基本设计Cortex-M3采用32位高性能MCU，具有通用设备，良好的可控性，BLDCM的高成本控制器。据BLDCM的原理和良好的性能MCU进行详细的设计工作。
BLDCM实现了转速，双回路电流控制，实验测试了稳压器的性能。于MCU 32位控制器的良好性能，具有很大的实用价值，结构紧凑，性价比高。合应用经验的发现，支持Cortex-M3 MCU基本控制硬件和软件编程的API功能优于传统的SCM，API的功能支持基于微控制器的应用将是未来的趋势。Stellaris，LM3S615，BLDCM，双环，CLC实验测试：TN911-34; TM301.2文献代码：A文章编号：1004-373X（2011）20-0204-04Research基于MCU核Cortex-M3或卫binAbstract DC电机控制器无刷：一个伟大的一般情况下，一个最佳可控性能和高性价比BLDCM控制器采用32位高性能MCU Cortex-M3内核，根据BLDCM工作原理和LM3S615的良好性能设计。测试控制器性能后，实现了BLDCM闭环速度和双闭环控制电流。
控制器基于低32位MCU功耗，具有优异的性能，如结构紧凑，性价比高，实用价值高。合应用经验，发现API功能支持的ARMRCortexTM-M3处理器核心MCU在硬件控制方面优于普通的单片机，因此。程ftware通过API函数支持的MCU应用程序有一个明确的prospect.Keywords：LM3S615的Stellaris，无刷直流电机，双闭环试验testingLuminary Micro公司Stellaris在（星）32位MCU系列产品以其性能和如在示出很大的优势微控制器的领域，其中将包含在ARM Cortex-M3微控制器少用$ 1的价格性能LM3S615应用和另一种含有10 ADC双声道，6路线最新的内核与PWM死亡6 CPC道路3模拟比较器，低线性稳压器下降，二16C550 UART完全可编程类型，同步串行接口（SSI），3个通用计时器，I2C，温度传感器和芯片上的其他器件，32 KB FLASH，8 KB SRAM，最多34个GPIO引脚。具有丰富而灵活的设备驱动程序和程序库功能，可支持便于步进电机，无刷直流电机（BLDCM），交流电机控制的编程。文件包含一个用餐BLDCM位置检测传感器，LM3S615选择和控制的通用性来设计更好的控制器BLDCM，和许多试验后进行了测试其基本性能。BLDCM操作无刷直流电机加电机体3，转子位置传感器和逆变器电源电路。种定子，包括两个电动机主体部分（电枢）和转子，多相定子绕组，通常是由多对磁极组成的永磁转子材料。
转子在衔铁间隙中旋转时，恒温阀芯磁场旋转，而位置感应传感器将继续感测到转子位置反馈到控制器，控制器交替激活操作控制信号控制逆变电路的功率开关器件，电枢绕组的电压，反过来，不断跳跃磁场的步骤的间隙，转子继续旋转。于控制多个PWM信号切换装置的控制器，可以修改PWM信号的占空比以改变电枢的平均电压，从而可以改变电机速度，PWM逻辑信号开关设计驱动应注意正确，避免在下桥臂上。BLDCM根据控制器配置原理，基于控制器LM3S615的结构LM3S615 LM3S615的原理如图1所示。要材料成分和原理。1显示了系统主要硬件和I / O分配。制单元对应三相无刷直流电机，Y连接电枢，二至六状态三相电源和H-PWML上单极逆变桥控制（即功率绕组腿管现在已被激活时，臂上管PWM），其也可以减少高开关损耗和双极PWM控制引起的噪声。1是基于体系结构图LM3S615控制器BLDCM ADC0信道控制器（主轴No.1）的远端电位器调整旋转速度，转换器的10位A /相应d将加速设置值转换器在数字值和特定存储单元中存储，所需系统，然后从单元读取操作速度设定值，无需定期读取和A / D转换.LCD能够显示1602 16× 2个字符。