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你要做哪个花姑娘?把春天穿在身上的三种单品

? 2018-09-20 16:49 ? 次阅读

1 概述

”内蒙古兴安盟草原监督管理局局长助理陈良代表说,要全面贯彻党的民族政策,使民族区域自治制度这一理论根脉越扎越深、实践根基越打越牢。

无位置传感器的无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor, BLDCM)由于其快速、可靠性高、体积小、重量轻等特点,在航模领域得到了广泛的应用。但是与有刷电机和有位置传感器的无刷直流电机相比,其控制算法要复杂得多。加上航模设计中对重量和体积的要求非常严格,因此要求硬件电路尽可能简单,更增加了软件的难度。

本文提出了一种基于中颖8位单片机SH79F168的控制方案,借助于该芯片片内集成的针对电机控制的功能模块,只需很少的外围电路即可搭建控制系统,实现基于反电动势法的无位置传感器BLDC控制,在保证稳定性和可靠性的基础上大大降低了系统成本。而且该芯片与传统8051完全兼容,易于上手,从而也降低了研发成本。

2 系统硬件设计

本方案选用中颖的8位单片机SH79F168做为主控芯片。该芯片采用优化的单机器周期8051核,内置16K FLASH存储器,兼容传统8051所有硬件资源,采用JTAG仿真方式,内置16.6M振荡器,同时扩展了如下功能:

·双DPTR指针。 16位 x 8乘法器和16位/8除法器。

·3通道12位带死区控制PWM,6路输出,输出极性可设为中心或边沿对齐模式;同时集成故障检测功能,可瞬时关闭PWM输出;

·7通道10位ADC模块;

·内置放大器比较器,可用作电流放大采样和过流保护;

·增强的外部中断,提供4种触发方式;

·提供硬件抗干扰措施;

·Flash自编程功能,方便存储参数;

主系统硬件架构如图1所示,从图中可以看出该系统大部分功能都由片内集成的模块完成。外围电路的简化一方面可以提高系统可靠性,另一方面也降低了成本。

在航模无刷电调中SH79F168单片机主控芯片有什么应用?

图 1 系统硬件架构

三相逆变桥采用上桥PMOS用三极管驱动,下桥NMOS用PWM端口直接驱动的方式,如图2所示。

在航模无刷电调中SH79F168单片机主控芯片有什么应用?

图 2 三相逆变桥

SH79F169片内集成了三通道6路PWM端口,可分别独立配置为PWM输出或者IO输出。将PWM01~PWM21配置为PWM输出,直接驱动三相逆变桥的下桥;PWM0~PWM2配置为IO端口,经过晶体管反相电路后驱动三相逆变桥的上桥。

外部中断输入INT4x配置为双沿触发,即输入信号的上升沿和下降沿都能触发中断,可用于捕捉调速给定信号。

3 系统软件设计

由于SH79F168的硬件已经完成了大量的任务,软件的部分相对简化很多。主程序流程图如图3所示。

在航模无刷电调中SH79F168单片机主控芯片有什么应用?

图 3 主程序流程图

为便于理解,该流程图经过了尽量的简化,只保留最关键的步骤。主流程中没有列出“检测BEMF”和“换相”两个关键的步骤,因为它们分别在PWM中断和timer0中断中进行。

3.1 反电动势过零点检测

在PWM输出高期间,假设断开相绕组端电压为 ,反电动势为 ,供电电压为 ,则三者之间有如下关系:

在航模无刷电调中SH79F168单片机主控芯片有什么应用?

SH79F168提供PWM周期中断和占空比中断。当周期中断发生时不断检测断开相的端电压,并与 比较,直到检测到过零点或者PWM输出低(根据PWM占空比中断标志位判断),即可实现在PWM输出高期间的反电动势过零点检测。每次换相后就切换到另一个通道,检测下一个断开相的端电压,如此循环,实现实时检测。

需要注意是刚换相后的一段时间内,由于MOS管的续流,断开相绕组的电压会出现尖峰。为了准确检测反电动势,可以选择在刚换相的一到两个PWM周期内不进行采样,避开尖峰电压。

