【正文】 34論文原創(chuàng)性聲明本人以信譽(yù)聲明：所呈交的畢業(yè)論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的設(shè)計(jì)（研究）工作及取得的成果，論文中引用他（她）人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用其材料。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的不怎么好，但是自己從中學(xué)到的知識(shí)是這次作論文最大的財(cái)富和收獲。因此，設(shè)計(jì)時(shí)從抑制干擾源，切斷干擾傳播路徑，提高敏感器件的抗干擾性能等方面采取各種措施來(lái)提高系統(tǒng)性能。充電時(shí)，充電器上不要覆蓋任何物品，應(yīng)放置于通風(fēng)處，同時(shí)注意防止液體和金屬顆粒進(jìn)入充電器內(nèi)部，防止跌落與撞擊，以免造成損傷。行駛中剎車(chē)時(shí)應(yīng)松開(kāi)調(diào)速把，以免損害電機(jī)及其它機(jī)件。電動(dòng)車(chē)在使用前應(yīng)注意檢查車(chē)況是否良好，如輪胎氣壓是否充足，前后剎車(chē)是否靈敏，整車(chē)有無(wú)異響，螺絲是否松動(dòng)，電池是否充足電。充電請(qǐng)使用配套的專(zhuān)用充電器 如遇下雨積水，不能讓水淹沒(méi)輪轂中心；下車(chē)時(shí)及時(shí)關(guān)閉電門(mén)，平時(shí)將車(chē)胎充足氣；在上坡、頂風(fēng)等重負(fù)荷情況下，用腳踏助力；遇有故障及時(shí)送廠(chǎng)家指定的特約維修部維修。鉛蓄電池在使用一段時(shí)間后要補(bǔ)充硫酸，使電解質(zhì)保持含有 22～28％的稀硫酸。移去電源后，它又恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，組成化學(xué)電池。它用填滿(mǎn)海綿狀鉛的鉛板作負(fù)極，填滿(mǎn)二氧化鉛的鉛板作正極，并用 22～28％的稀硫酸作電解質(zhì)。 電動(dòng)自行車(chē)的電池原理電池的內(nèi)部一般是 22～28％的稀硫酸。脈寬結(jié)束，輸出低電平CLR TR0 。本段為脈沖頻率MOV TCON,00HCLR ET0 。脈頻率子程序START:CLR MOV TCON,00HMOV TMOD,03H 。TH0DAT EQU 30H 。占空比占用一個(gè)字節(jié)的 PAM，占空比 D=N/256。 INT0 中斷服務(wù)程序在執(zhí)行 INT0 中斷服務(wù)程序時(shí)，首先要保護(hù)現(xiàn)場(chǎng),然后讀取 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果并將其送至顯示緩沖區(qū)，接著啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換，最后恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)后返回。它的輸入是二進(jìn)制的代碼，輸出是一組高低電平信號(hào)，每輸入一組不同的代碼，只有一個(gè)輸出端呈現(xiàn)有效信號(hào)。通常取 RL＝115Ω、CL＝。A2 為誤差放大器，VT2 為并聯(lián)式調(diào)整管。20％。它們之間的關(guān)系式為：ICC＝IH＋I(xiàn)K當(dāng)控制信號(hào) UK＝0（低電平）時(shí)，該電流源關(guān)斷，IK＝0，ICC＝IH＝7mA。此外，該傳感器具有很強(qiáng)的方向性，它對(duì)沿Ｙ軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體十分敏感，而對(duì)沿 Z 軸方向的振動(dòng)或抖動(dòng)量很不敏感。該傳感器的簡(jiǎn)化電路如圖 38 所示。KMI151 采用+12V 電源供電（典型值） ，最高不超過(guò) 16V。傳感器與齒輪的最大磁感應(yīng)距離為 （典型值） ，由于與齒輪相距較遠(yuǎn)，因此使用比較安全。 KMI151 型傳感器的性能特點(diǎn)KMI151 芯片內(nèi)含高性能磁鋼、磁敏電阻傳感器和 IC。aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 本科畢業(yè)論文 3 主要器件性能及原理19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，典型產(chǎn)品有飛利浦（Philips）公司生產(chǎn)的 KMI15 系列磁阻式集成轉(zhuǎn)速傳感器。 集成轉(zhuǎn)速傳感器 KMI151集成轉(zhuǎn)速傳感器具有靈敏度高、測(cè)量范圍寬、抗干擾能力強(qiáng)、外圍電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)的分立式轉(zhuǎn)速傳感器的升級(jí)換代產(chǎn)品。當(dāng)某種原因（過(guò)載或環(huán)境溫升）使芯片溫度上升到某一極限值時(shí)，R3 上的壓降隨 DZ2 的工作電壓升高而升高，而 T14 的發(fā)射結(jié)電壓 VBE14 下降，導(dǎo)致 T14 導(dǎo)通，T13 也隨之導(dǎo)通。VBE12 的值為 (3341)經(jīng)整理后得 (3342)顯然， （VI –VO）越大，即調(diào)整管的 VCE 值越大，則 IO 越小，從而使調(diào)整管的功耗限制在允許范圍內(nèi)。這種簡(jiǎn)單限流保護(hù)電路的不足之處是只能將輸出電流限制在額定值以aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 本科畢業(yè)論文 3 主要器件性能及原理18內(nèi)。假設(shè)圖 36 中的 DZDZ4和 R14 不存在，R15 兩端短路。這樣就減輕了 T8 的過(guò)多負(fù)擔(dān)，使 IC8 的變化范圍縮小。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。T4 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。