【正文】 設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了很多問題。在相繼解決了仿真和實(shí)物的問題后此次設(shè)計(jì)算是完成了，但還是存在一些不足之處。在實(shí)物的制作過(guò)程中干擾一直是個(gè)大問題，仿真中不存電磁干擾的問題，每個(gè)元器件的引腳間的距離肯定不會(huì)太大，所以在焊接之前先在紙上畫出了元器件的排版方式選擇了連接線交叉最少的一種排版方式。前期材料完成以后，接下來(lái)就是智能電動(dòng)自行車調(diào)速控制系統(tǒng)的電路仿真工作。另外還有一些比較長(zhǎng)的句子翻譯也出現(xiàn)了問題，經(jīng)過(guò)反復(fù)的思考以后也比較的完整的翻譯了出來(lái)。結(jié)束語(yǔ)本課題研究的是智能電動(dòng)自行車調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速經(jīng)過(guò)霍爾傳感器，檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)速度以后顯示到LCD液晶顯示屏上。仿真電路和實(shí)物調(diào)速的工作原理是一樣的?？梢詫?shí)現(xiàn)任務(wù)所需要的各部分功能。達(dá)到這個(gè)速度以后。 電動(dòng)車最小速度電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)按鍵加速以后，把速度設(shè)定值調(diào)整到40km/h，電動(dòng)機(jī)速度逐漸上升到40km/h，表示電動(dòng)車速度達(dá)到40km/。按下啟動(dòng)鍵啟動(dòng)電機(jī)以后，電機(jī)會(huì)直接達(dá)到最小設(shè)定速度。按鍵下面一部分是電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。單片機(jī)下面六個(gè)按鍵為調(diào)速系統(tǒng)的控制按鍵。 實(shí)物電路布局圖實(shí)物電路板上最上面一部分是液晶顯示部分，SPEED表示的是當(dāng)前電機(jī)的速度，limite表示的是速度的設(shè)定值。所以這里需要用到三極管來(lái)放大單片機(jī)的輸出電壓再送到直流電機(jī)上，這樣電機(jī)上的平均電壓就會(huì)有明顯的變化，這樣電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化也就更加明顯。 電車速度降到22km/h電機(jī)速度降到10km/，并且電機(jī)速度會(huì)最終將到0km/h為止。電動(dòng)車達(dá)到最高速度以后，按下停止按鍵以后。 速度達(dá)到30km/h當(dāng)電動(dòng)車速度調(diào)整到最高以后就不能再繼續(xù)升高，達(dá)到電動(dòng)車的極限速度。 速度達(dá)到25km/h按下按鍵，速度設(shè)定值達(dá)到最高速度30km/h。 速度達(dá)到20km/h按下按鍵，速度設(shè)定值剛調(diào)到25km/h。 速度達(dá)到15km/h按下加速鍵，速度設(shè)定值剛提升到20km/h。 速度達(dá)到初始設(shè)定按下加速按鍵，速度設(shè)定值提升到15km/h。 未啟動(dòng)狀態(tài)剛開啟電動(dòng)車的時(shí)候，電動(dòng)車的初始設(shè)定速度是10km/h，但電動(dòng)車的速度并不能夠直接變成10km/h，而是需要一個(gè)過(guò)程的，然后速度才能達(dá)到設(shè)定值。下面是電路仿真的調(diào)試。 仿真調(diào)試在制作實(shí)物之前，一般都會(huì)先在仿真程序上制作仿真電路，這樣便于調(diào)試程序和連接線，可以為實(shí)物制作帶來(lái)很大的方便。系統(tǒng)復(fù)位設(shè)置首地址（x＝0，y＝0）調(diào)用子程序WR隔列顯示開始顯示設(shè)置首地址（x=1,y=0）調(diào)用子程序WR設(shè)置地址（x=2，y=0）調(diào)用子程序WR設(shè)置地址（x=3，y=0）調(diào)用子程序WR返回開始 液晶顯示程序流程圖5 仿真與實(shí)物調(diào)試仿真和實(shí)物調(diào)試能結(jié)果夠表明課題的完成程度，以及功能實(shí)現(xiàn)是否完整。接著設(shè)置地址（x=2，y=0），調(diào)用子程序WR。首先程序設(shè)置首地址（x＝0，y＝0），調(diào)用子程序WR，隔列顯示。接著清零數(shù)據(jù)變量，結(jié)束轉(zhuǎn)速檢測(cè)。NY開始按鍵掃描按鍵掃描PWM計(jì)算IR2301驅(qū)動(dòng)檢測(cè)霍爾傳感器液晶顯示掃描設(shè)置速度值啟動(dòng)加速或減速結(jié)束啟動(dòng)按鍵按下 主程序流程圖 轉(zhuǎn)速檢測(cè)流程圖原理說(shuō)明：轉(zhuǎn)速檢測(cè)部分當(dāng)電機(jī)開始運(yùn)行以后，程序通過(guò)傳感器獨(dú)處當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。同時(shí)當(dāng)按鍵改變速度時(shí)程序會(huì)對(duì)當(dāng)前改變的速度值進(jìn)行掃描，然后經(jīng)過(guò)PWM脈寬調(diào)速進(jìn)行計(jì)算相應(yīng)的脈寬，接著又IR2301芯片驅(qū)動(dòng)調(diào)整當(dāng)前脈寬，從而達(dá)到改變當(dāng)前速度的目的。