【正文】 專業(yè)：電氣工程及其自動化 學號： Hebei Normal University of Science amp。 Technology本科畢業(yè)設計 題 目： 電動自行車控制系統(tǒng)設計 院（系、部）： 機電工程學院 學 生 姓 名： 指 導 教 師： 職 稱 2012年 5 月 22 日河北科技師范學院教務處制 學 術 聲 明本人呈交的學位論文，是在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，所有數(shù)據、圖片資料真實可靠。盡我所知，除文中已經注明引用的內容外，本學位論文的研究成果不包含他人享有著作權的內容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確的方式標明。本學位論文的知識產權歸屬于河北科技師范學院。本人簽名： 日期： 指導教師簽名： 日期： 摘 要目前電動車中使用的電動機一般有直流電動機、感應電動機、開關磁阻電動機以及永磁無刷直流電動機等。無刷直流電機控制系統(tǒng)是一種新型的調速系統(tǒng)，具有良好的運行、控制及經濟性能，有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。無刷直流電機是利用電子換相替代機械換相和電刷，既具有直流電動機良好的調速性能，又具有交流電機結構簡單、運行可靠、維護方便等優(yōu)點，在眾多領域中得到了廣泛的應用。單片機控制的調速系統(tǒng)是電動自行車的控制核心，與無刷直流電動機共同構成電動自行車的動力驅動系統(tǒng)。永磁無刷直流電動機調速系統(tǒng)適用于電動自行車等小功率的工作情況，本文在對電動自行車調速系統(tǒng)進行深入分析的基礎上，迎合市場對電動自行車的新需求，討論并設計了價格低廉且具有轉速檢測、速度顯示，聲光報警等新型實用功能的電動自行車調速系統(tǒng)。系統(tǒng)各個部分的控制電路基于ATMEL公司的AVR系列ATmega88單片機。根據永磁無刷直流電動機的特性實施單極PWM脈寬調制，并通過位置傳感器的輸出情況控制電機換相，同時實現(xiàn)轉速檢測，并通過液晶顯示器顯示轉速。通過軟硬件的配合，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的設計要求。主要工作如下:硬件部分包括電源電路、MOSFET驅動電路、轉速及位置檢測電路、PWM控制電路、電流檢測電路、速度給定及顯示電路、照明電路、保護電路等。軟件部分采用模塊化結構設計，給出了各模塊的程序流程圖。關鍵詞： 無刷直流電動機；脈寬調制；ATmega88單片機；位置傳感器AbstractBrushless DC motor (BLDCM) is a new type of motor that gets much popularity in the past few years. It bines the characteristics of AC motor and DC motor. Therefore, it has excellent timing capability, high efficiency, simple configuration, reliable operation, and can be controlled and maintained easily. BLDCM has been widely using in various fields. SCM control of speed control system of electric bicycle is the control core, and brushless DC motor is posed of electric bicycle drive system.permanent magnet brushless DC motor speed control system used in electric bicycles and other lowpower work, Based on the electric bicycle speed control system based on the thorough analysis, to meet the new demands of market for electric bicycles, discussing and designing of low prices and with speed detection, speed display utility function, the sound and light alarm of the electric bicycle drive system. Various parts of the system control circuit based on ATMEL39。s AVR series ATmega88 mcu. According to the permanent magnet brushless DC motor unipolar pulse width modulation characteristics of PWM implementation, and through the position sensor so that the motor mutation, and indirect realization of speed testing, and through digital tube display speed, through hardware and software support, realize the whole system design requirements. The main work is as follows: the hardware part prises a power circuit, drive circuit for MOSFET, PWM control circuit, current detection, speed and display circuit, Lighting circuit , and protection circuit . The software part adopts the module structure, draw the module flow chart of program design and introduces the software design considerations, is a kind of high performance brushless DC motor speed control system design.Keywords:Brushless DC motorpulse width modulation ATmega88 。 position sensor目 錄摘 要 IAbstract I引言 21無刷直流電動機的結構及原理 32系統(tǒng)總體結構及工作原理 43控制系統(tǒng)硬件電路 5 單片機 5 轉子位置及轉速檢測電路 7 轉速控制方法 8 全橋逆變及功率驅動電路 9 電壓檢測及欠壓保護電路 12 電流檢測及過流保護電路 12 轉速給定電路 13 電源電路 14 速度、報警顯示電路 15 照明電路 16 欠壓、過流報警電路 16 剎車電路 174 控制系統(tǒng)的軟件設計 17 系統(tǒng)主程序設計 17 電子換相程序設計 18 速度和電流控制子程序 19 AD轉換采樣程序設計 20 語音報警程序設計 20 21參考文獻 21致謝 22引言隨著城市外延的擴大，交通機動化的需求不斷增加，交通工具便利與否左右著人們的活動空間。電動自行車由于輕便、快捷、價位等優(yōu)勢異軍突起，日益成為自行車交通工具使用者的一種理想的并廣受歡迎的個人交通工具。由于電動自行車自身所具有的優(yōu)點和近幾年來行業(yè)內技術的不斷進步，決定了其將會有較為廣闊的市場前景，尤其在中國這個人口大國，更是有它的用武之地。依靠科技進步，發(fā)展電動自行車，對抑制石油漲價，支持國家能源發(fā)展戰(zhàn)略，降低環(huán)境污染。促進人與地球的和諧發(fā)展，方便尋常百姓出行，緩解城市交通擁堵，都具有重要的歷史意義和現(xiàn)實意義[1]。目前電動車中使用的電動機一般有直流電動機、感應電動機、開關磁阻電動機以及永磁無刷電動機等。雖然直流電機不如交流電機那樣結構簡單、價格便宜、制造方便、容易維護，但是它具有良好的調速特性，速度控制容易，良好的起、制動性能，寬廣的調速圍，且在寬范圍內平滑調速等特點，宜于在廣泛的范圍內平滑調速。長期以來在要求調速的地方，特別