[实用新型]一种无刷直流电机驱动实时嵌入式控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无刷直流电机驱动实时嵌入式控制电路，属于电子技术领域。

背景技术

近年来，四轴飞行器的研究和应用范围逐步扩大，它采用四个无刷直流电机作为其动力来源。无刷直流电机为外转子结构，直接驱动螺旋桨高速旋转。无刷主流电机的驱动控制方式主要分为有位置传感器和无位置传感器的控制方式两种。由于在四轴飞行器中的要求无刷直流电机控制器要求体积小、重量轻、高效可靠，因而采用无位置传感器的无刷直流电机。无刷直流电机驱动控制系统包括驱动电路和系统程序控制两部分。采用功率管的开关特性构成三相全桥驱动电路，之后使用DSP作为主控芯片，借助其强大的运算处理能力，实现电机的启动与控制，但电路结构复杂成本高，缺乏经济性。直流无刷电机的换向采用反电势过零检测法，一旦检测到第三相的反电势过零点就为换向做准备。反电势过零检测采用虚拟中性点的方法，通过检测电机各相的反电势过零点来判断转子位置。而基于电机三相绕组端电压变化规律的电机电流换向理论，可以大大提高系统控制精度。本无刷直流电机的驱动电路采用三相六臂全桥电路，控制电路的管理控制芯片采用单片机ATMEGA实现，以充分发挥其高性能、资源丰富的特点，因而外围电路结构简单。无刷直流电机采用软件启动和PWM速度控制的方式，实现电机的启动和稳定运行，大大提高四轴飞行器无刷直流电机的调速和控制性能。

发明内容

本实用新型提供了一种无刷直流电机驱动实时嵌入式控制电路，以用于解决现有电路结构复杂成本高，缺乏经济性等不足。

本实用新型的技术方案是：一种无刷直流电机驱动实时嵌入式控制电路，包括单片机模块、驱动控制电路、反电势检测电路；其中驱动控制电路、反电势检测电路分别与单片机模块连接。（其中驱动控制电路中的A1引脚、A2引脚、A3引脚与单片机ATMEGA的硬件PWM驱动信号输出管脚（单片机上任意未使用的PA、PB、PC、PD管脚中的三个）相接，B1引脚、B2引脚、B3引脚与单片机的I/O接口（单片机上任意未使用的与PWM驱动信号输出管脚不重复的PA、PB、PC、PD管脚中的三个）相连接；反电势检测电路中的中性点N与单片机ATMEGA的INT2引脚相接，Ain引脚、Bin引脚、Cin引脚分别接单片机ATMEGA的ADC0引脚、ADC1引脚、ADC2引脚。）

所述单片机模块包括单片机ATMEGA、时钟电路、复位电路、电阻模块、整流二极管模块、在线下载方式模块ISP、在线仿真接口模块JTAG；其中单片机ATMEGA的X1引脚和X2引脚接时钟电路，RST引脚接按键复位电路，单片机ATMEGA中内置的A/D转换器的模拟输入端PA0引脚-PA7引脚串接一个上拉电阻模块，然后通过上拉电阻模块连接至由八个发光二极管组成的整流二极管模块，然后通过整流二极管模块连接至5V电源VCC，MOSI引脚、MISO引脚、SCK引脚、RESET引脚与在线下载方式模块ISP相连接，TDI引脚、TDO引脚、TMS引脚、TCK引脚与在线仿真接口模块JTAG相连接。