可以显示在实时服务设置速度，当前速度值，系统故障代码和显示参数中，图2连接到MCU 1602，图中用于电位器调整背光可以在IP来调整，激活按选择设定按钮四次设定PI控制器两到四个参数（即，ASR和ACR P，I参数），并增加了将键减少到0.1位置，停止按钮电机控制启动并停止更改参数设置，增加，减少电机停止时可用的三个键，在无效操作期间，然后由控制器的五个按钮连接到单稳态74121引脚GPIO MCU，这5个引脚GPIO可以通过GPIO中断设置操作功能，嵌入式可以转换电机转子位置的霍尔效应传感器和MCU的脉冲信号，表1显示了霍尔效应信号3和电源设备的逻辑组合顺序相应的反向。动机内部的三个霍尔效应元件在120°的空间内相互成电角度，永磁体的相应极弧宽度为180°，在旋转期间转子，三个霍尔效应元件或三个输出宽度为180°，每个矩形波信号（H1，H2，H3）之间的相位差为120°。捕获微控制器的端口PAC之后，这三个信号经历另一次形成（图3是三相霍尔电路脉冲信号），一方面通过参与捕获信息开关逻辑产生并输出一个PWM信号，另一方面速度计算模块中使用一个脉冲（例如H1，注意极对的数量）计算在速度反馈值之前和之后的时间间隔中的电动机的P，方波的每转数P。时，获得液晶显示器的控制装置的速度反馈，以与速度设定值和转速差进行比较，然后计算得到的ASR的电流值。获得给定电流反馈值并将当前值与预定电流偏移值进行比较，得到通过ACR计算得到的PWM占空比的设定值。此产生的周期PWM输出模块PWM和过冲时的开关逻辑值不是总线电流而TIL117是用于控制电路IR2130的高速光耦。虑到可靠性，MOSFET逆变桥电路采用IR2130集成器件驱动。IR2130拥有宽工作电源电压范围（3~20V），并且可以产生2 us锁定栅极驱动信号的延迟到两个功率器件的同一个桥分支，以便避免射击。人物的关系。用LCD1602微控制器的控制算法2和内部回路电流调节器LM3S615采用的检测处理方法，外圈双回路控制策略的转速。虑BLDCM是一个受控引擎，计算能力MCU作为DSP，而整个系统的运行性能，包括引擎，也受到引擎本身性能的影响，而不使用’ASR和ACR算法过于复杂，其中两个附加公式PI算法，相比PI算法增量位置PI算法算法不应该总结，调节器输出只增量，受不良影响较小操作，控制相关的最近增加只有K倍的样本值加权容易处理，以达到更好的控制效果。
个IP积分器的设置可以被设置为零，所述系统调节响应于稳定的部分的比率，然后调整整体部分来提高静态稳定性以及该系统的动态响应性能[1] 。个霍尔效应信号。3，然后通过上拉电阻，NAND门高速光隔离，滤波电容整形发送到微控制器，TIL117输入电路需要一些输入电流霍尔信号不能直接驱动光耦合器，然后从原始信号恢复逆变器的输出逻辑状态。一种检测总线电流传感器电阻的方法BLDCM系列和方法一样，当使用传感器作为霍尔电流检测电路时是比较复杂，成本高，它很小在检测精度分配当前主体时，对总线链的电阻方法很简单，应注意功率控制电阻。里，通过总线电流检测链电阻，降低功耗并确保电阻检测精度，美国Vishay公司选用0.47Ω电流计低在高精度的电阻下，功耗不应超过0.1W。于检测电阻器的导线的两端，图2所示的电路如图2所示。图4所示，访问过滤器后，该电路采用了TI宽带低噪声放大器内置OPA842ID放大器电路差分输入阻抗高，是有效的放大输入信号的两个方向上的差异。分输出电路应用于MCU通道ADC1转换A / N.图4是差分读出放大器电路。环控制电机软启动在闭环状态下启动电机，由于PWM速度周期的瞬间零点将有一个最大值，可能是由于故障启动最大支持频段电机电流，用于此目的的开环启动模式，过程图5.按下启动按钮准备从当前位置启动电机转子，第一个读取速度设定值（n0）并设定一个恒定的占空比D1，第一占空比为5％，步长增量开始结束后的距离为5％。为小的启动服务周期，无论速度设置大还是小，无负载或带负载，都会顺利启动，不要启动大的复飞。切换到闭环时，当滑差小于0.2时，MCU将在确定起始转速期间继续（n是图5的实时速度）。主程序外，主要的开环启动，A / D转换，速度计算，增量PI，PWM生成，1602读取器等软件开发系统软件的主要问题解决策略，和其他关键的中断例程。
