【正文】 .................................................................................... 16 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................... 16 致謝 ............................................................................................................................................ 17 商丘師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 電動(dòng)自行車(chē)性能無(wú)線檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì) 摘要 隨著大氣污染的不斷加劇，綠色環(huán)保、使用方便的電動(dòng)自行車(chē)（以后簡(jiǎn)稱(chēng)“電動(dòng)車(chē)”）受到 了 更多人的喜愛(ài)。其核心 元器件 是 PIC16F877單片機(jī)系統(tǒng)，并 通過(guò) 手持袖珍遙控器來(lái)控制 它們 的讀取。PIC16F877。它 不斷 的發(fā)展壯大，將會(huì)帶動(dòng)電機(jī)、蓄電池、儀器儀表、電子集成、機(jī)械模具等多個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展，起到 了 領(lǐng)跑多個(gè)行業(yè)的作用，所以，研究電動(dòng)車(chē)具有很好的發(fā)展前景。 1 概述 電動(dòng)車(chē) 性能的檢測(cè)方法 隨著全球節(jié)能減排的倡導(dǎo)，作為一種騎行工具 — 電動(dòng)自行車(chē)，越來(lái)越受到 了 人們的青睞，因此，在出廠前對(duì)電動(dòng)車(chē)的性能檢測(cè) 成為 了 重點(diǎn)。武二永等專(zhuān)家提出了一種電動(dòng)自行 的 車(chē)整車(chē)性能檢測(cè)系統(tǒng)， 完成了 傳感器對(duì)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電參數(shù)的檢測(cè)，并結(jié)合 TI公司的 TMS320LF2407DSP 芯片構(gòu)建了一個(gè)實(shí)時(shí)分布式 的 測(cè)控系統(tǒng) ,實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車(chē)各項(xiàng)功能的檢測(cè)。它是在普通自行車(chē)的基礎(chǔ)上，安裝了電機(jī)、控制器、電池等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的個(gè)人交通工具， 比步行更快速，比公交、轎車(chē)來(lái)的更環(huán)保，因此，對(duì)于電動(dòng)車(chē)的研究受到重視。 2. 完成 通訊、電源等接口的設(shè)計(jì)。由圖可看出， 通過(guò) 計(jì)算機(jī)控制參數(shù)的檢測(cè)，并 利用 傳感 器傳入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。 檢測(cè)平臺(tái)傳感器控制器輸出接口輸入接口PC 機(jī)外國(guó)設(shè)備商丘師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 電 流 傳 感 器 信 號(hào) 調(diào) 理 電 路 A / D 轉(zhuǎn) 化無(wú) 線 遙 控單片機(jī)處理電路顯示電路圖 采用單片機(jī)控 制的 方案框圖 最終采用的方案 根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要和本裝置的設(shè)計(jì)要求，我們選用了第二種方案，原因如下幾點(diǎn) ： 第一，方案一設(shè)計(jì)很復(fù)雜且系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本較高；第二，考慮到 總線 的 傳輸速度已經(jīng)達(dá)到 480Mb/s，能滿足數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸， 所以呢 無(wú)需外加存儲(chǔ)；第三，在單片機(jī) 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(jì)要求；第四，單片機(jī)具有性?xún)r(jià)比高、功能靈活、易于人機(jī)對(duì)話以及具有良好的數(shù)據(jù)處理能力等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)的工作原理如下圖 ： 電流傳感器電 壓 調(diào) 理 電 路電 流 調(diào) 理 電 路無(wú) 線 接 收 發(fā) 射 模塊PIC16F877數(shù) 碼 管 顯 示L E D 指 示 燈 圖 系統(tǒng)工作原理框圖 簡(jiǎn)要介紹以上器件： ：該電流傳感器采用 的 型號(hào)為 KT100A/P 的元器件，根據(jù)霍爾效應(yīng)對(duì)交直流進(jìn)行檢測(cè)。 ：該顯示模塊是有四個(gè)七段數(shù)碼管組成，主要完成數(shù)據(jù)的顯示。 同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī) 也可以學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)打下了很好的基礎(chǔ)。 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 。有 8 位 的 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ， 可 警醒進(jìn)行 8 位預(yù)分頻器 。 PIC 單片機(jī)的應(yīng)用 隨著微型計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的人吧目光集中到單片機(jī)上，它的使用價(jià)值急劇上升，在大學(xué)里，《微機(jī)原理》這門(mén)課被當(dāng)作專(zhuān)業(yè)課中的重點(diǎn)，在我所知道的，它有如下這些實(shí)例：在工控儀表鐵路等的控制領(lǐng)域，使用單片機(jī)實(shí)現(xiàn) LCD 的 液晶顯示；在證劵交易、車(chē)站碼頭等一些宣傳廣告中，利用它彩色點(diǎn)陣樣式的 LED 顯示；在公共場(chǎng)所廣泛使用的語(yǔ)音控制裝置；在公交金融等場(chǎng)合實(shí)用的 IC 卡；在儀表工控等等一些實(shí)時(shí)監(jiān)控中用到 的 DS12887 時(shí)鐘監(jiān)控等等好多實(shí)例都證實(shí)單片機(jī)的強(qiáng)大用途 [8]。一旦磁場(chǎng)失去平衡，霍爾器件就會(huì)有信號(hào)輸出的變化，此時(shí)重復(fù)以上過(guò)程，將重新達(dá)到平衡，所以這是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。 