3.2 起动算法

BLDC电机的反电动势和转速正相关,在起动和低速运行阶段,电机产生的反电动势为零或很小,因此往往需要经过一段强制加速,使反电动势上升到能够检测过零点的水平。

航模电机一般在较低速时即会产生比较明显的反电动势,这个特点为起动提供了很大的便利。先给电机任意两相通电,使电机获得一个初速度,这时检测断开相电压并等待其发生过零。若检测到过零点则换相,若经过较长一段时间还没有检测到过零则强制换相,重复这个过程直至电机稳定运行。这种起动方式,不但实现简单,而且稳定可靠。

3.3 换相计算

一般在用反电动势法进行BLDC控制的时候,需要对每两次换相的间隔时间进行计时,得到60°电角度时间,然后除以2作为检测到过零点后30°延时的定时值。这就需要用到两个定时器/计数器,一个用作计数器对每两次换相的间隔进行计数,另一个用作定时器实现30°延时。本方案中为了节省TImer资源,用一个TImer同时完成两项功能。

在每次换相后,检测到该通电状态下的过零点之间,TImer0用作计数器;在检测到过零点之后,之前的计数值即为30°电角度,将其作为定时值装入TImer0,timer0用作定时器开始定时。定时时间到后,在timer0中断中进行换相。然后timer0又用作计数器,如此循环。正常情况下,由于电机转速很高,每次换相到检测到过零点之间的时间很短,timer0在计数模式下不会发生中断。若timer0在计数模式时发生中断,必然是计数溢出,说明电机经过较长的时间还没有检测到过零点,而这可以作为电机堵转的标志。根据实际情况,可对timer0在计数模式下连续发生中断的次数进行计数,超过一定值即认为发生堵转。这样,timer0还实现了堵转保护的功能。

4 系统测试及总结

图4~6分别为PWM占空比约为20%、50%和100%时,在电机运转过程中用示波器捕捉到的各相电压和过零点位置波形。

在航模无刷电调中SH79F168单片机主控芯片有什么应用?

图 4 PWM占空比为20%

在航模无刷电调中SH79F168单片机主控芯片有什么应用?

图 5 PWM占空比为50%

在航模无刷电调中SH79F168单片机主控芯片有什么应用?

图 6 PWM占空比为100%

各图中最上方的方波中每个高低翻转的位置即对应程序中检测到过零点的时刻,下面三个梯形波分别为A、B、C三相的端电压。由图中可以看出PWM占空比越高时系统运行越稳定。本系统经测试在PWM占空比低至8%时还能稳定运行。

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发表于 2018-09-20 18:14 ? 655次阅读
历史沿革:晶圆代工起始之争、产业分工带动产业发展

南洋理工研发出价格便宜、性能更高的激光雷达硅芯片

研发人员发现可利用硅基激光器芯片发光,替代二极管。他们还采用了锗的延展性,该类金属通常被用作为三极管...

发表于 2018-09-20 17:29 ? 384次阅读
南洋理工研发出价格便宜、性能更高的激光雷达硅芯片

以C8051F020单片机为控制核心的人机交互系...

该LCM 的FS1 引脚用于控制显示字符的字体。FS1 为高时,LCD 显示6×8 字符;FS1 为...

发表于 2018-09-20 17:25 ? 77次阅读
以C8051F020单片机为控制核心的人机交互系...

为提高单片机开发系统稳定性和可扩展性的C8051...

FPGA 即现场可编程门阵列, 它是作为专用集成电路(ASIC) 领域中的一种半定制电路, 既解决了...

发表于 2018-09-20 17:21 ? 56次阅读
为提高单片机开发系统稳定性和可扩展性的C8051...

如何制作一个用单片机驱动的LED旋转球?

如何制作一个用单片机驱动的LED旋转球?

发表于 2018-09-20 17:12 ? 256次阅读
如何制作一个用单片机驱动的LED旋转球?

什么是晶圆划片刀?划片刀市场分析!

库力索法公司始建于1951年,是一家美商独资企业,是全球半导体封装领域的领先者。多年来一直与全球重要...

发表于 2018-09-20 17:09 ? 186次阅读
什么是晶圆划片刀?划片刀市场分析!

AI芯片或成英特尔未来重点投资项目

英特尔执行副总裁Navin Shenoy表示,该公司计划在2022年赢得100亿美元的人工智能芯片市...

发表于 2018-09-20 16:58 ? 288次阅读
AI芯片或成英特尔未来重点投资项目

闯不过的IPO!70家公司总市值还不如一家美国芯...

