基于LPC2124的超声波电机驱动控制系统设计

基于LPC2124的超声波电机驱动控制系统 本文介绍了一款基于LPC2124的超声波电机驱动控制系统，旨在实现电机的转速或位置信号检测、检测电机首次启动时的环境温度。该系统采用传统的推挽电路实现功率放大，串联电感进行谐振匹配，并运用LPC2124内置的脉宽调制器和A/D转换器，外加微调电阻，以实时调节PWM频率。霍尔传感器ATS642LSH结合固定在电机转子上的环形齿轮，检测电机转速或位置。同时，采用LM75温度传感器，检测环境温度，给电机的首次启动提供一个参考温度。 知识点一：超声波电机驱动控制技术 超声波电机是一种新型电机，利用压电陶瓷的逆压电效应获得旋转力矩，具有体积小、结构紧凑、功率密度大、无电磁干扰、低速大转矩、响应快、自锁能力强等特点。然而，超声波电机的驱动控制技术与传统电磁原理电机有着本质的差异，需要满足特定的要求，包括提供两相超声频段内的正交的正弦驱动电压、设计匹配电路以实现功率匹配、滤波和谐振升压的功能、调频、调压、调相等方法中的一种方式或混合方式进行调速控制、闭环控制功能等。 知识点二：LPC2124微控制器 LPC2124是一款高性能的微控制器，内置了脉宽调制器和A/D转换器，能够实时调节PWM频率，满足超声波电机的驱动控制需求。该微控制器还具有高精度的A/D转换功能，能够检测电机的转速或位置信号。 知识点三：霍尔传感器ATS642LSH 霍尔传感器ATS642LSH是一款高精度的霍尔传感器，能够检测电机的转速或位置信号。该传感器具有高灵敏度、高速响应和高可靠性等特点，广泛应用于各种检测和测量领域。 知识点四：LM75温度传感器 LM75温度传感器是一款高精度的温度传感器，能够检测环境温度，给电机的首次启动提供一个参考温度。该传感器具有高精度、高速响应和高可靠性等特点，广泛应用于各种检测和测量领域。 知识点五：系统电路设计 本驱动控制系统的电路框图如图1所示。系统中LPC2124产生两路相位差为90°方波，两路方波经或非门后与原来的两路方波组成四路方波。四路方波经隔离驱动、直流逆变、谐振匹配后，就得到超声波电机工作所需的正弦交流信号。微调电阻主要用于电机调试时，调节输出PWM信号的频率，这可以缩短电机调试所消耗的时间。