NY顯示初始化顯示LCD掃描鍵盤是否有按鍵按下？按下？中斷程序返回 控制程序流程圖 主程序流程圖原理說(shuō)明：程序開始以后開始掃描按鍵是否按下，如果按鍵按下啟動(dòng)開關(guān)，則開始運(yùn)行。 軟件流程圖及說(shuō)明 控制程序流程圖原理說(shuō)明：按鍵控制程序開始運(yùn)行以后，程序先進(jìn)行初始化，LCD顯示當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的速度。按鍵S1控制電機(jī)加速，按鍵S2控制電機(jī)減速，按鍵S3控制電機(jī)啟動(dòng)，按鍵S4控制電機(jī)停止，表示電動(dòng)自行車的發(fā)動(dòng)和關(guān)閉以及加速和減速的控制。因?yàn)殡妱?dòng)自行車的調(diào)速系統(tǒng)對(duì)速度控制的精度沒有到很高的程度，并且單向式可以節(jié)省能量，減少器件消耗。與雙向調(diào)速相比，單項(xiàng)調(diào)速二極管的通斷次數(shù)可以減少一半，因此電路穩(wěn)定性得到提高，但控制效果比雙向式稍差一些。第二種單向式：?jiǎn)蜗蚴秸{(diào)速與雙向式調(diào)速的電路是一樣的。當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在Tm時(shí)間區(qū)間，電機(jī)流過(guò)正向電流，當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在Tn時(shí)間區(qū)間，電機(jī)流過(guò)反向電流。PWM脈寬調(diào)速方式可以分為兩種，一種是雙向式，另一種是單向式。Vb=DVx式中D=t/T表示為占空比，D的數(shù)值越大Vb就越大，D的值變小Vb也就相應(yīng)的減小。U/vV/（rad/s）tTVn轉(zhuǎn)速 Vx脈沖信號(hào)Vb T/sT/s。當(dāng)出入電壓Va變?yōu)?時(shí)電機(jī)得不到持續(xù)的電壓，那么電機(jī)的速度就會(huì)持續(xù)下降。因此決定選擇脈寬調(diào)速方式控制無(wú)刷直流電機(jī)[14]。第二種方法稱作脈寬調(diào)制型調(diào)速：目前這種調(diào)速方式被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)調(diào)速。這種驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，原理也容易理解并且材料成本較低，加速效果也比較好。 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路電動(dòng)自行車一般使用低功率的直流電機(jī)，目前較為常用的對(duì)于小功率的直流電機(jī)調(diào)速方法有兩種。MOTORB、MOTORC與MOTORA電路原理相同。這時(shí)Q1是導(dǎo)通的，電機(jī)左端電壓高于右端電壓，電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)。ULN2003連接到單片機(jī)上來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，單片機(jī)輸出信號(hào)給ULN2003，經(jīng)過(guò)兩級(jí)反相器之后，控制電機(jī)兩端的電壓。這三部分的電路原理是一樣的，具體通過(guò)MOTORA講述。load作為負(fù)載輸入端口，omega作為轉(zhuǎn)子速率輸出端[12]。這兩種無(wú)刷電機(jī)的區(qū)別在于它們的聯(lián)接繞組方式不同。根據(jù)這個(gè)原理，通過(guò)信號(hào)輸入捕獲得到一個(gè)霍爾傳感器的輸出信號(hào)周期，可以較為準(zhǔn)確的檢測(cè)出無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。因此每當(dāng)霍爾傳感器輸出狀態(tài)變化一次以后，這就表示無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)了60度。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)：電路中的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)模型本身就附帶了3個(gè)霍爾傳感器，幾個(gè)霍爾傳感器輸出信號(hào)的相位差是120度。同時(shí)新數(shù)據(jù)仍然可以繼續(xù)出入，這樣的電路設(shè)計(jì)能夠驅(qū)動(dòng)大電容以及低阻抗的負(fù)載，這樣可以直接和系統(tǒng)總線借口共同驅(qū)動(dòng)，節(jié)省了外接接口的麻煩[10]。當(dāng)輸入使能端為低電平時(shí)，輸出信號(hào)就可以鎖存到已建立的數(shù)據(jù)電平上[3]。三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)輸出：置數(shù)并行存取、緩沖控制輸入、使能輸入有改善抗擾度的滯后作用。當(dāng)鎖存的使能變低電平時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí)間的數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存。74HC573輸入是和標(biāo)準(zhǔn)CMOS輸出兼容的；加上拉電阻，他們能和LS/ALSTTL輸出兼容。