依據(jù)白動門體系的技能請求挑選操控體系的微處理器。體系的技能請求首要包含體系具有的功用以及功用請求。為了進(jìn)步體系的功用，挑選功用對比好的處理器，可是這會帶來體系過于雜亂、本錢過高的缺陷;挑選功用較低的處理器又會致使體系的有些功用無法徹底完成。依據(jù)本體系歸納功用思考，選用TI公司的MSP430f系列單片機(jī)。該系列單片機(jī)是超低功耗的混合操控器，能夠在低電壓下以超低功耗狀況作業(yè);依據(jù)不一樣操控需求及運用方針，能夠挑選不一樣的外圍模塊。本體系選用的MSP430f149芯片的硬件[m}具有超低功耗構(gòu)造，能夠延長電池的生存周期減少替換次數(shù)，下降運用本錢;高功用模仿器材能夠用于精確丈量，集成了12位A/D變換器，白帶采樣堅持器;16位RISC中央處理器，125ns指令周期，能夠用較少的代碼空問完成高功用的運用;體系具有可編程Flash，為開發(fā)者供應(yīng)便當(dāng);豐富的片內(nèi)外設(shè)輔佐CPU完成各種功用，為體系的規(guī)劃帶來了便利，下降了體系的本錢。首要包含1個看門狗定時器、2個帶捕獲/對比寄存器的16位定時器、2個具有中止功用的8位并行I/O端口、4個一般的8位并行I/O端口、1個模仿對比器、一個12位A/D變換器、2個具有異步、同步和SPI多種作業(yè)形式的串行通訊接口和一個硬件乘法器構(gòu)成。依據(jù)MSP430f149單片機(jī)，以霍爾傳感器為方位傳感器的無刷直流電機(jī)操控器硬件電路規(guī)劃，運用白頂向下的層次電路規(guī)劃辦法。該辦法請求規(guī)劃者對所規(guī)劃的電路有一個全部的了解，對每有些的詳細(xì)功用及規(guī)劃辦法全部把握，然后從頂層開端規(guī)劃，準(zhǔn)確的銜接各個功用模塊;再由頂層的了圖符號來創(chuàng)建與之對應(yīng)的了電路圖，從底層完成各個模塊的功用。該原理圖的頂層電路如下圖所示。以下對于每一模塊的原理及功用做出闡明。構(gòu)成操控有些的模塊首要有MSP430F149最小體系、霍爾信號模塊、光禍阻隔及邏輯維護(hù)
電路、電流檢查電路四有些。

1.   MSP430f149最小體系規(guī)劃
單片機(jī)最小體系是指沒有輸入輸出拓展，除了片內(nèi)通訊信道也沒有通訊拓展的基本獨立的，功用及其有限的單片機(jī)體系。單片機(jī)運用是依據(jù)單片機(jī)最小體系依據(jù)需求完成的功用拓展而成。最小體系首要包含單片機(jī)，電源電路，時鐘晶振電路，復(fù)位電路和JTAG接口電路。該體系運用的MSP430f149選用JTAG接口進(jìn)行編程和調(diào)試，JTAG接口是體系在線調(diào)試的根底，也是單片機(jī)最小體系的首要構(gòu)成有些。圖2.14為MSP430f149最小體系原理圖。單片機(jī)的供電電壓為+3.3 V，而該數(shù)字電路體系中需求+SV供電。運用一款集成供電體系“電源辦理芯片”HT7533，將電壓降至+3.3 V以供應(yīng)單片機(jī)體系。因為MSP430f149內(nèi)部還集成A/D變換器模塊，因而數(shù)字電源與模仿電源需求別離供電，同時選用鈕電容和磁片電容并聯(lián)的方法以減小噪聲影響，進(jìn)步體系精度。復(fù)位電路的規(guī)劃首先要確保整個運用的可靠性，其次是抗攪擾性。首要功用為體系上電供應(yīng)復(fù)位信號，直到安穩(wěn)后撤銷復(fù)位信號。JTAG是一種國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議，首要用于芯片內(nèi)部的測試。TAG編程方法是在線編程，使得與本來的編程方法比較，大大進(jìn)步了功率。
2.霍爾信號模塊
無刷直流電機(jī)三個霍爾方位傳感器輸出的信號HA, HB, HC為方波信號，可是電壓值對比小，無法驅(qū)動單片機(jī)的I/O口。運用74HC14芯片進(jìn)步信號驅(qū)動力、改進(jìn)波形。74HC14輸出的波形輸入單片機(jī)的捕獲端。下圖2.16為霍爾信號模塊。
3.光禍阻隔電路及邏輯維護(hù)電路
該操控器包含了數(shù)字操控電路和模仿驅(qū)動電路兩有些。為了避免驅(qū)動模塊中的強電信號禍合攪擾操控器中的弱電信號，通常需求運用光禍電路將強弱電信號阻隔。光禍運用必須留意一下兒點:1、光禍的速度能否滿意體系的請求，高速體系需求運用高速的光禍。2、需求斷定光禍輸入信號的類型。依據(jù)體系的功用需求，挑選TLP521芯片。依據(jù)無刷直流電機(jī)驅(qū)動原理，6路PWM信號操控6個開關(guān)管，驅(qū)動電機(jī)運轉(zhuǎn)。PWM運用的驅(qū)動方法為PWM-ON形式即上橋臂3個功率管由PWM驅(qū)動，下橋臂有高電平驅(qū)動。在PWM驅(qū)動電路時，假如PWM驅(qū)動信號受攪擾致使信號的過失，則有也許使得處于同一橋臂的兩個功率管發(fā)作直通現(xiàn)象。電路中電阻小、電流大簡單致使器材燒壞、損壞電路。因而，對6路PWM輸出進(jìn)行邏輯維護(hù)，規(guī)劃如圖2.17的邏輯維護(hù)電路，避免單橋臂直通。
4.電流檢查電路
為了對電流采樣，運用O.SS2電阻作為便宜電流傳感器，電路本錢低、呼應(yīng)快。將通過電阻檢查得到的test信號輸入LM358的正向輸入端進(jìn)行擴(kuò)大。因為運算擴(kuò)大器輸入阻抗大，電壓test經(jīng)LM358負(fù)反饋能極好的盯梢實際電壓的大小，下降丈量誤差。