【正文】 晶振等輔助電路靠近，遠(yuǎn)離強(qiáng)電壓電路，且晶振周圍盡量不走信號線，不走模擬電路。微處理器選用了Motorola公司的8位高性能單片機(jī)MC68HC908JL3,詳細(xì)介紹了其性能和特征。本章里將著重介紹控制程序的設(shè)計。用于指令操作的16位索引寄存器。在進(jìn)行嵌套調(diào)用時，尤其要注意由于棧區(qū)的膨脹而覆蓋有用數(shù)據(jù)的可能性。這兩塊的地址范圍分別為$EC00－$FBFF和$FFE0－$FFFF。按這種方式連接的振蕩器精度和穩(wěn)定度都要比石英晶體振蕩器為低，但它只用到了一個外部引腳，即OSC1。先來看下它的內(nèi)部框圖：TIM框圖主要功能如下:1 2通道定時/計數(shù)器2 輸入捕獲: 上升沿、下降沿或任何跳變沿3 輸出比較: 設(shè)計、清除或觸發(fā)4 脈沖調(diào)寬PWM5 可編程時鐘輸入:系統(tǒng)時鐘預(yù)分器，外時鐘(最高4MHz)輸入6 可產(chǎn)生DMA中斷7 模塊結(jié)構(gòu)，可以擴(kuò)充至8通道（2）PWM波發(fā)生器MC68HC(9)08JL3有帶緩沖的輸出比較功能。相應(yīng)地，輸出比較寄存器中的值決定了PWM信號的脈寬，如下圖所示。可以選擇其中的任何一條腿作為ADC的電壓輸入，ADC通過近似連續(xù)的計數(shù)器值來標(biāo)定轉(zhuǎn)換結(jié)果。每次轉(zhuǎn)換要16個ADC內(nèi)部時鐘。但是允許中斷時，COCO位并不是作為轉(zhuǎn)換結(jié) 　　付出了不少的努力。衷心地感謝在百忙之中評閱我的畢業(yè)設(shè)計和參加答辯的各位老師！參 考 文 獻(xiàn) M 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007雄慧 MC68單片機(jī)入門與實(shí)踐 M北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006蔣煥文, 孫續(xù)編. 電子測量. 北京: 中國計量出版社,1993葉金虎. 無刷直流電動機(jī)[M ]. 北京: 科學(xué)出版社. 1982張　琛. 直流無刷電動機(jī)原理及應(yīng)用[M ]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社, 1996譚建成. 電機(jī)控制專用集成電路[M] . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,隆昌. 電機(jī)控制[ M] . 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 1997.都木馬科技. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M] . 北京: 希望電子出版社, 2000. 蘇州: 蘇州鐵路機(jī)械學(xué)校 桂林工學(xué)院: 電子與計算機(jī)系1王季秩,等. 電機(jī)實(shí)用技術(shù)[M] . 上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1997.1張琛. 直流無刷電動機(jī)原理及應(yīng)用[M] . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996。當(dāng)AIEN置1，允許ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷。這時，其它未設(shè)為ADC輸入的引腿保持其正常的I/O功能。 ADC轉(zhuǎn)換模塊MC68HC(9)08JL3包含有一個8位的12路ADC轉(zhuǎn)換器。模數(shù)寄存器（TMODH：TMODL）中的值決定了PWM信號的周期。 控制器中所用到的片內(nèi)模塊(TIM)(1)TIM結(jié)構(gòu)和功能本次設(shè)計中，定時器模塊主要是用來產(chǎn)生PWM可調(diào)制波形。需要在這兩個引腳間加入晶振、反饋電阻和電容，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的工作頻率。MC68HC08JL3集成有片上的閃速存儲器，并且有在片的電荷泵來產(chǎn)生編程和擦除電壓，所以只需要單一的外部電源就可以實(shí)現(xiàn)讀出、寫入和擦除的全部操作。同時，上電復(fù)位后，棧指針初始化為$00FF，所以棧區(qū)也處于這個區(qū)域內(nèi)。16種尋址方式，相對于HC05增加了5種。第四章 控制器的軟件設(shè)計在前面幾個章節(jié)中已經(jīng)介紹了無刷直流有位置傳感電動機(jī)的工作原理、硬件設(shè)計方案等方面內(nèi)容。數(shù)字信號和模擬信號要進(jìn)行區(qū)分。如MOSFET或IPM安置在電路板的邊緣，以便于添加散熱片，也可防止其頻繁開關(guān)造成對其他器件的干擾。外部干擾主要是空間電或磁的影響，還有從電源竄入的干擾。電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，使得電子設(shè)備不可避免地在電磁環(huán)境中工作。如果發(fā)生了過電壓，VCC的分壓值超過了閥值，則比較器輸出高電平，將此比較器的輸出端與電流檢測電路中反相器的輸出端通過一個或非門連接起來，或非門的輸出端送至單片機(jī)IRQ引腳。