電動自行車性能無線檢測裝置的設(shè)計本科畢業(yè)論文第二稿-文庫吧
2025-06-08 14:24 本頁面
【正文】 F877芯片，它包含F(xiàn)lash program程序的內(nèi)存功能，可以多次燒錄程序，比較適合教學(xué)、開發(fā)新產(chǎn)品等，其內(nèi)建了ICE功能，可以讓使用者直接方便地在單片機產(chǎn)品上，進行如暫停微處理器的執(zhí)行、觀看緩存器的內(nèi)容、快速除錯與開發(fā)等等的操作，具有比較好的發(fā)展前景[4]。 該選題的目的和作用當(dāng)騎行作為一種趨勢的當(dāng)今社會，電動車逐漸進入了人們的視線，它不僅綠色環(huán)保，還很方便適合短途出行。電動車是以蓄電池、鋰電池等電能當(dāng)作其能源，實現(xiàn)了人力騎行、電動或電助動功能的一種特種自行車。它是在普通自行車的基礎(chǔ)上，安裝了電機、控制器、電池等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的個人交通工具，比步行更快速，比公交、轎車來的更環(huán)保，因此，對于電動車的研究受到重視。電動車出廠時要進行性能的檢測，其中，空載電流指的是電機不帶任何負(fù)載時的電流，堵轉(zhuǎn)電流指的是電機剛剛啟動時的電流或者說是通電后電機不轉(zhuǎn)動了時的電流，欠壓值指的是能夠維持電動車行駛的最小電壓值。如今，使用更多的仍然是手工測量，使用起來很不方便，為此，該課題中設(shè)計一套無線檢測測裝置，兼有手持袖珍遙控器，能快速的對欠壓值、空載電流、堵轉(zhuǎn)電流進行測量和記錄，提高了檢測效率，因此，該課題具有很大的實用意義。 主要的研究內(nèi)容1. 要求完成對控制器外圍芯片的配置、資源分配以及信號采集電路的設(shè)計。2. 完成通訊、電源等接口的設(shè)計。3. 設(shè)計并繪制出電路的sch圖。2 總的設(shè)計思路 兩種方案的設(shè)計經(jīng)過查閱資料，可知有兩種方案比較適合完成電動車性能的檢測，現(xiàn)分別介紹如下：方案一：它是以設(shè)計電動車整車的性能檢測平臺為目的，該系統(tǒng)采用了計算機輔助測試設(shè)備,并且需要機械的傳動、測量和計算機控制技術(shù)的互相結(jié)合。: 方案原理框圖該方案設(shè)計的重點是以用整車性能檢測平臺來代替實際路面狀況，實現(xiàn)電動車性能的檢測與記錄。由圖可看出，通過計算機控制參數(shù)的檢測，并利用傳感器傳入計算機進行處理。由于在實際路況中，電動車的電壓、電流不可避免的與地面摩擦、速度的變化、載重的變化等等有關(guān)系，所以很難簡單地用模擬的檢測平臺來代替，因而該模擬平臺的設(shè)計非常復(fù)雜，不太可行。 方案二：該方案主要是設(shè)計電動自行車性能檢測為目的，使系統(tǒng)專更加用性，采用了單片機控制，：該方案的專用性強，思路比較清晰，通過電流傳感器來采集電流、電壓信號，經(jīng)過信號調(diào)理電路放大調(diào)理電壓、電流值，模數(shù)轉(zhuǎn)換后經(jīng)單片機處理顯示讀取。該系統(tǒng)簡單并易于實現(xiàn)。 采用單片機控制的方案框圖 最終采用的方案根據(jù)實際應(yīng)用的需要和本裝置的設(shè)計要求，我們選用了第二種方案，原因如下幾點：第一，方案一設(shè)計很復(fù)雜且系統(tǒng)的設(shè)計成本較高；第二， 480Mb/s，能滿足數(shù)據(jù)的及時傳輸，所以呢?zé)o需外加存儲；第三，在單片機的基礎(chǔ)上搭建硬件電路采集系統(tǒng)完全滿足本系統(tǒng)的設(shè)計要求；第四，單片機具有性價比高、功能靈活、易于人機對話以及具有良好的數(shù)據(jù)處理能力等優(yōu)點。因而，我們將選用第二種方案。 系統(tǒng)的工作原理本方案的內(nèi)容是通過手持袖珍遙控器來來控制電動車欠壓值、空載電流、堵轉(zhuǎn)電流的讀取，并在顯示器上顯示出來。