单相无刷电机是一种常见的电机类型，它具有体积小、效率高、噪音小等优点，因此在家用电器、工业设备、机器人等方面得到广泛应用。为了更好地控制单相无刷电机，笔者设计了一种基于单片机的控制系统。

1. 系统概述

本系统主要由单相无刷电机、电机驱动器和控制器组成，其中电机驱动器是用来将控制信号转化为电机驱动信号，驱动电机正转或反转，从而控制电机旋转方向、转速等参数；控制器则负责进行控制算法的实现和运算。

2. 系统设计

（1）电机驱动器的设计

首先，我们需要对电机进行驱动。电机驱动器采用的是基于MOSFET晶体管的H桥电路，其优点是稳定性好，控制精度高，能够实现电机的正转、反转和停止。

其中，H桥电路的中间两个晶体管之间要插入一个电感，以防止高频振荡造成损坏。同时，为了保证电机驱动电路的可靠性和稳定性，需加入独立电源、热敏电阻等保护电路。

（2）控制器的设计

其次，我们需要进行控制算法的设计。控制器采用单片机STC89C52RC作为核心，可根据需求选择其他型号的单片机。控制器通过不同的控制信号来调整电机转速、旋转方向等参数。

具体来说，控制器需要读取电机的位置信息、速度信息等，根据这些信息进行相应的PWM控制，实现电机速度和方向的调节。同时，为了提高电机控制的精度和稳定性，也可采用PID控制算法进行控制。

（3）硬件连接

最后，将电机驱动器和控制器连接起来，实现电机的控制。具体连接方式如下：

电源接口分别与电机驱动器和控制器相连，供电；

电机的U、V、W三相输出与电机驱动器的UH、UL、VH、VL、WH、WL相连；

三根编码器信号线连接到控制器中的外部中断口，用于读取电机的位置信息；

控制信号线连接到控制器中的口，实现控制。

3. 系统优点

相对于传统的基于硬件的控制系统，基于单片机的控制系统具有以下优点：

1）设计简单、效果稳定、可靠性高；

2）采用PID控制算法，可以更加精准地控制电机的运行状态；

3）可根据需求进行定制化设计，灵活性高；

4）成本相对较低，易于推广应用。

4. 总结

基于单片机的单相无刷电机控制系统设计，是一种具有实际应用价值的方案。该方案利用现代电子技术手段，实现了对电机转速、旋转方向等参数的高效精准的调节，有望在家用电器、工业设备、机器人等领域得到广泛的应用和推广。