為了防止通過電機(jī)的電流太大而發(fā)生意外，系統(tǒng)中增加了驅(qū)動電路的電流檢測環(huán)節(jié)。PWM具有很強(qiáng)的抗噪性，且有節(jié)約空間、比較經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。例如：在霍爾位置6 或區(qū)間1，R 繞組將被驅(qū)動至高電平而B 繞組將被驅(qū)動為低電平，Y 繞組將不導(dǎo)通。它能感知一切與磁有關(guān)的物理量，又能輸出相關(guān)的電控信息，所以霍爾集成電路既是一種集成電路，又是一種磁敏傳感器，它一般采用DIP或扁平封裝。通過感知轉(zhuǎn)子上的磁場強(qiáng)弱變化來辨別轉(zhuǎn)子所處的位置。當(dāng)LIN為低電平時，輸出端LO為低電平，對應(yīng)著同一橋臂中下面的功率管導(dǎo)通。用于高端驅(qū)動的NMOS，導(dǎo)通時需要是柵極電壓大于源極電壓。這類器件的基本特點(diǎn)是輸入阻抗極高，因而所需驅(qū)動功率很小，而且大多數(shù)器件在控制信號撤除之后即會自行關(guān)斷，是一種高性能的自關(guān)斷器件。 控制器主電路控制器主電路如下圖所示,電源電壓為36V直流。內(nèi)含過流、過熱和過載保 護(hù)電路。由于全封閉免維護(hù)鉛酸蓄電池在價格上有較大的優(yōu)勢，所以絕大多數(shù)電動自行車使用這種電池。它有4096字節(jié)快閃存儲器(Flash)或掩膜ROM；976字節(jié)監(jiān)控與 自檢程序；128字節(jié)RAM；12路8位A/D；7個鍵盤中斷位(PTA0PTA6)； 可編程低電壓復(fù)位；可選用RC振蕩器或石英振蕩器；供電電壓 5V或3V。 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動起來，控制部會再根據(jù)驅(qū)動器設(shè)定的速度來決定由下一組(AH、BL或AH、CL或BH、CL或……)開關(guān)導(dǎo)通，以及導(dǎo)通時間長短。因?yàn)楣β示w管的導(dǎo)通和截止是通過位置傳感器傳感信號來控制的,所以傳感器的位置和三相繞組位置之間必須有嚴(yán)格的對應(yīng),在電機(jī)安裝時應(yīng)加以注意。與有刷直流電動機(jī)不同,無刷直流電動機(jī)的永久磁鋼磁極安放在轉(zhuǎn)子上,而電樞繞組安裝在定子上。同時給出了解決這些問題的方法。此外，保護(hù)電路中的信號均送至單片機(jī)進(jìn)行判讀和處理，然后執(zhí)行對應(yīng)的保護(hù)動作或不動作。因此MC68HC(9)08JL3可選作為電動車控制器的主控芯片。 控制器方案無刷直流電機(jī)（Brushless Direct Current Motor）由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。還有一類為助力型，電動機(jī)的工作只是減少腳踏阻力，清華大學(xué)研制的一種電動自行車和臺灣省巨大公司昆山分公司生產(chǎn)的新一代“捷安特”Ｌafree電動車就屬于這一種，這種電動車在國外稱之“智”行車，這種車集人力和電力為一體，介于電動車和腳踏車之間，騎行者用力踏車時電機(jī)提供助力，助力的大小通過一智能型傳感器傳給控制器中的電腦芯片，由電腦芯片“指揮”電機(jī)施加多大的力而進(jìn)行控制，助力與人力的比例可進(jìn)行調(diào)節(jié)，人力越大，助力越大，騎行者不加力則電機(jī)不工作。這種電機(jī)一般采用高科技的稀土電機(jī)，電機(jī)外殼為轉(zhuǎn)子，如南京“大陸鴿”、蘇州“小羚羊”都屬這一類。為了能夠降低控制器的成本，使其有較高的性價比，本畢業(yè)設(shè)計提出采用Motorola的mc68hc908jl3作為電動自行車的控制器。有一個8位的12路ADC轉(zhuǎn)換器。為了控制行車的速度，將車把信號接至單片機(jī)的A/D輸入端，經(jīng)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換處理后，改變驅(qū)動輸入端的PWM占空比，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速。第五章 列出了本次設(shè)計過程中，所遇到的硬件和軟件問題。一般采用位置傳感器來完成,由位置傳感器將轉(zhuǎn)子磁極的位置信號轉(zhuǎn)換成電信號,然后去驅(qū)動功率器件,控制相應(yīng)繞組電流的通、斷。電角度,因此三相繞組輪流通電時間也應(yīng)為每相120176。此外因?yàn)殡娮恿慵傆虚_關(guān)的響應(yīng)時間，所以功率晶體管在關(guān)與開的交錯時間要將零件的響應(yīng)時間考慮進(jìn)去，否則當(dāng)上臂(或下臂)尚未完全關(guān)閉，下臂(或上臂)就已開啟，結(jié)果就造成上、下臂短路而使功率MOS管燒毀。它采用全靜態(tài)設(shè)計，有WAIT、STOP指 令。 系統(tǒng)硬件設(shè)計電動自行車幾乎都用能多次充電的蓄電池作為能源，目前使用的有全封閉免維護(hù)鉛酸蓄電池、鎘鎳電池、鎳氫電池、鋰電池、燃料電池等。7805 系列為 3 端正穩(wěn)壓電路 　　,TO220 封裝，能提供多 種固定的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣。此外，781