51 MCU,BLDC有感无感全开源，轻松实践直流无刷电机控制(程序+电路详解)

上封帖介绍了51单片机，JMT18F003PLUS，链接如下：

JMT18F003PLUS下载单片机芯片手册、例程等数据

http://www.51hei.com/bbs/dpj-148985-1.html

(出处: 51hei)

这里用这个芯片控制直流无刷电机demo程序、感觉和无感觉代码一起开源，希望对学习者有所帮助。

BLDC demo板是这样的：

芯片资料，bldc简要说明控制板、原理图、开源软件等，请点击下载：

JMT18F003 PLUS BLDC DEMO 板应用笔记

1. 简介

本应用笔记讨论了使用 JMT18F003 PLUS 无刷直流电机控制芯片(Brushless Direct Current Motor,BLDC)控制方波算法。

2.JMT18F003 PLUS 芯片特点

8位MCU，兼容 MCS51指令集；

内核运行最高频率 244.576MHz；

8K字节Flash、1K字节外部 RAM、128 字节内部RAM；

16位PWM 模块，最高运行频率 73.728MHz，其中 PWM0支持3路互补 1路独立PWM，PWM支持 1路互补PWM；

10 位 12 通道ADC、1 可编程操作放大器(4 组差输入) ，1个模拟比较器(4组可切换) ，3个 Timer、一个蜂鸣器输出；

通信接口：SPI总线、 I2C总线、 UART总线接口；

支持 JTAG 调试。

3. 电机开发板使用说明书

3.如下图所示，1 电机板包括以下资源：

控制芯片：JMT18F003 PLUS芯片；

24V-DC电源接口：24V直流电；

电机U/V/W 接口：连接电机的三条控制线；

电机霍尔接口:连接电机霍尔信号的五条控制线，从左到右依次为: HC、HB、HA、VDD、GND；

串口：程序下载和打印调试信息；

滑动阻力：通过改变滑动阻力的大小，控制电机转速；

采样电阻：0.05欧；

排针J5、J6、J7:通过跳线帽选择无感或有感的电机运行模式；

按键S1、S2.用户自定义。

3.2 电机板使用注意事项

因为下载了 的串口RX管脚与滑阻管脚复用，使用时只能二选一；

如图 2 所示，排针 J5、J6、J7 根据图片 2 左侧短接表示所选电机控制模式为无感控制模式，根据图片 2右侧短接表示所选电机控制模式为有感控制模式。

JMT18F003 PLUS BLDC DEMO板原理图如下：

4.1JMT18F003 PLUS主控芯片电路如下图所示

4.2 供电模块电路

电压为24V供电通过以下电路转换为5V 电压，为芯片供电。

4.3 PWM MOS 管及驱动电路

4.4 电机反电动势采样电路

4.5 电机霍尔信号输入电路

4.6 电流采样电路

默认情况下，电机板采用内部放大电路对电流进行 AD采样。

5. 软件参数设置

选择电机控制模式SENSORMODE、极对数 POLE_PAIRS、转速范围、电压保护

电流保护参数等参数位于MotorPara.h文件中。示例如下图所示。

选择电机控制模式SENSORMODE当选择为0时，表示选择无感控制电机的方式，主板需要按片 2 左侧的排针连接；SENSORMODE 选择 1 时，表示选择感应控制电机的方式，主板需按图2右侧的排针连接。

注意：

1、除 PWM片中 24.576MHz(由片内 73.728MHz 高频振荡器产生的时钟通过 3 分频获得)或外部晶振(最高 24MHz)或片内低频振荡器产生的32.768KHz 时钟提供

2、由于滑阻VSP与RXD共用引脚，所以调速是RXD不可接串口

3、UVW：红黄黑 HCHBHA：黄白蓝 HUHVHW：CW-326451；CCW-623154

单片机源程序如下：

#include "main.h"

/*****************************************************************************

函 数 名: main

功能描述: 主函数

输入参数: 无

输出参数: void

*****************************************************************************/

void main()

{

StartParaInit();

WDT_Init();

Crpm_Init();

Port_Init();

UART_Init();

Interrupt_Init();

ADC_Init();

CMP_Init();

Pss("V0.1",NONE);

PWM_Init();

#if(SENSORMODE)

PWM1_Init();

#else

Timer0_Init();

#endif

while(1)

{

switch(MasterState)

{

case Startup:

Ps("Start",NONE);

