本发明公开一种无刷直流电机位置传感器相序判定电路，正弦波幅值降低电路将未知的3个位置传感器信号和B相与A相之间反电动势信号分别通过两个二极管的钳位将正弦波的幅值降低，通过电压跟随器使电路更加稳定；正弦波转方波电路将幅值降低的正弦波通过电压比较器和2个正反并联二极管的导通和关断形成方波，再通过两个二极管的限位使电压降低到能够被单片机识别的信号；下降沿触发电路通过单片机81C50实现下降沿触发，一旦输入端检测到下降沿，则进入中断，判断另一个输入端信号的电平的高低，通过连接在输出端上的指示灯亮来判定位置传感器的相序。此种电路可简单判定位置传感器的相序。本发明还公开一种无刷直流电机位置传感器相序判定方法。
1.一种无刷直流电机位置传感器相序判定电路，其特征在于：包括顺序连接的正弦波幅值降低电路、正弦波转方波电路和下降沿触发电路，正弦波幅值降低电路用于将输入的未知的3个位置传感器信号和B相与A相之间反电动势信号eBA分别通过两个二极管的钳位将正弦波的幅值降低，通过电压跟随器使电路更加稳定；所述正弦波转方波电路用于将幅值降低的正弦波通过电压比较器和2个正反并联二极管的导通和关断形成方波，再通过两个二极管的限位使电压降低到能够被单片机识别的信号；所述下降沿触发电路通过单片机
81C50实现下降沿触发，一旦其中的一个输入端检测到下降沿，则进入中断，调用中断子程序，通过判断另一个输入端信号的电平的高低，通过连接在输出端上的指示灯亮来判定位置传感器的相序。
2.如权利要求1所述的一种无刷直流电机位置传感器相序判定电路，其特征在于：所述正弦波幅值降低电路由第十五至第十八二极管，第一电阻，第五电阻，第十一电阻，第十二电阻，第一电位器，第二电位器，第三运算放大器及第四运算放大器组成，其连接为：第一、第二电位器的一端用于交错输入未知的3个位置传感器信号和B相与A相之间反电动势信号eBA，第一电位器的另一端接地，第一电位器的滑动端与第十一电阻的一端连接，第十一电阻的另一端分别与第十五二极管的阳极、第十六二极管的阳极、第三运算放大器的同相输入端连接，第十五二极管的阴极连接+10V电源，而第十六二极管的阴极连接-10V电源，第三运算放大器的反相输入端与输出端短接，并共同连接至第一电阻的一端，第一电阻的另一端作为正弦波幅值降低电路的一个输出端；第二电位器的另一端接地，第二电位器的滑动端与第十二电阻的一端连接，第十二电阻的另一端分别与第十七二极管的阳极、第十八二极管的阳极、第四运算放大器的同相输入端连接，第十七二极管的阴极连接+10V电源，而第十八二极管的阴极连接-10V电源，第四运算放大器的反相输入端与输出端短接，并共同连接至第五电阻的一端，第五电阻的另一端作为正弦波幅值降低电路的另一个输出端。
3.如权利要求1所述的一种无刷直流电机位置传感器相序判定电路，其特征在于：所述正弦波转方波电路由第一运算放大器，第二运算放大器，第一至第八二极管，第二至第四电阻以及第六至第八电阻组成，其连接为：第一二极管的阳极、第二二极管的阴极与第一运算放大器的同相输入端连接，并共同作为正弦波转方波电路的一个输入端，第一运算放大器的反相输入端分别与第一二极管的阴极、第二二极管的阳极、第二电阻的一端相连，第二电阻的另一端接地，第一运算放大器的输出端经由第三电阻连接+15V电源，且第一运算放大器的输出端还连接第四电阻的一端，第四电阻的另一端分别与第四二极管的阳极、第三二极管的阳极连接，并作为正弦波转方波电路的一个输出端，第四二极管的阴极连接+10V电源，第三二极管的阴极接地；第六二极管的阳极、第五二极管的阴极与第二运算放大器的同相输入端连接，并共同作为正弦波转方波电路的另一个输入端，第二运算放大器的反相输入端分别与第六二极管的阴极、第五二极管的阳极、第六电阻的一端连接，第六电阻的另一端接地，第二运算放大器的输出端经由第七电阻连接+15V电源，且第二运算放大器的输出端还连接第八电阻的一端，第八电阻的另一端分别与第七二极管的阳极、第八二极管的阳极连接，并作为正弦波转方波电路的另一个输出端，第七二极管的阴极连接+10V电源，第八二极管的阴极接地。
4.如权利要求1所述的一种无刷直流电机位置传感器相序判定电路，其特征在于：所述下降沿触发电路由单片机80C51，第九电阻，第十电阻，第九指示灯以及第十指示灯组成，其连接为：单片机80C51的第一、第二输入引脚分别连接正弦波转方波电路的输出端，单片机
