【正文】 功率器件專用驅動芯片IR2130使得電機驅動電路得以簡化，減少了外圍元件，提高了控制器可靠性。由于剎車制動時采用的是按鍵，因此需要進行查詢中斷，來判斷是否需要進行剎車制動從而進行保護。本系統(tǒng)的核心器件為WTBO15語音芯片。大容量的C2C2C2C30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。此過程可以通過單片機的定時器采用連續(xù)增減計數(shù)方式時周期匹配事件啟動ADC轉換來實現(xiàn)。單片機根據(jù)霍爾傳感器輸人信號經內部邏輯處理輸出6個控制信號，分別送到IR2130的2~7管腳，經IB2130內部處理產生6路驅動信號分別驅動逆變電橋中6個功率MOSFET管。采用全橋逆變器的無刷直流電機在120176。 120176。電機101 100 110 010 011 001數(shù)組序號0 1 2 3 4 5 表2 逆變器功率管導通表狀態(tài)1 狀態(tài)2 狀態(tài)3 狀態(tài)4 狀態(tài)5 狀態(tài)6導通的功率管V1 V4 V1 V6 V3 V6 V3 V2 V5 V2 V5 V4定子導通相AB AC BC BA CA CB 轉速控制方法 電機的調速原理直流電動機轉速的表達式見公式(1)： 公式(1)式中 U——電樞端電壓；I——電樞電流； R——電樞電路總電阻； ——每極磁通量； K——電動機結構參數(shù)由此可知，直流電動機的調速方法有三種：調節(jié)電樞供電電壓U，改變電機的主磁通改變電樞回路電阻R。電角度都有一次換相，只要測得兩次換相的時間間隔△t，就可以計算出電機換相期間的平均角速度[9]。 60176。AVCC為A/D轉換器的電源。它的常用引腳功能如下：(1)端口B (PB7~0)。電角度。目前，我國市場上國產電動自行車的品種規(guī)格較多，驅動多數(shù)用有刷或無刷的輪式直流電機，工作電壓為24V, 36V或48V，功率在150W~400W之間；正常工作時，36 V電機的額定電流在4. 5~ 5 A，對24 V電機的定額電流為6. 25~7. 5 A 。在電子技術和電子元器件取得突破性進展之后，交流異步電動機的調速問題得到解決，交流異步電動機作為驅動元件的方案也被電動車輛采用。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。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。 ATmega88 。其中，控制器決定了電動車的操控性能。位置傳感器的跟蹤轉子與電機轉軸相聯(lián)接。 480176。(2)端口C (PC5~0)。AREF為ADC的模擬基準輸入引腳。 360176。和120176。PWM調節(jié)是一種根據(jù)能量沖量等效原理，通過將固定不變的系統(tǒng)電壓斬成占空比可變的PWM波，通過改變占空比來改變電機電樞兩端的平均電壓的電壓調節(jié)方式。180176。+ DC V3 D2 D5 V4 V1 D1 D4 V2 V5 D3 D6 V6 A B C 圖9 無刷直流電動機星型連接全橋驅動結構原理圖全橋型逆變電路有六個功率開關器件，若每個開關器件都用一單獨的驅動電路驅動，則造成系統(tǒng)硬件結構復雜且可靠性也會下降。圖12所示為電壓檢測電路，本系統(tǒng)通過采樣電池的端電壓，并對信號進行簡單濾波后輸入單片機的ADC口，用軟件進行比對，當小于某個設定值（）時，立即采取措施，關閉電源，從而實現(xiàn)對電池電壓的檢測及對蓄電池的必要保護[15]。調速電路原理如圖15所示，手柄有三個端口，一個接電源，一個接地，最后一個由旋轉手柄可以得到變化的輸出電壓信號UN。EDM1190A段碼式液晶顯示器模塊由LCD液晶顯示器、驅動電路、8位CPU接口電路構成。WTBO15語音芯片的第15引腳與單片機的DATA端相連，16引腳與單片機的復位信號端RST相連，MCU高電平發(fā)出幾個脈沖就觸發(fā)播放第幾個聲音，需要注意的是:DATA端在每次發(fā)脈沖控制數(shù)據(jù)前，需先發(fā)RST復位信號讓WTBO15復位，這樣才能保證語音芯片的正常工作[18]。為了使控制精度和動態(tài)性能達到最優(yōu)，本系統(tǒng)選用了轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)。在本次設計中，我得到了老師大力支持。