱动不兼容win10系统。而当用arduino uno作为下载器为最小系统烧录程序的线下的驱动问题,也可使用arduino ide直接编写下载程序,使烧录更加方便。材料准备atmega8×116MHZ晶振×122pf陶瓷电容×2arduino uno ×1杜邦线k电阻和一个轻触开关用于制作复位电路。atmega8引脚图一、最小系统电路连接(仅需最为基础的晶振电路)实物连接如图二、arduino uno连接电脑打开arduino IDE文件-示例-ArduinoISP-ArduinoISP-烧录烧录完成后

  上个月折腾arduino最小系统,一不小心改错晶振熔丝位,导致一块Atmega8A-PU芯片无法识别,请教度娘得知需要使用高压编程器来恢复熔丝,虽然淘宝上找到有现成的刷写设备,本着折腾精神,百度了相关资料,发现DIY一个也应该不是很困难。然后就是根据资料里面的电路图上淘宝掏了相关电子元件(没办法,小地方,很多东西都买不到,只能网购),修修改改,没想到竟然做出来了,现在把一些制作过程分享一下,首先先上做好的板子如下:下面说说制作过程,整个制作过程主要参考了以下相关资料

  主48 通过串口和电脑相连从48代替74373锁存器编程对象是w39v040。程序有待改善 ,检测写入(或擦除)完成的程序用延时程序代替的。主48 pb口为双向口,发送给从48锁存数据,发送和接收待编程的存储器的数据。主48 pc口是控制线 oe、we、r/c、reset ,pc5接到从48的pc5当做ALE线 pb口为输入,接收地址。从48 pd口为地址输出。单片机用的汇编语言,电脑端程序用的c语言。从48的程序:lude m48def.inc;变更pinc 6 为5 因为6是复位脚reset:ldi r16,0;端口b设为输入&

  1.引言在电力生产和电气测试工作中,经常需要测量工频电压和频率。目前市面上工频电压表和频率表种类繁多,本设计与其相比具有电路简单、体积小、功耗低、性价比高等特点。利用低价位具备AVR高档单片机性能的ATmega8单片机,设计工频电压和频率两用测量仪。ATmega8单片机除了有A/D转换和定时计数器功能外,其内部的模拟比较器在测量频率电路中省了测量过零电路;I/O端口20mA驱动能力直接驱动LED数码管,省了驱动电路。使整个硬件电路非常简单。2.硬件设计基于ATmega8单片机工频电压/频率仪设计硬件电路如图1所示。以单片机为核心,加上少量的外部元件构成。图1中:T1是电源变压器和电压互感器两用器件(电压互感器有变比精度要求),提供

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时间:2020-05-26 02:44