本文展示以C8051F3xx MCU控制各類馬達的軟體示例。雖然這些示例相對簡單，但是為各類馬達展示了有效的解決方案。傳統(tǒng)的馬達控制系統(tǒng)通常要求額外特性且具有更高的復(fù)雜度。這些軟體示例可作為開發(fā)更復(fù)雜馬達驅(qū)動系統(tǒng)的起點。

　　DC馬達控制

　　DC馬達是小功率馬達中最常見且最便宜的。在本文中，‘DC馬達’專指直流的有刷永磁馬達。

　　DC馬達的特性使得它成為變速系統(tǒng)中最易用的馬達。DC馬達的轉(zhuǎn)矩-速度特性如圖1所示。DC馬達的非負載速度與馬達電源電壓成線性關(guān)係。驅(qū)動穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩負載、線性負載或指數(shù)負載的DC馬達電壓-速度特性也是連續(xù)、正斜率且可預(yù)測的。因此，在大多數(shù)情況下使用開環(huán)控制是可行的。

　　簡單地改變通過馬達的電壓，就能控制馬達的速度。PWM能夠用于改變馬達供電電壓。載入于馬達的平均電壓與PWM工作週期成正比。

　　圖1：DC馬達的特性

　　在使用F3xx MCU提供簡單DC馬達速度控制的簡單示例中，使用ADC讀取電位器的位置資訊，并且以PCA 8位元PWM模式輸出對應(yīng)的PWM訊號。硬體設(shè)置如圖2所示。

　　單個N通道功率MOSFET Q1用于驅(qū)動DC馬達。功率MOSFET應(yīng)根據(jù)特定的馬達電壓和電流需求進行選擇。飛輪二極體D1跨連至DC馬達。當(dāng)MOSFET關(guān)閉時，電流通過馬達自感繼續(xù)流動。MOSFET漏極電壓將上升到超過馬達電源電壓的一個二極體壓降。然后，電流通過飛輪二極體繼續(xù)流動。

　　大多數(shù)低壓馬達驅(qū)動電路利用蕭特基功率整流器實現(xiàn)飛輪二極體。蕭特基整流器具有較低的正向電壓和極短的反向恢復(fù)時間。二者在馬達驅(qū)動應(yīng)用中都是非常重要的參數(shù)因子。

　　圖2：DC馬達驅(qū)動電路