【正文】 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。電動(dòng)車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般由 4個(gè)主要部分組成，即控制器 、 功率變換器、電動(dòng)機(jī)及傳感器。 電動(dòng)車用電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有瞬時(shí)功率大，過(guò)載能力強(qiáng)、過(guò)載系數(shù)應(yīng)為 (3～ 4)，加速性能好，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。 電動(dòng)車用電動(dòng)機(jī)應(yīng)在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)，具有高的效率，以提高 1 次充電的續(xù)駛里程。 永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是一種高性能的電動(dòng)機(jī)。永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)機(jī)系統(tǒng)相比具有更高的能量密度和更高的效率，在電動(dòng)車中有著很好的應(yīng)用前景。弱磁控制的實(shí)質(zhì)是使相電流畢業(yè)論文 4 相位角超前，提供直軸去磁磁勢(shì)來(lái)削弱定子繞組中的磁鏈。永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)在恒功率模式下，操縱復(fù)雜，需要一套復(fù)雜的控制系統(tǒng)，從而使得永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)造價(jià)很高?？刂坪诵牟捎?51 單片機(jī)，控制系統(tǒng)與電路 用光耦完全隔離以避免干擾。傳感器的電源直接使用 24V蓄電池，單片機(jī)的電源則通過(guò)三端穩(wěn) 壓器 78L05 將 24V電源轉(zhuǎn)換到5V。 D 是保護(hù)二極管，當(dāng)輸入端意外短路時(shí)，給輸出電容器 C3一個(gè)放電通路，防止 C3兩端電壓作用于調(diào)整管的 be 結(jié)，造成調(diào)整管 be 結(jié)擊穿而損壞 。 4． 3 控制電路 I N 026m s b2 1212 220I N 1272 3192 418I N 2282 582 615I N 312 714ls b2 817I N 42E O C7I N 53A D D A25I N 64A D D B24A D D C23I N 75A L E22r e f ( )16E N A B L E9S T A R T6r e f ( + )12C L O C K10A D C 08 0910K12 M H ZE A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P30T X D11R X D108051C130 P FC130 P F+51 23≥1A74 A L S 02456≥1B74 L S 028910≥1C74 L S 02 圖 431 畢業(yè)論文 7 打開(kāi)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。脈沖信號(hào)經(jīng) 74LS245 放大后經(jīng)光電藕荷控制繼電器。 另一種 脈寬調(diào)制 型： 脈寬調(diào)速（ PULSE WIDE MODULATION——PWM）較常用的 一種調(diào)速方式 ，這種調(diào)速方式有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范 圍廣、過(guò)載能力大，能承受頻繁的負(fù)載沖擊，還可以實(shí)現(xiàn)頻繁的無(wú)級(jí)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的等優(yōu)點(diǎn)。在轉(zhuǎn)速降到一定限度時(shí)使電動(dòng)機(jī)再次接通電動(dòng)機(jī)因此而再次加速。 VD為二者的平均值。 PWM調(diào)速分為雙向式和單向式兩種 一種雙向式 在一個(gè)脈沖周期內(nèi) (T=Ta＋ Tb)， T1和 T3導(dǎo)通的時(shí)間為 Ta， T2和 T4導(dǎo)通的時(shí)間為 Tb，這樣在 Ta這段時(shí)間內(nèi)，電機(jī)通過(guò)的是正向電流，在 Tb這段時(shí)間內(nèi)為反相電流。其調(diào)速原理基本與雙向式相同。 綜合以上兩種方式的優(yōu)缺點(diǎn)，并考慮到電動(dòng)自行車對(duì)調(diào)速精度要求不太高，以及省電，器件損耗等各方面因素，決定采用單向式 PWM。 由于采用單片機(jī)控制電機(jī)，如果單片機(jī)的電源采用與電機(jī)同一電源，雖然經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓、濾波，但是單片機(jī)仍然容易受到電機(jī)以及繼電器的干擾，為了避免干擾，采用光電隔離，單片機(jī)和電機(jī)采用兩套電源。因此時(shí)以關(guān)斷了電源，要將電動(dòng)車停下來(lái)而采取的無(wú)謂制動(dòng)不能將電能回饋給蓄電池。當(dāng) Tb為底電平時(shí)所有繼電器得電，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合常閉觸點(diǎn)打開(kāi)， K K3 斷開(kāi) K K4導(dǎo)通。 畢業(yè)論文 12 2m A2m AK2ONK1O F FK4ONK3O F FA+24V140WI N 026m s b2 1212 220I N 1272 3192 418I N 2282 582 615I N 312 714ls b2 817I N 42E O C7I N 53A D D A25I N 64A D D B24A D D C23I N 75A L E22r e f ( )16E N A B L E9S T A R T6r e f ( + )12C L O C K10A D C 080910KT I P 132D6V24Vabfcg deDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpD P Y _7 S E G _D PA02A13A24A35A46A57A68A79B018B117B216B315B414B513B612B711E19D I R174L S 245abfcg deDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpD P Y _7 S E G _D Pabfcg deDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpD P Y _7 S E G _D P12M H ZR510Ω9013N P NA1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR974L S 164A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR974L S 164E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P30T X D11R X D108051C130P FC130P FR?R E S 2 C?C A PR510ΩGND+ 12R510Ω+51 23≥1A74A L S 02456≥1B74L S 028910≥1C74L S 02轉(zhuǎn)速傳感器輸出 7 14m A+5TaTb+5A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR974L S 1641K1K1K 圖 451 5 主要器件性能及原理 5． 1 MCS51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8051 是 MCS51 系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，我們以這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 (ROM) 8051有兩個(gè) 16 位的可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。 8051內(nèi)置最高頻率達(dá) 12MHz 的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但 8051 單片機(jī)需外置振蕩電容。 畢業(yè)論文 14 的引腳說(shuō)明 MCS51系列單片機(jī)中的 803 8051及 8751均采用 40Pin封裝的雙列直接 DIP 結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置， 40 個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器 的時(shí)鐘線兩根， 4 組 8 位共 32 個(gè) I/O 口，中斷口線與 P3口線復(fù)用。Pin40:正電源腳，正常工作或?qū)ζ瑑?nèi) EPROM 燒寫(xiě)程序時(shí)，接 +5V電源。Pin18:時(shí)鐘 XTAL2 腳，片內(nèi)振蕩電路的輸出 端。現(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明： 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： 8051 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(jiàn)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。 178。 178。 178。 畢業(yè)論文 18 178。 OE：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