【正文】 打開系統(tǒng)電源后由電位器控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，IN0IN6 線上那一路模擬電壓被轉(zhuǎn)換成數(shù)字量由 ADDAADDC 線上的地址決定。1A74ALS024 56161。直流電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為 190 轉(zhuǎn)每分大約需要三位數(shù)碼顯示。電路中接入電容 CC 2 是用來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率補(bǔ)償?shù)模煞乐狗€(wěn)壓器產(chǎn)生高頻自激振蕩并抑制電路引入的高頻干擾。204。247。200。253。如圖 31 所示 圖 314 電路設(shè)計(jì)控制電路主要有電源電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、單片機(jī)接口電路、顯示電路四個(gè)部分。從總的方面來(lái)考慮，傳感器的使用應(yīng)該盡量減少單片機(jī)的信號(hào)處理量，但是又必須能使車行駛自如。 永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)受到永磁材料工藝的影響和限制，使得永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的功率范圍較小，最大功率僅幾十千瓦。 典型的永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是一種準(zhǔn)解耦矢量控制系統(tǒng)，由于永磁體只能產(chǎn)生固定幅值磁場(chǎng)，因而永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)非常適合于運(yùn)行在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域，一般采用電流滯環(huán)控制或電流反饋型SPWM 法來(lái)完成。加之，它采用永磁體轉(zhuǎn)子，沒(méi)有勵(lì)磁損耗：發(fā)熱的電樞繞組又裝在外面的定子上，散熱容易，因此，永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)沒(méi)有換向火花，沒(méi)有無(wú)線電干擾，壽命長(zhǎng)，運(yùn)行可靠，維修簡(jiǎn)便。 鑒于電動(dòng)車對(duì)電動(dòng)機(jī)的基本要求采用永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) 。在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)，要求低速運(yùn)行時(shí)具有大轉(zhuǎn)矩，以滿足起動(dòng)和爬坡的要求；在恒功率區(qū)，要求低轉(zhuǎn)矩時(shí)具有高的速度，以滿足車在平坦的路面能夠高速行駛的要求。2 系統(tǒng)要求2. 1 電動(dòng)車對(duì)電動(dòng)機(jī)的基本要求 　電動(dòng)車的運(yùn)行，與一般的工業(yè)應(yīng)用不同，非常復(fù)雜。 　現(xiàn)代電動(dòng)車是融合了電力、電子、機(jī)械控制、材料科學(xué)以及化工技術(shù)等多種高新技術(shù)的綜合產(chǎn)品。系統(tǒng)各部分的控制電路基于 Intel 公司的控制芯片 8051 單片機(jī)。并能將多余的電能回潰。該系統(tǒng)具有調(diào)速性能好、功率因數(shù)高、節(jié)能、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的特性實(shí)施脈寬 PWM 控制，并通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速通過(guò)八段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示轉(zhuǎn)速，通過(guò)軟硬件的配合，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。整體的運(yùn)行性能、經(jīng)濟(jì)性等首先取決于電池系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求是很高的。 　電動(dòng)車用電動(dòng)機(jī)應(yīng)能夠在車減速時(shí)實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)，將能量回收并反饋回蓄電池，使得電汽車具有最佳能量的利用率，這在內(nèi)燃機(jī)的摩托車上是不能實(shí)現(xiàn)的。 江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4 永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的基本性能 。