基于Proteus的無刷電機仿真研究

陳群挺

[摘 ?要]介紹了Proteus的無刷電機控制的實現，給出51單片機的程序。經過實驗證明：該電機控制系統(tǒng)實現良好，效果可靠，可以進一步優(yōu)化使用。

[關鍵詞]單片機 ?無刷電機 ?Proteus

中圖分類號：TM33 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）24-0173-01

強大的電路仿真軟件Proteus軟件是一款EDA工具集成軟件，該軟件由英國Lab Center Electronics公司開發(fā)。與其他EDA工具軟件相比，具有良好的仿真功能，特別是在單片機及其外圍器件的仿真中起到更好的效果。Proteus軟件是目前對單片機及外圍器件進行仿真的首選。目前在國內高校教育教學中已經普遍在使用，由于該軟件的強大功能，深受教師及單片機相關人員的好評及偏愛，對于單片機的研發(fā)是非常好的輔助工具。Proteus軟件不僅能夠進行電路的仿真，還能繪制原理圖，對單片機的程序進行調試，更有強大的PCB設計功能。

一、硬件接口

無刷電機選用BLDC-STAR，該無刷電機采用星形連接的模型，具有三相輸入和三相霍爾輸出。功率開關管選擇N溝道MOSFET的SMP60N06，由六個SMP60N06構成三相驅動橋。此外為了能夠實現電機轉速控制，采用型號為74HC08的與門，將場效應管驅動邏輯與PWM型號進行與操作。通過調節(jié)PWM信號，來給定電機的轉速。轉動邏輯由P2.0～P2.5給出?；魻栁恢眯盘枏膯纹瑱C的P3.0～P3.2送入。按鍵接在P3.7。

二、軟件開發(fā)平臺：keil軟件

永磁無刷直流（BLDC）電機因為其高功率密度，緊湊性，低維護和易于控制等優(yōu)點在計算機，汽車，航天，工業(yè)及家用產品的使用中受到越來越多的關注。隨著微處理器的快速發(fā)展，采用單片機進行電機調速正在快速發(fā)展。

Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、鏈接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（μVision）將這些部分組合在一起。運行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調試工具也會令你事半功倍。

三、主要程序

1、定時器及PWM產生函數

void time0（void） interrupt 1

{

TH0=0xff;

TL0=0xa0;

count++;

if（count==PWM_num）

PWM=0;

if（count==PWM_max）

{ count=0; ? ? ? PWM=1; ? ? }

if（count==50）

{ ? num++; ? if（num==3） num=0; } ?}

2、電機前進函數

void forward（）

{ if（Hall==5）

{ UH=1; ? UL=0; VH=0; ? VL=0; WH=0; ? WL=1; ?}

if（Hall==4）

{ UH=0; ? UL=0; VH=1; ?VL=0; WH=0; ?WL=1; ?}

if（Hall==6）

{ UH=0; UL=1;VH=1; ?VL=0;WH=0; ?WL=0; ?}

if（Hall==2）

{ UH=0; UL=1;VH=0; ?VL=0; WH=1; ?WL=0; ?}

if（Hall==3）

{ UH=0; UL=0; VH=0; ?VL=1; ?WH=1; ?WL=0; ?}

if（Hall==1）

{ UH=1; UL=0; VH=0; VL=1; ?WH=0; WL=0;}}

以AT89C51單片機為核心的控制系統(tǒng)不僅系統(tǒng)結構簡單，而且能夠通過主機與外界進行友好地互交。通過實驗證明，該控制系統(tǒng)能夠正確完成上位機給出的各種動作指令， 具有較高的控制精度以及穩(wěn)定性，整個系統(tǒng)的設計方案簡潔，性能可靠，現場使用方便。

參考文獻：

[1]www.baidu.com.

[2]CodeVisionAVRV1.25.3UserManualRevisionHPInfoTechS.R.L.2007.1.

[3]余永權，汪明慧，黃英1 單片機在控制系統(tǒng)中的應用/：0 1 北京：電子工業(yè)出版社; 344+1

[4]王運麗，勞芳.96 單片機實現的直流電機H 型PWM調速控制器設計與實現[J].科技廣場，2007，7（2）：196-197.