VT 是解碼有效信號(hào)輸出，常低電平，解碼有效時(shí)變成高電平，此時(shí)輸出電壓幅值為 4V，輸出電流約為 4mA，為非鎖存輸出 。該芯片內(nèi)包括 了 BCD 譯碼器、多路掃描控制電商丘師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 路、段和位驅(qū)動(dòng)器和一個(gè) 8 8 的靜態(tài) RAM， 可以用 來(lái)存放每一位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容。 MAX7219 是 24 引腳 的 DIP（ Dual In Line/SO(Small Outline)封裝。 表 31 串行數(shù)據(jù)格式 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X X X X ADDRESS MSB DATA LSB MAX7129 是 SPI 的一種總線驅(qū)動(dòng)方式。在 CLK 的脈沖作用下，DIN 數(shù)據(jù)以串行 的方式依次移入內(nèi)部 的 16 位寄存器，然后在一個(gè) LOAD 上升沿的作用下，鎖存到內(nèi)部寄存器中。 MAX7219 的控制操作很方便，片內(nèi)有 8 個(gè)位寄存器和 6 個(gè)控制寄存器。 MAX7219 與 PIC16F877 的接口電路 在 MAX7219 驅(qū)動(dòng)的七段數(shù)碼管的接口電 路中， CLK,LOAD,DIN 是 分別接到單片機(jī) RC3， RC4， RC5對(duì)應(yīng)位置上。此外還需要注意對(duì)于 MAX7219 來(lái)說(shuō)，連接到 V+和 ISET 端的電阻可以對(duì)數(shù)碼管的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，但不得小于 千歐，本設(shè)計(jì)采用的是 10 千歐 。它的應(yīng)用及其廣泛尤其是在電器這方面，如顯示屏、空調(diào)、冰箱，熱水器等。子程序中主要完成數(shù)據(jù)的采集、碼制的轉(zhuǎn)換以及數(shù)碼管顯示等 的 功能。掌握這些原則之后，可以為我們?cè)O(shè)計(jì)便捷效率高的軟件做 好了準(zhǔn)備。（ 2）按下復(fù)位鍵 KA，復(fù)位批示燈 LED2 點(diǎn)亮，表示準(zhǔn)備好，可以采樣了。置 7219LORD 端低電平，允許接收 MOVLW 08H MOVWF DISP_count 。如否， 清零 BSF PORTC,5 。給時(shí)鐘上沿啟動(dòng)一位傳輸 RLF DISP_dig,1 。如是，傳 下一字節(jié)數(shù)據(jù) MOVWF DISP_count LP2 BCF PORTC,3 。如是， 置 1 GOTO CLK_UP2 。下一位待傳數(shù)據(jù)送 Disp_seg 第 7 位 DECFSZ DISP_count,1 。這樣一來(lái)，雖然代碼長(zhǎng)度較長(zhǎng)，但子程序獨(dú)立性強(qiáng)。如圖 所示： 實(shí)現(xiàn)代碼為： *************************** 電 流 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 *************************** ADI_TRANS BCF STATUS,5 MOVLW B39。采樣允許位延時(shí)，留出足夠采樣時(shí)間 NOP NOP NOP 商丘師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 NOP NOP NOP NOP NOP NOP ADI_START BSF ADCON0,GO 。如是，讀取采樣結(jié)果 MOVWF ADH BSF STATUS,5 。電流和電壓采樣結(jié)果的處理過(guò)程是相同，只是測(cè)量范圍的取值不同。 5 結(jié)語(yǔ) 在該課題的設(shè)計(jì)過(guò)程中，最重要的是掌握設(shè)計(jì)思路，有了總體設(shè)計(jì)思路的情況下，再分別對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)思，采用總 分的結(jié)構(gòu)使得設(shè)計(jì)有條不紊， 井井有條 。本實(shí)驗(yàn)利用單片機(jī)完成了對(duì)電動(dòng)車(chē)欠壓值、空載電流和堵轉(zhuǎn)電流的測(cè)量，使得電動(dòng)車(chē)性能檢測(cè)不僅僅局限于手工測(cè)量，而是一種更高效快速的便捷方法。其電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾的能力強(qiáng)，工作很可靠 [11]。 參考文獻(xiàn) [1]王曉偉 .電動(dòng)自行車(chē)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)研究 [D] ，杭州：浙江大學(xué)， 20xx. [2]日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查委員會(huì) .JIS D920120xx Bicycle— Method of braking test [S],日本 :日本規(guī)格協(xié)會(huì) ,20xx [3]英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) .BS 610211992 CycleSpecification for safty requirements for bicycles[S].英國(guó) :英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) ,1992 [4]武二 永等 .電動(dòng)自行車(chē)整車(chē)性能檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J],機(jī)械科學(xué)與技術(shù) ,20xx,23(6):717719 [5]何信龍等 .PIC16F87X 快速上手 [M],北京 :清華大學(xué)出版社 ,20xx. [6]劉和平等 .PIC16F8XX 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用 [M],北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 ,20xx. [7]PIC16F87X 數(shù)據(jù)手冊(cè) [M].北京 :北京航天航空大學(xué)出版社 ,20xx. [8] 羅翼 .PIC 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)典型實(shí)例 [M],中國(guó)電力出版社 ,20xx. 商丘師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 [9]FangChen Cheng。劉老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，一絲不茍 的工作作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的治學(xué)精神深深感染了我，使我受益匪淺，感觸