此外，它的轉(zhuǎn)速不受機(jī)械換向的限制，如果采用空氣軸承或磁懸浮軸承，可以在每分鐘高達(dá)幾十萬(wàn)轉(zhuǎn)運(yùn)行。為進(jìn)一步擴(kuò)充轉(zhuǎn)速，永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)也可以采用弱磁控制。永磁材料在受到振動(dòng)、高溫和過(guò)載電流作用時(shí)，其導(dǎo)磁性能可能會(huì)下降或發(fā)生退磁現(xiàn)象，將降低永磁電動(dòng)機(jī)的性能，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞電動(dòng)機(jī)，在使用中必須嚴(yán)格控制，使其不發(fā)生過(guò)載。控制電路要根據(jù)選用的電機(jī)和傳感器來(lái)設(shè)計(jì)，主要考慮穩(wěn)定性，抗干擾性?？紤]到電機(jī)的起動(dòng)電流和制動(dòng)時(shí)比較大，會(huì)造成電源電壓不穩(wěn)定容易對(duì)單片機(jī)和傳感器的工作產(chǎn)生干擾，所以，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)以及傳感器電路用光耦隔離。182。209。78L05166。FC310166。大容量的 C3 是電解電容，以減小穩(wěn)壓電源輸出端由輸入電源引入的低頻干擾。驅(qū)動(dòng)器采用 74LS164 串接 510 歐的限流電阻。221。 ADDC0809 內(nèi)部“地址鎖存與譯碼”電路便能把 IN0線上模擬電壓送入 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器此時(shí)，若單片機(jī)使 STAR 線處于高電平，則 ADC0809便開始 A/D 轉(zhuǎn)換，一旦 A/D 轉(zhuǎn)換完成，ADC0809 一方面把 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量送入它的三態(tài)輸出緩沖器另一方面又使 EOC 線變?yōu)楦唠娖较騿纹瑱C(jī)提出中斷請(qǐng)求。4．4 驅(qū)動(dòng)電路及原理 下面主要對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行一下介紹：電動(dòng)自行車使用 24V 直流電機(jī)， 對(duì)于這種小功率直流電機(jī)的調(diào)速方法一般有兩種。因此決定采用 PWM 方式控制直流電機(jī)。不斷的給電樞兩端送入脈動(dòng)電壓源（即脈動(dòng)信號(hào)） 就可以使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在指定的范圍內(nèi)。VD=D * VMAX 式中 D=t/T 稱為占空比 D 越大 VD就越大反之亦然。當(dāng) Ta=Tb 時(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)，TaTb 時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)， Ta Tb 時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)。單向式與雙向式相比，三極管的開關(guān)頻率少一半，比較不容易發(fā)生上下三極管導(dǎo)通而造成電源短路的情況,故可靠性有所提高，但控制性能比雙向式稍差?？紤]到編程時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生使 TTTT4 都導(dǎo)通的情況，以至電源短路，燒毀器件。另外在達(dá)林頓管的 C 極和電源的正極之間接一個(gè)耐流為 2A 的二極管，這樣在關(guān)斷電源后，使繼電器反相，可以讓電機(jī)放電，這樣停車時(shí)車不至于因?yàn)閼T性滑行太遠(yuǎn)而浪費(fèi)能源。KK3 為長(zhǎng)閉觸點(diǎn)，所以電動(dòng)機(jī)加正向電壓。通過(guò)改變 Ta 、Tb 的占空比即可改變轉(zhuǎn)速。 程序存儲(chǔ)器(ROM) 8051 共有 4096 個(gè) 8 位掩膜 ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。 中斷系統(tǒng) 8051 具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文12擇。 下圖是 MCS51 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。 Pin18:時(shí)鐘 XTAL2 腳，片內(nèi)振蕩電路的輸出端?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明： Pin20:接地腳。 