Fault_InitOverUnderVoltage(); // 电源电压判断

UserSpeedControlInit(); ///滑阻判断

MasterState = Operation;

mcState = mcInit;

break;

case Operation:

MotorControl();

if(ADCIntProtectCnt >= 5) // 250us

{

Fault_OverCurrent();

Fault_OverUnderVoltage();

UserSpeedControl();

ADCIntProtectCnt = 0;

}

break;

default:

MotorStop();

break;

}

}

}

复制代码

#include "common.h"

MasterState_T MasterState;

MotorState_T mcState;

volatile u8 xdata Phase = 0; // 相位

volatile u8 xdata NextPhase = 0;

volatile u8 xdata MotorRotation = CW; // 电机旋转方向

volatile u8 xdata TuneDutyRatioCnt = 0; /// 调整计数调整转速占空比

volatile u16 xdata PWMDutyCycle = 0; // PWM占空比

volatile u16 xdata CurrentPgaSample = 0;

volatile u16 xdata CurrentSample = 0; // 电流采样值

volatile u16 xdata VoltageSample = 0; // 电压采样值

volatile u16 xdata UserSpeedSample = 0; //

volatile u8 xdata ADCIntProtectCnt = 0; // ADC中断计数保护

volatile u8 xdata flag_ADCSample = 0;       // AD采样时的通道切换标志

volatile u8 xdata flag_ErrorException = 0;        // BIT0:Timer2计数超时        BIT1:比较器中断异常        BIT2:长短波启动超时        BIT3:长短波电流采样过流        BIT4:ADC采样换相异常        BIT5:CMP换相异常

volatile u8 xdata LastPhase = 0;

volatile u8 xdata SamePhaseCnt = 0;

// 电转速60度时间

volatile bit flag_SpeedTime = 0;

volatile u8 xdata SpeedTimeCnt = 0;

volatile u16 xdata SpeedTime = 0;

volatile u16 xdata SpeedTimeTemp = 0;

volatile u32 xdata SpeedTimeSum = 0;

volatile u16 xdata MotorSpeed = 0;

volatile u16 xdata UserRequireSpeed = 0;        // 用户请求转速

volatile u8 xdata RheostatCnt = 0;        // 调速信号

// 保护计数

volatile u8 xdata VoltageProCnt = 0;

volatile u8 xdata CurrentPgaProCnt = 0;

volatile u8 xdata CurrentProCnt = 0;

#if(SENSORMODE)

volatile u8 xdata NowHallState = 0;        // HALL当前位置

volatile u8 xdata PreHallState = 0;        // 前次HALL位置

volatile bit flag_HallStateRight = 0;

volatile u16 xdata OverflowCnt = 0;        // PWM1捕获上溢中断计数

#else

volatile u16 xdata NeutralPoint = 0;

volatile u16 xdata UBemf = 0;

volatile u16 xdata VBemf = 0;

volatile u16 xdata WBemf = 0;

volatile u8 xdata BlankingCnt = 0;

volatile u8 xdata CheckZeroCrossState = 0;

volatile u8 xdata Timer0OutCnt = 0;        // 换相超时

volatile u16 xdata ADCTimeCnt = 0;        // ADC中断计数

volatile u16 xdata DragTime = 0;

#endif

/*****************************************************************************

函 数 名  : Common_Init

功能描述  : 全局变量初始化

输入参数  : 无

输出参数  : void

*****************************************************************************/

void Common_Init()

{

Phase = 0;

NextPhase = 0;

TuneDutyRatioCnt = 0;

PWMDutyCycle = PWM_DUTYCYCLE_05;

CurrentPgaSample = 0;

CurrentSample = 0;        // 电流采样值

VoltageSample = 0;        // 电压采样值

UserSpeedSample = 0;

ADCIntProtectCnt = 0;

flag_ADCSample = 0;

flag_ErrorException = 0;

LastPhase = 0;

SamePhaseCnt = 0;

flag_SpeedTime = 0;

SpeedTimeCnt = 0;

SpeedTime = 0;

SpeedTimeTemp = 0;

SpeedTimeSum = 0;

MotorSpeed = 0;

UserRequireSpeed = 0;        // 用户请求转速

RheostatCnt = 0;

VoltageProCnt = 0;

CurrentPgaProCnt = 0;

CurrentProCnt = 0;

#if(SENSORMODE)

NowHallState = 0;

PreHallState = 0;

flag_HallStateRight = 0;

……………………

…………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………

复制代码

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