近来,为了快速发展大陆半导体产业,鼓励台湾芯片企业西进,从台商申请赴A股上市到具体审查之间的时间周期...

发表于 2018-09-20 16:30 ? 841次阅读
闯不过的IPO!70家公司总市值还不如一家美国芯...

探讨车载芯片的发展历程及未来发展方向

在自动驾驶领域GPU取代CPU成为了主流方案,随着自动驾驶的定制化需求提升,未来定制化ASIC专用芯...

发表于 2018-09-20 16:07 ? 586次阅读
探讨车载芯片的发展历程及未来发展方向

人工智能芯片市场前景广阔 国产化趋势或带来发展机...

目前人工智能的基础是数据,核心是算法,芯片则是整个系统运行的硬件平台。 一般来说人工智能系统对于搜集...

发表于 2018-09-20 15:55 ? 473次阅读
人工智能芯片市场前景广阔 国产化趋势或带来发展机...

什么是PoP层叠封装? 基板薄化对翘曲有什么影响...

图8和图9分别显示了使用4层0.23 mm基板和2层0.17 mm基板封装不同尺寸芯片时的翘曲数值。...

发表于 2018-09-20 15:50 ? 54次阅读
什么是PoP层叠封装? 基板薄化对翘曲有什么影响...

LED芯片微小化成趋势,小芯片封装难点应如何解决...

近年来,随着LED芯片材料的发展,以及取光结构、封装技术的优化,单芯片尺寸的功率(W)越做越高,芯片...

发表于 2018-09-20 15:46 ? 57次阅读
LED芯片微小化成趋势,小芯片封装难点应如何解决...

现代先进武器装备为何越来越青睐高端芯片?

至于FPGA,它包含大量门电路,使芯片更集成化,速度更快,可靠性更高.尤其是具有系统内可再编程(可再...

发表于 2018-09-20 14:58 ? 435次阅读
现代先进武器装备为何越来越青睐高端芯片?

“造芯”两个字给很多公司打了鸡血,然而它更像一碗...

另一个榜样就是苹果,早在2008年,苹果公司通过收购芯片制造商P.A. Semi,向自研芯片之路迈出...

发表于 2018-09-20 11:15 ? 560次阅读
“造芯”两个字给很多公司打了鸡血,然而它更像一碗...

俄国为何没有高端芯片也能制造一流武器?

什么是高端芯片?这在国际上并无严格定义和统一说法。现在人们一般所说芯片是指在硅块上集成的电路。那么高...

发表于 2018-09-20 11:06 ? 705次阅读
俄国为何没有高端芯片也能制造一流武器?

晶圆划片刀技术市场分析!晶圆划片刀产品市场现状和...

对外投资的目的 晶圆切割使用的划片刀是我国半导体封装产业链上缺失的一环,长期以来一 直依赖进口,随着...

发表于 2018-09-20 11:02 ? 446次阅读
晶圆划片刀技术市场分析!晶圆划片刀产品市场现状和...

华为海思地位不保?芯片龙头或将易主?

在8月10日的香港纷智金融科技峰会现场,比特大陆矿池运营总监胡静称,选择赴港上市的原因确实与内地对加...

发表于 2018-09-20 11:00 ? 678次阅读
华为海思地位不保?芯片龙头或将易主?

思亚诺推出SMS4430芯片,用于智能手机和平板...

SMS4430是一种比思亚诺SMS4470成本更低、尺寸更小、功耗更低的型号,该公司已出货数百万枚S...

发表于 2018-09-20 10:20 ? 112次阅读
思亚诺推出SMS4430芯片,用于智能手机和平板...

三星推出第四代NFC解决方案及(NFC)芯片

全新解决方案包括采用ISOCELL(像素分离)技术的800万像素RWB(红-白-蓝)图像传感器,以及...

发表于 2018-09-20 10:13 ? 81次阅读
三星推出第四代NFC解决方案及(NFC)芯片

怎么编写一个最简单的单片机程序?

在以上汇编程序中,延时子程序每一行的具体含义先不管他,以后慢慢学到,上面的程序需要在一个名为“Kei...

发表于 2018-09-20 17:56 ? 372次阅读
怎么编写一个最简单的单片机程序?

以SPCE061A单片机为核心的红外测温计设计

SPCE061A是台湾凌阳公司生产的性价比很高的一款十六位单片机,使用它可以非常方便的实现控制和语音...