8051 的時(shí)鐘有兩種方式，一種是片內(nèi)時(shí)鐘振蕩方式，但需在 18 和 19 腳外接石英晶體(212MHz)和振蕩電容，振蕩電容的值一般取 10p30p。然而，初始復(fù)位不改變 RAM（包括工作寄存器 R0R7）的狀態(tài)，8051 的初始態(tài)如下表：特殊功能寄存器 初始態(tài) 特殊功能寄存器 初始態(tài)ACC 00H B 00HPSW 00H SP 07HDPH 00H TH0 00H8051 的復(fù)位方式可以是自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位，見下圖。在同類型產(chǎn)品中，ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率、轉(zhuǎn)換速度和價(jià)位都屬于居中位置?！　　　　　　　E：數(shù)字量輸出使能控制，輸入高有效，輸出 A／D 轉(zhuǎn)換結(jié)果 D7～D0。EOC 輸出信號(hào)可以作為中斷請(qǐng)求或者查詢控制。GND：芯片接地端。驅(qū)動(dòng)器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、制動(dòng)信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng)；接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào)，用來(lái)控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號(hào)，用來(lái)控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護(hù)和顯示等等。每種狀態(tài)下，僅有兩相繞組通電，依次改變一種狀態(tài)，定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)軸線在空間轉(zhuǎn)動(dòng) 60176。正因?yàn)闊o(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的換向是自身產(chǎn)生的，而不是由逆變器強(qiáng)制換向的，所以也稱作自控式同步電動(dòng)機(jī)。下面對(duì)各部分電路作簡(jiǎn)單介紹 啟動(dòng)電路 在集成穩(wěn)壓器中，常常采用許多恒流源，當(dāng)輸入電壓 V1 接通后，這些恒流源難以自行導(dǎo)通，以致輸出電壓較難建立。T 4 的集電極電流通過(guò) DZ2 以建立起正常工作電壓，當(dāng) DZ2 達(dá)到和 DZ1 相等的穩(wěn)壓值，整個(gè)電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)，電路啟動(dòng)完畢。同時(shí)，對(duì)穩(wěn)壓管 DZ2 采用恒流源供電，從而保證基準(zhǔn)電壓不受輸入電壓波動(dòng)的影響。當(dāng) IO 減小時(shí)，I B10 減小，I C8 增大，待 IC8 增大到 時(shí)，則 T9 導(dǎo)通起分流作用。首先考慮一種簡(jiǎn)單的情況。由于它的分流作用，減小了 T10 的基極電流，從而限制了輸出電流。電路中如果（V I–IOR11–VO）（V Z3+ VZ4），則DZD Z4 擊穿，導(dǎo)致 T12 管發(fā)射結(jié)承受正向電壓而導(dǎo)通。在常溫時(shí)，R3 上的壓降僅為 左右，T 1T 13 是截止的，對(duì)電路工作沒(méi)有影響。值得指出的是：當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，上述幾種保護(hù)電路是互相關(guān)聯(lián)的。C 3 是電解電容，以減小穩(wěn)壓電源輸出端由輸入電源引入的低頻干擾。下面是 KMI15 系列磁阻式集成轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理與典型應(yīng)用。目前，轉(zhuǎn)速傳感器正朝著高靈敏度、高可靠性和全集成化的方向發(fā)展　ＫＭＩ１５－１型傳感器的性能特點(diǎn) ＫＭＩ１５－１芯片內(nèi)含高性能磁鋼、磁敏電阻傳感器和ＩＣ。傳感器與齒輪的最大磁感應(yīng)距離為２．９ｍｍ（典型值） ，由于與齒輪相距較遠(yuǎn)，因此使用比較安全。 ＫＭＩ１５采用＋１２Ｖ電源供電（典型值） ，最高不超過(guò)１６Ｖ。 其內(nèi)部主要包括以下六部分：磁敏電阻傳感器；前置放大器 A1；施密特觸發(fā)器；開關(guān)控制式電流源；恒流源；電壓控制器。這正是測(cè)量轉(zhuǎn)速所需要的。當(dāng) KK＝1（高電平）時(shí)，電流源被接通，ＩＫ＝7ｍA，從而使得ＩCC＝14ｍA。上升時(shí)間和下降時(shí)間分別僅為 。這樣，ＩＨ在經(jīng)過(guò)ＲＲ2 分壓后可給Ａ2 提供基準(zhǔn)電壓ＵREF，從而在 UCC 發(fā)生變化時(shí)，由Ａ2 對(duì)取樣電壓與基準(zhǔn)電