80C51的第一I/O接口经由第九电阻连接第九指示灯的一端，第九指示灯的另一端接地，单片机80C51的第二I/O接口经由第十电阻连接第十指示灯的一端，第十指示灯的另一端接地。
5.一种基于如权利要求4所述的无刷直流电机位置传感器相序判定电路的相序判定方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)单片机80C51的第二输入引脚输入B相与A相之间反电动势信号eBA，第一输入引脚轮流输入3个位置传感器信号H1、H2、H3，当eBA下降沿出现，第二输入引脚检测到此下降沿，则进入中断子程序，此时当第九指示灯亮时，表示输入的是H3，转步骤(2)；
(2)单片机80C51的第一输入引脚输入B相与A相之间反电动势信号eBA，第二输入引脚轮流输入尚未判定的2个位置传感器信号H1、H2，当位置传感器信号的下降沿出现，第二输入引脚检测到此下降沿，则进入中断子程序，此时若第九指示灯亮，表示输入的是H1，若第十指示灯亮，表示输入的是H2。
一种无刷直流电机位置传感器相序判定电路及判定方法
技术领域
[0001] 本发明属于无刷直流电机技术领域，特别涉及一种无刷直流电机位置传感器的相序判定电路及其判断方法。
背景技术
[0002] 位置传感器是根据霍尔效应(一种磁电效应)制作的一种磁场传感器。霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低。这个磁场作为检测的信息的载体，通过它可以将许多非电、非磁的物理量转变成电量来进行检测和控制。
发明内容
[0003] 本发明的目的，在于提供一种无刷直流电机位置传感器相序判定电路及判断方法，其可简单判定位置传感器的相序。
[0004] 为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
[0005] 一种无刷直流电机位置传感器相序判定电路，包括顺序连接的正弦波幅值降低电路、正弦波转方波电路和下降沿触发电路，正弦波幅值降低电路用于将输入的未知的3个位置传感器信号和B相与A相之间反电动势信号eBA分别通过两个二极管的钳位将正弦波的幅值降低，通过电压跟随器使电路更加稳定；所述正弦波转方波电路用于将幅值降低的正弦波通过电压比较器和2个正反并联二极管的导通和关断形成方波，再通过两个二极管的限位使电压降低到能够被单片机识别的信号；所述下降沿触发电路通过单片机81C50实现下降沿触发，一旦其中的一个输入端检测到下降沿，则进入中断，调用中断子程序，通过判断另一个输入端信号的电平的高低，通过连接在输出端上的指示灯亮来判定位置传感器的相序。
[0006] 上述正弦波幅值降低电路由第十五至第十八二极管，第一电阻，第五电阻，第十一电阻，第十二电阻，第一电位器，第二电位器，第三运算放大器及第四运算放大器组成，其连接为：第一、第二电位器的一端用于交错输入未知的3个位置传感器信号和B相与A相之间反电动势信号eBA，第一电位器的另一端接地，第一电位器的滑动端与第十一电阻的一端连接，第十一电阻的另一端分别与第十五二极管的阳极、第十六二极管的阳极、第三运算放大器的同相输入端连接，第十五二极管的阴极连接+10V电源，而第十六二极管的阴极连接-10V电源，第三运算放大器的反相输入端与输出端短接，并共同连接至第一电阻的一端，第一电阻的另一端作为正弦波幅值降低电路的一个输出端；第二电位器的另一端接地，第二电位器的滑动端与第十二电阻的一端连接，第十二电阻的另一端分别与第十七二极管的阳极、第十八二极管的阳极、第四运算放大器的同相输入端连接，第十七二极管的阴极连接+10V电源，而第十八二极管的阴极连接-10V电源，第四运算放大器的反相输入端与输出端短接，并共同连接至第五电阻的一端，第五电阻的另一端作为正弦波幅值降低电路的另一个输出端。