具體內(nèi)容是：通過電流傳感器采集電壓、電流的值，并通過電壓電流調(diào)理電路對信號調(diào)整放大，然后送到單片機系統(tǒng)進行處理采集，并在數(shù)碼管上顯示。： 系統(tǒng)工作原理框圖 簡要介紹以上器件： ：該電流傳感器采用的型號為KT100A/P的元器件，根據(jù)霍爾效應(yīng)對交直流進行檢測。 ：由于電流傳感器采集到的是微弱的電壓信號，該小信號不能直接被單片機系統(tǒng)所使用，所以需對采集到的信號進行放大調(diào)理，因此要用到電壓調(diào)理電路、電流調(diào)理電路。 ：無線接收和發(fā)射模塊是由帶編碼器的無線發(fā)射模塊和帶解碼器的無線接收模塊共同組成。模塊的內(nèi)部有編碼芯片，用戶可以根據(jù)需要進行編譯，不能重復(fù)的編碼，只有當(dāng)編解碼一致時，才能完成信號的發(fā)射和接受，因此具有了保密性能好，抗干擾性能強以及靈敏度高等特點。 ：該顯示模塊是有四個七段數(shù)碼管組成，主要完成數(shù)據(jù)的顯示。3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 PIC單片機 單片機的簡介單片機又叫做單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統(tǒng)集中到一個小芯片上，相當(dāng)于了一個微型計算機，和計算機相比，它只是缺少了I/O設(shè)備。也就是說：一塊芯片就成為了一臺小型的計算機。它具有很多的優(yōu)勢，比如：體積較小、價格較便宜、質(zhì)量輕等等。同時，學(xué)習(xí)使用單片機也可以學(xué)習(xí)計算機原理與結(jié)構(gòu)打下了很好的基礎(chǔ)。單片機是有運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成的。單片機具有廣泛的應(yīng)用，比如智能儀表、實時工控、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等等。不管是何種產(chǎn)品，只要用到了單片機，就能夠使產(chǎn)品的功能效率提升很多，就是大家常說的“智能型”，比如智能型洗衣機等。 PIC16F877的介紹 PIC16F877是PIC16F87X中的一種，PIC16F87X是1998年的年底微芯(Microchip)公司新推出的產(chǎn)品，采用了哈佛總線的結(jié)構(gòu)，除地址分支指令外，其余全都是單周期指令。PIC16F877DE 尋址方式很簡單，有直接/間接/相對共三種尋址方式。高性能精簡指令集(RISC)，僅35條指令。運行速度快、功耗低、驅(qū)動能力強，高驅(qū)動的電流I/O腳，可以方便地驅(qū)動LED顯示，每根I/O口線最大灌電流為20mA，每根I/O口線最大拉電流為25mA。有8位的定時器/計數(shù)器，可警醒進行8位預(yù)分頻器。具備USART模塊和MSSP模塊，目前還沒有其他的辦法對其直接進行解密拷貝。它的一大特征是片內(nèi)帶有6128或256字節(jié)EEPROM的數(shù)據(jù)存儲器，另外，其程序存儲器是Flash型存儲器，可以實現(xiàn)在電路板上直接的擦/寫程序。其微控制器特性為上電復(fù)位；四種可的選擇振蕩方式；器件復(fù)位定時器(DRT)為低成本阻容RC ；標(biāo)準(zhǔn)晶體/陶瓷(XT)振蕩定時器保障其的振蕩穩(wěn)定建立；自振式的看門狗；程序的保密位為低頻晶體LP；有低功耗的睡眠狀態(tài)[57]。 PIC單片機的應(yīng)用隨著微型計算機的不斷發(fā)展，越來越多的人吧目光集中到單片機上，它的使用價值急劇上升，在大學(xué)里，《微機原理》這門課被當(dāng)作專業(yè)課中的重點，在我所知道的，它有如下這些實例：在工控儀表鐵路等的控制領(lǐng)域，使用單片機實現(xiàn)LCD的液晶顯示；在證劵交易、車站碼頭等一些宣傳廣告中，利用它彩色點陣樣式的LED顯示；在公
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