TI的Stellaris（群星）MCU系列配备有全周边驱动程序库，使用和片上外围设备的控制是很方便的，驱动程序库API下的设备的控制和快速发展支持设备应用程序无需了解外部设置细节，此功能可在MCU应用程序后称为趋势。使用的驱动器孔口多个GPIO LCD1602，则编程过程可以概括如下：（提供LDO的输出电压，以控制系统时钟）初始化，GPIO端口被提供给每个输入比特 /;外设（GPIO端口）使能输出类型（高阻抗输入，推挽输出，漏极开路输出），GPIO端口的读/写状态。键控制按钮将工作在中断状态，必须注意两点才能得到良好的程序控制：一，做好调整工作在主程序中适当的GPIO引脚，工作特定允许GPIO端口所在的键，其中调节旋钮引脚是一个输入引脚，设置在标准类型的中断触发（边沿，电平），中断使能引脚，GPIO端口验证中断，允许中断处理器;应注意两个中断服务程序，在清除报警状态下读取中断状态。LM3S615 PWM功能模块非常强大地产生PWM控制信号，PWM发生器模块3和控制模块。制模块确定PWM信号和传输引脚的极性。个PWM发生器都有一个2路PWM定时器和16位比较器2，可以生成。PWM生成器操作，并且定时器继续计数值和两个比较器的计时器计数值相比较可以是零或等于时间和所述比较，生成PWM输出时的冲击负荷[值12。
激活PWM发生器之前，为计数速度，计数模式值，定时器值和重复的两个比较器配置一个定时器，通过ACR PWM输出计算结果的示意图，过流测定结果，影响霍尔信号逻辑三个事件。示逻辑组合和开关组合1之间的对应关系的霍尔图预先在存储器查找表中上电，以确定每次PWM输出引脚。最大马达电流判断使用定时器捕获过电流检测/比较实施该模块的相对简单，但所需要的CAB操作A / d转换的结果的电流值，以提高系统的效率，最大电流判断无需比较，是A / D转换的直接后果。体的编程分析当一个常数提前，比较的结果可以是一个恒定电流到输出条件的A / D当前转换值的每一个PWM输出，当过流PWM立即被阻断。流无刷电机测试实验测试Un= 36 V，In= 1.3 A，Pn= 40 W，P = 3，额定转速1500 rpm，电机有霍尔位置传感器，5V工作电压传感器。
验项目启动测试过程，电流波形测试阶段，霍尔位置脉冲测试，单相绕组前在EMF测试中，测试结果如图2和3所示。6至9图7的单相在图I的电流波形= 0.6 A 6时没有溢出旋转速度，从零到设定点速度（1200弧度/分钟）至约1.6秒，开环快速启动，没有循环通过图。线和其他异常，基本上矩形的头波相电流7没有严重失真，与PWM切割的上部有关的轻微波动;图8中的脉冲频率由计算出的电机速度为1，455 rad / min，且均匀设定值;图9对应于单相绕组电动机的FCEM波形具有交替正负的梯形形状，并具有良好的波形。LM3S615结论具有丰富的片上外设，在引脚GPIO端口，功能强大的外设驱动程序库功能，它提供了硬件和控制无刷直流电机的集成软件很好的支持，控制最终得到紧凑无刷直流电机外设，功能设置正确，算法选择合理，充分发挥32位单片机性能的优势，从测试结果，良好的控制性能，它具有一定的实用价值。LM3S615结合应用于API编程模型的经验作为控制硬件的主要手段可以成为未来MCU应用的趋势。
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