摘 要

随着轿车的飞速发展，人们不用再为代步工具而烦恼了。也正是因为如此，人们对轿车的功能提出了新的要求。为满足人们的需求，人们对轿车空调也有了新的要求。要求它不仅要起到制冷的效果，还要能够随着外界温度的改变起到不同的制冷效果以满足人们身体上的舒适度。因此各种调速系统被运用到轿车空调风机调速系统。

直流无刷电机继承了传统无刷电机的优点，没有电刷和换向器。并且带有一个霍尔传感器，能够很好的反映转子每时每刻的位置。所以用作轿车空调风机是很好的选择。

MC33035是MOTOROL公司生产的一款专门用来控制无刷电机的芯片。它能够很好的控制电机的启动和停止，具有很好的调速功能，还能控制电机的正反转。还兼具各种保护功能，由于它的造价低，集成度高，因此降低了系统的复杂性，减少了系统成本，提高了各方面的性能，用来控制轿车空调风机最为合适。和MC33039搭配使用组成的转速闭环控制系统的稳定性更强，调速效果更好。再通过单片机C8051F330D微控制器能够实现空调风机速度精确稳定的控制。

关键词：无刷直流电机，C8051F330D，MC33035,MC33039,转速闭环控制

ABSTRACT

With the rapid development of cars, people no longer have to worry about the means of transport. It is precisely because of this, people on the car's function put forward new requirements. To meet the needs of people, people have a new car air conditioning requirements. It is not only to play the effect of cooling, but also with the outside temperature can change to play a different cooling effect to meet people's physical comfort. So a variety of speed control system is applied to the car air conditioning fan speed control system.

DC brushless motor is a typical mechanical and electrical integration of the product, which inherited the advantages of traditional brushless motor, no brush and commutator. And with a Hall sensor, can be a good reflection of the rotor every moment of the location. So for the car air conditioning fan is a good choice.

MC33035 is a MOTOROL company specializing in the control of brushless motor chip. It can be a good control of the motor start and stop, with a good speed control function, but also control the motor forward and reverse. But also a variety of protection functions, because of its low cost, high integration, thus reducing the complexity of the system, reducing system costs and improve the performance of all aspects, used to control the most suitable car air conditioning fan. And MC33039 with the use of the composition of the speed closed-loop control system more stable, better speed control effect. And then through the MPM3003 driver module can be a good control of brushless DC motor. And then through the microcontroller C8051F330D microcontrollers to achieve accurate and stable air conditioning fan speed control.

KEY WORDS: brushless DC motor, C8051F330D，MC33035, MC33039, MPM3003, speed closed-loop control

目录

第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2课题研究意义 1

1.3轿车空调风机调速系统的发展现状 2

1.4课题的主要研究内容 3

第2章 风机调速系统研究 4

2.1三种调速系统简介与对比 5

2.1.1 直流有刷电机调速系统 5

2.1.2 异步电动机调速系统 5

2.1.3永磁同步电机调速系统 6

2.2直流无刷电机调速系统 7

2.2.1直流无刷电机的大致结构 7

2.2.2直流无刷电机的工作原理 9

2.2.3直流无刷电机转子位置的检测 11

2.2.4直流无刷电机的开关线路 12

2.3 本章小结 13

第3章 轿车空调风机调速系统整体设计 14

3.1 轿车空调的结构和工作原理 14

3.2 轿车空调档位设置 15

3.3 轿车空调风机调速系统的组成 15

3.4 控制芯片的选择 16

3.4.1单片机C8051F330D 16

3.4.2 专用控制芯片MC33035 18

3.4.3 闭环速度控制芯片MC33039 23

3.5本章小结 24

第4章 轿车空调风机调速系统硬件设计 25

4.1电源电路设计 25

4.2单片机C8051控制电路 26

4.3 MC33035与MC33039组成闭环调速电路 26

4.3.1 速度闭环控制电路 26

4.3.2 系统转速闭环控制 27

4.3.3 速度调节 28

4.3.4 速度检测 28

4.3.5 转子的位置检测 29

4.4 驱动模块电路 29

4.5 轿车空调风机调速系统电路图 30

4.6 本章小结 30

第5章 轿车空调风机调速系统软件设计 31

5.1 控制系统的控制策略选择 31

5.2 系统功能介绍 32

5.3 程序流程图 32

5.4 本章小结 34

第6章 总结与展望 35

参考文献 36

致 谢 37

第1章 绪论

1.1引言

在炎热的夏天，尤其是在烈日当头的正午，即使有了轿车这一方便的代步工具也只是稍稍缓解人们对炎热天气的抱怨。

人类是聪明的动物，自然不能坐以待毙。1938年，美国的发明家帕尔德从电冰箱制冷的原理中得到了启发，并提出了汽车空调的想法，他在一辆老爷车上做了多次实验。最终在1939年，他将改造过的冷气机装进了轿车中，能够达到制冷的效果，这在当时以及算是惊人的成功了。可是根据气温的不同，人们对空调的制冷效果要求也会不同，于是对轿车空调的调速迫在眉睫。

1940年，美国Packard公司在前人的成功的基础上将机械制冷运用到了车用空调上，极大的推动了轿车空调风机调速系统的发展。