【正文】
再次感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)們,謝謝。這一路經(jīng)過(guò)了太多的汗水和艱辛,在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要我感謝的人太多了,沒(méi)有他們無(wú)私的幫助,我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不可能這么順利的完成。主要實(shí)現(xiàn)了如下功能: 首先,采用AT89C51單片機(jī)作為控制電路的核心,提高了對(duì)電機(jī)的智能控制與保護(hù)力度; 其次,具有保護(hù)電路,實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的過(guò)流保護(hù)等;再次,設(shè)計(jì)了逆變器驅(qū)動(dòng)電路、硬件過(guò)流保護(hù)電路,提高系統(tǒng)的可靠性。而對(duì)于低壓保護(hù)和剎車(chē)保護(hù)則用查詢(xún)方式。圖2—7 過(guò)流保護(hù)電路 具體電路如上圖所示, 正常情況下,在電流檢測(cè)電路中,電路輸出的電壓信號(hào)(接到LM339的反相輸入端)小于電阻分壓電路輸出電壓(接到LM339的同相輸入端),LM339輸出高電平,電路無(wú)動(dòng)作。圖2—5 單片機(jī)最小系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)電路 從ADC0808轉(zhuǎn)換成的模擬控制信號(hào)傳給單片機(jī)并由其分析轉(zhuǎn)化,驅(qū)動(dòng)Q1,Q2進(jìn)而驅(qū)動(dòng)永磁直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行工作。晶體呈感性,與兩個(gè)電容構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。上電后,由于電容C3的充電作用,使RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平,持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上就將復(fù)位。圖2—4 顯示電路 最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)或者稱(chēng)之為最小應(yīng)用系統(tǒng),是指用最少的元件所組成的單片機(jī)可以工作的電路系統(tǒng),而對(duì)于51系列的單片機(jī)來(lái)說(shuō),最小系統(tǒng)一般包括:?jiǎn)纹瑱C(jī),復(fù)位電路,晶振電路。這種顯示器由共陽(yáng)極和共陰極兩種。控制電路由以AT89C51單片機(jī)和ADC0808為主組成的電路,控制信號(hào)從ADC0808的12管腳(REF)進(jìn)入,通過(guò)ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,將轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī)由P2進(jìn)入。圖2—3 控制電路此電路采用無(wú)級(jí)調(diào)速,在實(shí)際電動(dòng)車(chē),汽車(chē)上經(jīng)常被采用的,它能很好的調(diào)節(jié)車(chē)速的大小變化,盡可能的使車(chē)速接近我們所需要的車(chē)速,只要扭動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)就好。(8)12(VREF(+))和16(VREF()):參考電壓輸入端(9)11(Vcc):主電源輸入端。(6)9(OE):數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào),輸入,高電平有效。(2)115和17~21:8位數(shù)字量輸出端??刂齐娐酚梢?9C51單片機(jī)和ADC0808為主組成的電路,控制信號(hào)從ADC0808的12管腳(REF)進(jìn)入,通過(guò)ADC0808進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,將轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī)由P2進(jìn)入。ADC0808是ADC0809的簡(jiǎn)化版本,功能基本相同。車(chē)速的控制由ADC0808接受的外界模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī),由單片機(jī)控制其加速或減速。由PP0組成16位地址總線(xiàn);由P0分時(shí)復(fù)用為數(shù)據(jù)總線(xiàn),由ALE、PSEN、RST、EA、與P3口中INT0、INTT0、TWR、RD共10個(gè)引腳組成控制總線(xiàn)。該引腳有效(低電平)時(shí)只選用片外程序存儲(chǔ)器,否則計(jì)算機(jī)上電或者復(fù)位后先選用片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。在單片機(jī)正常工作時(shí),上電時(shí),考慮到振蕩器有一定的起震時(shí)間,該引腳上高電平的持續(xù)時(shí)間必須在10ms以上才能保證有效復(fù)位。PSEN:片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào),低電平有效。PROG為該引腳的第二功能,即在對(duì)片內(nèi)Flash存儲(chǔ)器編程時(shí),此引腳作為編程脈沖輸入端。一般可作為準(zhǔn)雙向I/O接口;在接有片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O接口且尋址范圍超過(guò)256個(gè)字節(jié)時(shí),P2口用為高8位地址總線(xiàn)。在接有片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O接口的情況下,P0口做為分時(shí)復(fù)用低8位地址總線(xiàn)和雙向數(shù)據(jù)總線(xiàn)。Vss:接電源地端(+5V)。(8)時(shí)鐘電路:MCS51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)行的時(shí)序脈沖,但需外接晶體振蕩器和振蕩電容。(5)并行輸入輸出(I/O)口:MCS51共有4個(gè)8位的并行I/O口(P0、PPP3),用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器,能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼,主要完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。其中,8031性?xún)r(jià)比較高,又易于開(kāi)發(fā),目前應(yīng)用面廣泛。較早的MCS51典型時(shí)鐘為12MHz,而目前與MCS51單片機(jī)兼容的一些單片機(jī)的時(shí)鐘頻率達(dá)到40MHz甚至更高,現(xiàn)在已有400MHz的單片機(jī)問(wèn)世。本設(shè)計(jì)所采用的單片機(jī)是AT89C51,是屬于MCS51系列的單片機(jī),能與51系列單片機(jī)很好的兼容。 值得指出的是,上述因素往往是相互制約的,各種類(lèi)型的車(chē)輛對(duì)上述要求也各有側(cè)重,在設(shè)計(jì)時(shí)要針對(duì)具體情況并注意它們之間的相互匹配。