成本经济的低噪声有刷直流电机控制解决方案(06-100)
应用实例:单片机/电机控制实例
本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/81277.htm单片机设计中带有内建的外设,因此只需要最少量的外部元器件就可以容易地实现BDC电机的速度和方向控制。PIC16F684是一款14引脚单片机,对于低成本双向BDC电机控制非常理想。之所以选择PIC16F684 做为例子,是因为这款单片机带有内建的外设,只需要最少量的外部元器件就可以容易地实现BDC电机的速度和方向控制。这款单片机的两大特点对于BDC电机控制非常有用。首先,片上内建有增强捕获/比较/PWM(ECCP)模块,当配置为全桥模式时,可以提供直接驱动H桥电路所需要的PWM信号。H桥电路可以为电机提供双向电流驱动。PIC16F684第二个非常适合电机控制器的特点是可以产生频率高达31.2 kHz的8位PWM信号。对于电机控制应用来说,这一点很重要,因为低于20 kHz的频率会导致电机产生人听觉范围内的噪声。不需要增加任何外部时钟源,PIC16F684 就可以提供高于听觉频率的8位分辨率。为了获得高出听觉频率范围的频率,此前的单片机需要在运行时降低PWM的分辨率。与其它具备ECCP的单片机相比,PIC16F684体积小且成本效率高。利用片上ECCP模块做为PWM硬件发生器,而不是采用过去的软件解决方案,宝贵的单片机处理器资源可以用于完成其它任务。
此类应用中使用的片上外设除ECCP模块外,还有一个内部10位模数转换器(ADC)。ECCP有捕获模式(可捕获定时器寄存器的16位值)、几个比较器和4个PWM。在无传感器的BDC电机控制应用中,4个PWM通道是一个重要优势。如图2所示,配合外部桥和4个FET驱动器件,单片机的PWM模块可以容易地实现双向电机控制。
图2中的低成本BDC电机控制系统在全桥PWM模式下使用ECCP。用户可容易地配置PWM占空比,并实时改变单片机内部振荡器。此外,利用单片机片上的一个10位ADC来测量反向电动势(EMF),PIC16F684可以容易地跟踪电机的转速(RPM)。
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