圖 37 三端式穩(wěn)壓器工作原理注 圖中 R11 由輸出電流檔次決定，R12 由輸出電壓檔次決定 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。CLK 為時(shí)鐘輸入信號(hào)線(xiàn)。當(dāng) EOC 為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。A，B 和 C 為地址輸入線(xiàn)，用于選通 IN0－IN7 上的一路模擬量輸入。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng) OE 端為高電平時(shí)，aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 本科畢業(yè)論文 3 主要器件性能及原理15才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。Pin31:EA/Vpp 程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通線(xiàn)，8051 和 8751 單片機(jī)，內(nèi)置有 4kB 的程序存儲(chǔ)器，當(dāng) EA 為高電平并且程序地址小于 4kB 時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而超過(guò) 4kB 地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。RESET 由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從 0000H 地址開(kāi)始執(zhí)行程序。Pin18 為時(shí)鐘 XTAL2 腳，片內(nèi)振蕩電路的輸出端。INTEL 的 MCS51 系列單片 機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品 16 位的 MCS96 系列單片機(jī)則采用普 林斯頓結(jié)構(gòu)。 全 雙工串行口8051 內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該 串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。 數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)8051 內(nèi)部有 128 個(gè) 8 位用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和 128 個(gè)專(zhuān)用寄存器單元，它們 是統(tǒng)一編址的，專(zhuān)用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶(hù)只能訪(fǎng)問(wèn)，而不能 用于存放用戶(hù)數(shù)據(jù)，所以，用戶(hù)能使用的的 RAM 只有 128 個(gè)，可存放讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶(hù)定義的字型表。如果保證 TaTb 則電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。脈沖信號(hào) Ta Tb圖 29 脈沖信號(hào)波形圖工作時(shí) Ta 為高電平，通過(guò)光耦驅(qū)動(dòng)復(fù)合管 T 導(dǎo)通，此時(shí) Tb 為高電平通過(guò)光耦使三極管導(dǎo)通，繼電器各線(xiàn)圈被短路。另外，在達(dá)林頓管的 C 極。這樣無(wú)論如何，都不會(huì)出現(xiàn)因編程原因而造成電源短路的情況。其調(diào)速原理基本與雙向相同，單向式與雙向式相比，三極管的開(kāi)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。因此，電動(dòng)機(jī)的平均轉(zhuǎn)速 VD 就可以有占空比 D 加以控制。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，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)。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?xún)?yōu)良、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)等優(yōu)點(diǎn)。脈沖信號(hào)經(jīng)74LS254 放大后經(jīng)光電耦合控制繼電器。aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 本科畢業(yè)論文 2 總體設(shè)計(jì)6 控制電路圖 25 控制電路打開(kāi)系統(tǒng)電源后由電位器控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，IN0IN6 線(xiàn)上那一路模擬電壓被換成數(shù)字量由 ADDAADDC 線(xiàn)上的地址決定。每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿加到 T 端時(shí)，移位寄存器移一位，8 個(gè)時(shí)鐘脈沖過(guò)后，8 位二進(jìn)制數(shù)全部移入74LS164 中。FC310166。78L05C1166。209。182。abfcgdeD P Y[ L E D g n ]1234567abcdefg圖 23 七段顯示數(shù)碼管靜態(tài)顯示原理：MCS51 單片機(jī)串行口方式 0 為移位寄存器方式，外接 6 片 74LS164 作為 6 位 LED顯示器的靜態(tài)顯示接口，把 8051 的 RXD 作為數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)，TXD 作為移位時(shí)鐘脈沖。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。