電池控 制 器電動(dòng)機(jī)車(chē)輪 電動(dòng)輪充電器或圖 1—2 電動(dòng)車(chē)模式 衡量電動(dòng)車(chē)動(dòng)力性能的指標(biāo)主要是續(xù)駛里程、最大時(shí)速、最大爬坡度及最大加速度等四項(xiàng),它們是電動(dòng)車(chē)中電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的主要依據(jù):(1) 當(dāng)最大時(shí)速一定時(shí)。但是在功率很大的電動(dòng)巴士中,電動(dòng)機(jī)的功率往往要達(dá)到100~200kw。4. 低成本 由于電動(dòng)車(chē)目前尚未形成大規(guī)模生產(chǎn),相對(duì)成本要高一些,但一旦形成大規(guī)模生產(chǎn)后,其成本自然要降下來(lái)。充分加強(qiáng)續(xù)駛里程的主要辦法是改變蓄電池容量和提高無(wú)刷直流電機(jī)的工作效率,在同等的條件下無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的效率越高,能耗就小,蓄電池充滿(mǎn)電后電動(dòng)車(chē)的行駛里程將會(huì)明顯提高,并且行駛的成本降低。這種情況下,優(yōu)勢(shì)企業(yè)的擴(kuò)張和兼并將成為行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。所以,我國(guó)電動(dòng)自行車(chē)的增長(zhǎng)已成為了必然,在相關(guān)政策的鼓勵(lì)下具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力“電動(dòng)自行車(chē)下鄉(xiāng)”中標(biāo)企業(yè)在此后會(huì)得到更好的發(fā)展。中商情報(bào)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,2009年全年電動(dòng)自行車(chē)規(guī)模以上企業(yè)的收入估計(jì)為234億元,電動(dòng)自行車(chē)年產(chǎn)量達(dá)到2300多萬(wàn)輛。在我國(guó)的中小城市電動(dòng)自行車(chē)使用比較常見(jiàn),特別是女性群體、大學(xué)生群體。也就是說(shuō),電動(dòng)自行車(chē)在成為人們?nèi)粘=煌ǖ囊粋€(gè)重要工具的同時(shí),電動(dòng)自行車(chē)產(chǎn)業(yè)也成為我國(guó)一個(gè)重產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)中國(guó)電動(dòng)自行車(chē)機(jī)行業(yè)取得了很大的發(fā)展,經(jīng)過(guò)10多年的快速發(fā)展電動(dòng)自行車(chē)目前已經(jīng)進(jìn)入了成熟期,應(yīng)用技術(shù)不斷提高,產(chǎn)品質(zhì)量也不斷提高。而繼續(xù)飛速發(fā)展的城鎮(zhèn)化和中央對(duì)于各項(xiàng)基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)一步加強(qiáng),都將不同程度的促進(jìn)電動(dòng)自行車(chē)的發(fā)展。其中最有利的因素源自于中國(guó)的人口眾多,在中小城市中具有龐大的電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)。伴隨著電動(dòng)車(chē)的發(fā)展,種類(lèi)繁多,形式多樣的自行車(chē)進(jìn)入了人們的視線(xiàn),國(guó)內(nèi)手柄控制形式的電動(dòng)自行車(chē)被稱(chēng)為“手控電動(dòng)自行車(chē)”,根據(jù)電動(dòng)力的提供情況我們將智能型的電動(dòng)自行車(chē)分為三種:恒定電助力智能、比例電助力智能和恒定腳踏力智能。 我國(guó)石油資源比較欠缺,燃油與尾氣的排放污染又是未來(lái)大中城市大氣污染的主要污染源。隨著鎘鎳電池、全密封免維護(hù)鉛酸蓄電池等技術(shù)的成熟,電動(dòng)自行車(chē)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期。其電機(jī)的停、轉(zhuǎn)由帶位移傳感器和力矩傳感器的微電腦控制系統(tǒng)控制,即只有腳踩時(shí)才能獲得電機(jī)的助動(dòng)。二、以單片微型計(jì)算機(jī)為主要控制芯片時(shí)期,微控制器的應(yīng)用使電動(dòng)車(chē)控制器設(shè)計(jì)相對(duì)于純硬件控制器設(shè)計(jì)更加靈活,功能更豐富,因此如今電動(dòng)車(chē)大多采用單片機(jī)控制。主動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)是指以它為主要?jiǎng)恿?lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)、摩托車(chē)前進(jìn)的電動(dòng)機(jī)。而汽車(chē)上各種電動(dòng)機(jī)的能源均來(lái)自油耗。能實(shí)現(xiàn)人力騎行、電動(dòng)或電助動(dòng)功能的特種自行車(chē)。電動(dòng)車(chē)在運(yùn)行中消耗的電能可以從多種能源轉(zhuǎn)化而來(lái),如煤、風(fēng)力、太陽(yáng)能、地?zé)?、生物能、核能、石油等,其中有些能源(太?yáng)能、地?zé)岬龋┰诘厍蛏峡梢哉f(shuō)是取之不竭的,有效地改變了汽車(chē)動(dòng)力對(duì)有限石油資源的依賴(lài)。關(guān)鍵詞 無(wú)刷直流電機(jī),單片機(jī),ADC0808,電動(dòng)自行車(chē)I攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) ABSTRACTABSTRACTElectric bicycle with zero pollution, high efficiency, low noise, light and beautiful features considered the true green transportation, is particularly suitable for use in the higher concentration of the big city, but the electric bicycle on the market still exist some imperfect places, especially for motor control aspects need to be further improved. Brushless DC motor is the main ponent of electric bicycle, electric bicycle control is the control of the brushless DC motor, working condition control of Brushless DC motor speed control system applicable to electric bicycles and other small power. And the excess power back. This system has the advantages of good speed performance, high power factor, energy saving, small size, light weight etc..This design is AT89C51 single chip microputer to control based on brushless D