发表于 2018-09-20 17:29 ? 63次阅读
以SPCE061A单片机为核心的红外测温计设计

嘉楠耘智发布全球首个7nm量产芯片!

在领先、变革、开放、合作的掌声中,全球首个7nm量产芯片发布会落下帷幕。

发表于 2018-09-20 16:53 ? 1021次阅读
嘉楠耘智发布全球首个7nm量产芯片!

AS3992与R2000对比 详解AS3992与...

R2000芯片是一款高性能UHF频段的超高频读写器芯片,它集成了混频器、增益滤波器、压控振荡器、锁相...

发表于 2018-09-20 16:13 ? 199次阅读
AS3992与R2000对比 详解AS3992与...

基于R2000芯片的读写器架构分析 浅谈R200...

R2000芯片是一款高性能UHF频段的超高频读写器芯片,它集成了混频器、增益滤波器、压控振荡器、锁相...

发表于 2018-09-20 16:02 ? 228次阅读
基于R2000芯片的读写器架构分析 浅谈R200...

这颗7nm芯片真的值得国人如此的骄傲吗?嘉楠耘智...

目前全球所有的超级计算机所采用的芯片都是通用型的CPU芯片。比如之前曾连续六次拿下全球超算第一宝座的...

发表于 2018-09-20 15:40 ? 1868次阅读
这颗7nm芯片真的值得国人如此的骄傲吗?嘉楠耘智...

什么是COB封装?有哪些优劣势?

什么是COB?其全称是chip-on-board,即板上芯片封装,是一种区别于SMD表贴封装技术的新...

发表于 2018-09-20 15:32 ? 233次阅读
什么是COB封装?有哪些优劣势?

苹果、华为和高通下代手机芯片都是7nm制程工艺,...

2018年下半年,芯片行业即将迎来全新7nm制程工艺,而打头阵的无疑是移动芯片,目前已知的包括苹果A...

发表于 2018-09-20 15:26 ? 140次阅读
苹果、华为和高通下代手机芯片都是7nm制程工艺,...

现代先进武器装备为何越来越依赖高端芯片

我国每年都由工信部举办“中国集成电路产业促进大会”,2016和2017年二届我的一位学生都参加了。他...

发表于 2018-09-20 14:38 ? 285次阅读
现代先进武器装备为何越来越依赖高端芯片

首批由台积电代工的7纳米芯片已完成交货,率先应用...

为了争取国家政策支持或完成下一轮融资,部分企业对浮夸式报道睁一眼闭一眼,甚至刻意引导的现象并不鲜见。...

发表于 2018-09-20 11:35 ? 1976次阅读
首批由台积电代工的7纳米芯片已完成交货,率先应用...

国际生物芯片领域相关技术产品的发展现状以及趋势

随着整个生命科学领域市场以及产业规模的不断扩大,全球包括中国在内的生物芯片以及相关行业正面临着前所未...

发表于 2018-09-20 10:59 ? 900次阅读
国际生物芯片领域相关技术产品的发展现状以及趋势

中国尚未掌握的核心技术的冰山一角

生产半导体芯片需要 19 种必须的材料,缺一不可,且大多数材料具备极高的技术壁垒,因此半导体材料企业...

发表于 2018-09-20 10:51 ? 1062次阅读
中国尚未掌握的核心技术的冰山一角

浅析电力载波通信芯片发展前景

随着企业对管理自动化、信息化、减员增效要求的不断提升,电力企业的自动抄表、工业企业的制造物联网、办公...

发表于 2018-09-20 10:48 ? 510次阅读
浅析电力载波通信芯片发展前景

中国的科技产业战略已被系统提上日程,目前的世界科...

另一种常见的错误是反过来,把中国说得巨弱无比,认为所有讲中国成就的宣传都是假的。在这些人看来,中国前...

发表于 2018-09-20 10:46 ? 653次阅读
中国的科技产业战略已被系统提上日程,目前的世界科...
黑色套装秀事业线 周杰伦被问何时发喜帖 熊黛林自曝出道艰辛 林宥嘉邓紫棋约会遭撞破 陈伟霆因腿伤退出猴年春晚 穆勒 自称生活很闷很规律 范冰冰舒淇超高分 同性夫夫育娃记 后悔整形受够皮肉痛
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