電動(dòng)自行車(chē)的基本原理是：由蓄電池提供電能，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)自行車(chē)。圖 21 總體結(jié)構(gòu)圖從總的方面來(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(chē)行駛自如。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(chē)行駛自如。在位置傳感器上常見(jiàn)問(wèn)題是霍爾元件損壞、接觸不良、位置變化，都會(huì)使電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩變小，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使得電動(dòng)機(jī)不動(dòng)或在某一點(diǎn)來(lái)回振動(dòng)。在不清楚故障部位時(shí)，首先應(yīng)該檢查電動(dòng)機(jī)本體，其次是位置傳感器，最后檢查驅(qū)動(dòng)控制電路。（2）效率高、節(jié)能。（1）壽命長(zhǎng)、免維護(hù)、可靠性高。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)因其無(wú)電刷和機(jī)械換向器，不需要減速裝置，噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)自行車(chē)中。它的最大特點(diǎn)就是具有直流電動(dòng)機(jī)的外特性而沒(méi)有刷組成的機(jī)械接觸結(jié)構(gòu)。（3）電動(dòng)車(chē)用電動(dòng)機(jī)能夠在減速時(shí)實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)，將能量回收并反饋回蓄電池，使得電動(dòng)車(chē)具有最佳能量的利用率，這在內(nèi)燃機(jī)得摩托車(chē)上是不能實(shí)現(xiàn)得。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求是很高的。為了適應(yīng)這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，世界各國(guó)的政府、學(xué)術(shù)界、工業(yè)界正在加大對(duì)電動(dòng)車(chē)開(kāi)發(fā)的投資力度，加快電動(dòng)車(chē)的商品化步伐。盡管電動(dòng)車(chē)在能源和行駛里程的研制方面，至今尚未取得突破性 的進(jìn)展，但是電動(dòng)車(chē)的美好前景仍然激勵(lì)著人們鍥而不舍地開(kāi)發(fā)新型電動(dòng)車(chē)，改善其性能。 目 錄摘 要 ..................................................................IABSTRACT.................................................................II目 錄 ................................................................III1 緒論 ....................................................................1 電動(dòng)車(chē)的發(fā)展史 .................................................................1 電動(dòng)車(chē)對(duì)電動(dòng)機(jī)的基本要求 .......................................................1 永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的基本性能 ...................................................2 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)自行車(chē)上的應(yīng)用 .............................................2 應(yīng)用特點(diǎn) ...................................................................2 常見(jiàn)故障 ...................................................................22 總體設(shè)計(jì) ................................................................4 電源電路 ..............................................................................................................................................5 顯示電路 ..............................................................................................................................................5 控制電路 ..............................................................................................................................................7 驅(qū)動(dòng)電路及原理 ..................................................................................................................................83 主要器件性能及原理 .............