其采用150kHz的內(nèi)部具有振蕩頻率，屬于第二代開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器，而且功耗小、效率高，低功耗待機(jī)模式，IQ的典型值為80μA。特點(diǎn)：、5V、12V和可調(diào)電壓輸出，～37V177。4%的范圍內(nèi)，振蕩頻率誤差在177。LM2596封裝形式包括標(biāo)準(zhǔn)的5腳TO220封裝（DIP）和5腳TO263表貼封裝（SMD）。LM2596是PWM控制型電壓開關(guān)芯片，通過(guò)改變LM2596的4腳PWM脈沖信號(hào)，就可以改變LM2596的輸出電壓和電流。電容C7用來(lái)抑制運(yùn)算放大器產(chǎn)生的干擾。接著信號(hào)通過(guò)3腳進(jìn)入電壓比較器和進(jìn)入2腳的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。經(jīng)過(guò)74HC573處理過(guò)的信號(hào)就會(huì)很穩(wěn)定，然后信號(hào)經(jīng)過(guò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)以后，數(shù)字信號(hào)被轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。 控制電路控制電路原理：?jiǎn)纹瑱C(jī)通過(guò)I/O發(fā)送信號(hào)到鎖存器74HC573?？烧{(diào)版本可以輸出任意小于27V的電壓值。上電復(fù)位法指的是上電壓從無(wú)到有在RESET處會(huì)先處于高電平一段時(shí)間，然后由于該點(diǎn)通過(guò)電阻接地則RESET該點(diǎn)的電平會(huì)逐漸的改變?yōu)榈碗娖?，從而使得單片機(jī)復(fù)位口電平從1到0，達(dá)到給單片機(jī)復(fù)位的功能。在單片機(jī)的程序進(jìn)入死循環(huán)后，復(fù)位電路能使單片機(jī)重新執(zhí)行程序而非進(jìn)入死循環(huán)。復(fù)位電路是為了電路的安全起見，是系統(tǒng)上電提供復(fù)位信號(hào)，當(dāng)系統(tǒng)電源穩(wěn)定后系統(tǒng)才撤銷復(fù)位。本設(shè)計(jì)時(shí)鐘方式采用的內(nèi)部時(shí)鐘方式，在時(shí)鐘工作的時(shí)候通過(guò)XTALXTAL2引腳外接晶振電路構(gòu)成自激振蕩以此向內(nèi)部時(shí)鐘提供振蕩時(shí)鐘，其振蕩頻率主要取決于所選擇的晶體。 單片機(jī)晶振電路在實(shí)際的電路中，本設(shè)計(jì)方案采用的是上電復(fù)位法中的高電平復(fù)位法：即將電容接在高電平上，電阻與地相連接，中間為RST。片內(nèi)振蕩方式和片外振蕩方式是STC89C52單片機(jī)時(shí)鐘電路的兩種電路形式。STC89C52單片機(jī)的最小系統(tǒng)由單片機(jī)芯片、電源、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路組成。本系統(tǒng)的復(fù)位電路包含復(fù)位開關(guān)，復(fù)位電阻和復(fù)位電容[7]。單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳通過(guò)與一個(gè)12MHz的晶振和兩個(gè)33pF的電容相連接形成晶體振蕩器，二者分別組成振蕩器的反相放大器的輸入端和輸出端[4]。 STC89C52最小系統(tǒng)單片機(jī)的擴(kuò)展一般是以基本的最小系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，所謂的最小系統(tǒng)，是指一個(gè)真正可用的單片機(jī)最小配置系統(tǒng)。（10）低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能。（8）2個(gè)外部中斷源，共8個(gè)中斷源。（6）時(shí)鐘頻率0MHz～24MHz。（4）2568bit內(nèi)部RAM。（2）8kb可反復(fù)擦寫(大于1000次）Flash ROM。（RxD）：串行口輸入端；（TxD）：串行口輸出端；（INT0）：外部中斷0請(qǐng)求輸入端；（INT1）：外部中斷1請(qǐng)求輸出端；（T0）：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)脈沖輸入端；（T1）：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)脈沖輸入端；（WR）：外部RAM寫選通輸出端；（RD）：外部RAM讀選通輸出端。當(dāng)用作輸入時(shí)，每個(gè)端口首先置1。P3口（10腳～17腳）：一個(gè)帶有內(nèi)部提升電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口。P2口可以驅(qū)動(dòng)四個(gè)TTL負(fù)載。（SCK）：時(shí)鐘輸入端。（MOSI）：Flash串行編程/下載時(shí)串行指令輸入端。（T2）：定時(shí)器2的外部事件輸入端；可編程脈沖輸出端。當(dāng)用作輸入時(shí)，每個(gè)端口首先置1。P1口（1腳～8腳）：一個(gè)帶有內(nèi)部提升電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口。當(dāng)用作通