[0007] 上述正弦波转方波电路由第一运算放大器，第二运算放大器，第一至第八二极管，第二至第四电阻以及第六至第八电阻组成，其连接为：第一二极管的阳极、第二二极管的阴极与第一运算放大器的同相输入端连接，并共同作为正弦波转方波电路的一个输入端，第一运算放大器的反相输入端分别与第一二极管的阴极、第二二极管的阳极、第二电阻的一端相连，第二电阻的另一端接地，第一运算放大器的输出端经由第三电阻连接+15V电源，且第一运算放大器的输出端还连接第四电阻的一端，第四电阻的另一端分别与第四二极管的阳极、第三二极管的阳极连接，并作为正弦波转方波电路的一个输出端，第四二极管的阴极连接+10V电源，第三二极管的阴极接地；第六二极管的阳极、第五二极管的阴极与第二运算放大器的同相输入端连接，并共同作为正弦波转方波电路的另一个输入端，第二运算放大器的反相输入端分别与第六二极管的阴极、第五二极管的阳极、第六电阻的一端连接，第六电阻的另一端接地，第二运算放大器的输出端经由第七电阻连接+15V电源，且第二运算放大器的输出端还连接第八电阻的一端，第八电阻的另一端分别与第七二极管的阳极、第八二极管的阳极连接，并作为正弦波转方波电路的另一个输出端，第七二极管的阴极连接+10V电源，第八二极管的阴极接地。
[0008] 上述下降沿触发电路由单片机80C51，第九电阻，第十电阻，第九指示灯以及第十指示灯组成，其连接为：单片机80C51的第一、第二输入引脚分别连接正弦波转方波电路的输出端，单片机80C51的第一I/O接口经由第九电阻连接第九指示灯的一端，第九指示灯的另一端接地，单片机80C51的第二I/O接口经由第十电阻连接第十指示灯的一端，第十指示灯的另一端接地。
[0009] 一种基于如前所述的无刷直流电机位置传感器相序判定电路的判定方法，包括如下步骤：
[0010] (1)单片机80C51的第二输入引脚输入B相与A相之间反电动势信号eBA，第一输入引脚轮流输入3个位置传感器信号H1、H2、H3，当eBA下降沿出现，第二输入引脚检测到此下降沿，则进入中断子程序，此时当第九指示灯亮时，表示输入的是H3，转步骤(2)；
[0011] (2)单片机80C51的第一输入引脚输入B相与A相之间反电动势信号eBA，第二输入引脚轮流输入尚未判定的2个位置传感器信号H1、H2，当位置传感器信号的下降沿出现，第二输入引脚检测到此下降沿，则进入中断子程序，此时若第九指示灯亮，表示输入的是H1，若第十指示灯亮，表示输入的是H2。
[0012] 采用上述方案后，本发明能够简单判定位置传感器的相序，电路简单实用，稳定性好。
附图说明
[0013] 图1是本发明的电路图；
[0014] 图2是本发明的原理框图；
[0015] 图3是本发明的流程图。
具体实施方式
[0016] 以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。
[0017] 如图1所示，本发明提供一种无刷直流电机位置传感器相序判定电路，包括顺序连接的正弦波幅值降低电路、正弦波转方波电路和下降沿触发电路，下面分别介绍。
[0018] 所述正弦波幅值降低电路用于将输入的未知的3个位置传感器信号和B相与A相之间反电动势信号eBA分别通过两个二极管的钳位将正弦波的幅值降低，通过电压跟随器使电路更加稳定。
[0019] 所述正弦波幅值降低电路具体由4个二极管D15、D16、D17、D18，4个电阻R1、R5、R11、R12，2个电位器RV1、RV2以及2个运算放大器U3:A、U3:B组成，其连接为：电位器RV1、RV2的一端用于交错输入未知的3个位置传感器信号和eBA，电位器RV1的另一端接地，电位器RV1的滑动端与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端分别与二极管D15的阳极、二极管D16的阳极、运算放大器U3:A的同相输入端连接，二极管D15的阴极连接+10V电源，而二极管D16的阴极连接-10V电源，运算放大器U3:A的反相输入端与输出端短接，并共同连接至电阻R1的一端；电位器RV2的另一端接地，电位器RV2的滑动端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端分别与二极管D17的阳极、二极管D18的阳极、运算放大器U3:B的同相输入端连接，二极管D17的阴极连接+10V电源，而二极管D18的阴极连接-10V电源，运算放大器U3:B的反相输入端与输出端短接，并共同连接至电阻R5的一端。
[0020] 所述正弦波转方波电路用于将幅值降低的正弦波通过电压比较器和2个正反并联二极管的导通和关断形成方波，再通过两个二极管的限位使电压降低到可被单片机识别的信号。