由于電流的AD檢測非常重要，并且在中斷中，所以AD通道的切換就必須非常注意，通常手柄、電源電壓變化比較緩慢。 系統(tǒng)主程序設計系統(tǒng)主程序主要完成ATmega88單片機各寄存器以及各變量的初始化、電源電壓是否正常、為轉速和電流調節(jié)做好入口準備和電機各狀態(tài)的轉換等，流程圖如圖21所示。顯示電路如圖17所示，EDM1190A顯示數(shù)字所對應的段碼如表3所示。圖15轉速給定電路 電源電路電源電壓主要有幾種:36V提供給電機，由蓄電池直接供給。采樣電阻為一個阻值為22Ω、8W的電阻(圖14中的Rs)，其兩端電壓送給U5A，經放大后輸送給MCU,完成電流采樣。HIN1 ~HIN3, LIN1~LIN3為逆變器上橋臂和下橋臂功率管的驅動信號輸入端，低電平有效；ITRIP是過流信號檢測輸入端，可通過輸入電流信號來完成過流或者直通保護:HO1 ~HO3，LO1~LO3是逆變器上下橋臂功率開關器件驅動信號輸出端；FAULT為過流、直通短路、過壓、欠壓保護輸出端，該端提供一個故障保護的指示信號[13]。圖7 單極性PWM控制各觸發(fā)信號圖 圖 8 雙極性PWM控制各觸發(fā)信號圖 全橋逆變及功率驅動電路本系統(tǒng)采用的逆變電路為三相六管全橋式逆變器，其工作方式為120176。電角度的區(qū)域內，一個功率開關器件一直處于開通狀態(tài)，另一個處于PWM狀態(tài)。三相霍爾信號(HA, HB, HC)經霍爾采樣電路采樣后送給單片機，單片機軟件控制程序將霍爾信號以數(shù)組形式存儲在單片機制成霍爾信號數(shù)組表和霍爾相序數(shù)組表存儲到單片機EEPROM中(見表1)，當系統(tǒng)檢測到電機要換相時通過查上述兩表便可得到MOSFET要導通的順序，輸出換相控制信號。對其中的任一位置傳感器而言，電動機每轉能產生P個方波脈沖(P為電動機的極對數(shù))，顯然這種方波脈沖的頻率是正比于電機轉速的。如圖4所示為本系統(tǒng)中基于ATmega88單片機的電動自行車用BLDCM控制器連接圖。此時，即使系統(tǒng)時鐘沒有運行，該引腳上出現(xiàn)的持續(xù)時間超過最小脈沖寬度的低電平將產生復位信號?？刂破鞲鶕?jù)調速傳感電路的信號，輸出相應的PWM方波信號，驅動電路將脈寬變化的方波信號轉換為大小變化的直流信號，經過驅動電路整形、放大后控制電機。其工作過程如下:當電動機轉子N極位于A (a)處，則傳感器a元件感應出信號，使功率晶體管V1導通，A相繞組中便有電流通過，設其方向為A(流入)、X(流出)，便產生水平向左的定子磁場，該磁場與向上的轉子磁場相互作用而產生電磁轉矩，驅動轉子逆時針旋轉?？刂旗`活、功能擴展方便且易實現(xiàn)較復雜的控制算法。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。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)。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。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]。數(shù)模混合控制系統(tǒng)和全數(shù)字控制系統(tǒng)采用數(shù)字電路、單片機以及數(shù)字信號處理器(DSP)構成硬件系統(tǒng)，控制規(guī)律由硬件實現(xiàn)轉向軟件實現(xiàn)。借助安裝在電動機軸上的旋轉遮光板(亦稱截光器)的作用，使得從光源射來光線依次照射在各個光電器件上，并依照某一光電器件是否被光線照射到來判斷轉子的位置。在圖3中，蓄電池36V電壓供給控制器電源模塊，經過電源模塊的DCDC轉換得到15V及5V的直流電壓分別供給控制器上的聲光報警模塊、MOSFET驅動電路及單片機MCU。RSTDISBL位未編程時，PC6將作為復位輸入引腳Reset。因此，A Tmega88作為一款功能齊全、接口豐富，性價比極高的處理器，為許多嵌入式控制應用提供了靈活而低成本的方案，非常適合電動自行車控制器的開發(fā)[7]。的方波信號。電機則沒有(000)和(111)兩種狀態(tài)。PWM技術可分為單極性PWM控制和雙極性PWM控制:單極性PWM控制的控制信號如圖7示，在每個60176。 V1 V3 V2 V4 V5 V6 可以看出，采用單極性PWM控制的電流波動最大值只有采用雙極性PWM控制的電流波動最大值的一半，因此為了減