[0021] 所述正弦波转方波电路具体由2个运算放大器U1:A、U1:B，8个二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8以及6个电阻R2、R3、R4、R6、R7、R8组成，其连接为：电阻R1的另一端分别与二极管D1的阳极、二极管D2的阴极、运算放大器U1:A的同相输入端连接，运算放大器U1:A的反相输入端分别与二极管D1的阴极、二极管D2的阳极、电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，运算放大器U1:A的输出端经由电阻R3连接+15V电源，且运算放大器U1:A的输出端还连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别与二极管D4的阳极、二极管D3的阳极连接，二极管D4的阴极连接+10V电源，二极管D3的阴极接地；在另一条输入线路中，电阻R5的另一端分别与二极管D6的阳极、二极管D5的阴极、运算放大器U1:B的同相输入端连接，运算放大器U1:B的反相输入端分别与二极管D6的阴极、二极管D5的阳极、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地，运算放大器U1:B的输出端经由电阻R7连接+15V电源，且运算放大器U1:B的输出端还连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端分别与二极管D7的阳极、二极管D8的阳极连接，二极管D7的阴极连接+10V电源，二极管D8的阴极接地。
[0022] 所述下降沿触发电路通过单片机81C50实现下降沿触发，一旦其中的一个输入端检测到下降沿，则进入中断，调用中断子程序，通过判断另一个输入端信号的电平的高低，通过连接在输出端上的指示灯亮(必须设定两个指示灯相反)来判定位置传感器的相序。
[0023] 所述下降沿触发电路具体由单片机80C51，2个电阻R9、R10以及2个指示灯D9、D10组成，其连接为：电阻R4的另一端连接单片机80C51的第一输入引脚P3.2，电阻R8的另一端连接单片机80C51的第二输入引脚P3.3，单片机80C51的第一I/O接口P1.0经由电阻R9连接指示灯D9的一端，指示灯D9的另一端接地，单片机80C51的第二I/O接口P1.1经由电阻R10连接指示灯D10的一端，指示灯D10的另一端接地。
[0024] 如图2所示，本发明的工作原理是：先分别将未知的3个位置传感器信号和eBA进行比较。两两信号输入，通过指示灯的亮来判断。首先，eBA作为CLK信号，当eBA下降沿出现，3个位置传感器信号只有H3是高电平，即当D9亮，可以判断出，此时接入的为H3；同理，排除掉H3，将之前判断出的eBA与剩下的2个位置传感器信号进行比较，此时，剩下的2个位置传感器信号作为CLK信号，当H1下降沿出现，eBA为高电平，即当D9亮，可以判断出，此时接入的为H1，当H2下降沿出现，eBA为低电平，即当D10亮，可以判断出，此时接入的为H2。
[0025] 其中，R9、R10作为保护电阻，防止指示灯D9、D10由于冲击电流过大而损坏，但必须注意此电阻值不可过大，过大的话指示灯可能会因为流过的电流过小而无法亮。
[0026] 基于以上判定电路，本发明还提供一种无刷直流电机位置传感器相序判定方法，配合图3所示，首先eBA作为CLK信号，也就是接在整个系统测试下降沿信号的时钟信号端，另一个输入端轮流输入H1、H2、H3。当eBA下降沿出现，单片机81C50的P3.3检测到此下降沿，则进入中断子程序，此时判断P3.2的电平，若P3.2电平为高，则P1.0输出为1，P1.1输出为0，即D9亮，若P3.2电平为低，则P1.0输出为0，P1.1输出为1，即D10亮。根据灯的亮灭，可以先确定H3。同理，排除掉H3后，将eBA与剩下的2个位置传感器信号H1、H2进行比较，此时，剩下的2个位置传感器信号H1、H2作为CLK信号轮流输入，而另一个输入端输入eBA，当位置传感器信号的下降沿出现，单片机81C50的P3.3检测到此下降沿，则进入中断子程序，此时判断P3.2的电平，若P3.2电平为高，则P1.0输出为1，P1.1输出为0，即D9亮，若P3.2电平为低，则P1.0输出为0，P1.1输出为1，即D10亮。根据灯的亮灭，可以确定H1和H2。
[0027] 以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
