【正文】 射結(jié)構(gòu)成的二極管）的正向電壓值。 T4的集電極電流通過 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)，電路啟動完畢。啟動電路由 T T DZ1組成。下面對各部分電路作簡單介紹 啟動電路 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。 由于定子磁場軸線可視作同轉(zhuǎn)子軸線垂直，在鐵芯不飽和的情況下，產(chǎn)生的平均江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 電磁轉(zhuǎn)矩與繞組電流成正比，這正是他勵(lì)直流電動機(jī) 的電流 轉(zhuǎn)矩特性。正因?yàn)闊o刷直流電動機(jī)的換向是自身產(chǎn)生的，而不是由逆變器強(qiáng)制換向的，所以也稱作自控式同步電動機(jī)。電角度空間位置，轉(zhuǎn)子在新位置上，使位置傳感器 U、 V、 W按約定產(chǎn)生一組新編碼，新的編碼又改變了功率管的導(dǎo)通組合 ，使定子繞組產(chǎn)生的磁場軸再前進(jìn) 60176。每種狀態(tài)下，僅有兩相繞組通電，依次改變一種狀態(tài)，定子繞組產(chǎn)生的磁場軸線在空間轉(zhuǎn)動 60176。 永磁體 NS交替交換，使位置傳感器產(chǎn)生相位差 120176。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動機(jī)的啟動、停止、制動信號，以控制電動機(jī)的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速 ；提供保護(hù)和顯示等等。動機(jī)的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機(jī)十分相似。 GND：芯片接地端。 Vcc：芯片工作電源＋ 5V。 EOC 輸出信號可以作為中斷請求或者查詢控制。 EOC：模數(shù)轉(zhuǎn)換狀態(tài)輸出。 OE：數(shù)字量輸出使能控制，輸入高有效，輸出 A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)果 D7～ D0。 C 是高位地址， A 是最低位地址。 178。 江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 178。 178。 178。 178。 178。 178。 圖 521 ADC0809 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 引腳功能說明： 178。在同類型產(chǎn)品中， ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率、轉(zhuǎn)換速度和價(jià)位都屬于居中位置。 電動自行車調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15 5. 2 A/D轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809芯片是最常用的 8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。然而，初始復(fù)位不改變 RAM（包括工作寄存器 R0R7）的狀態(tài)， 8051的初始態(tài)如下表： 特殊功能寄存器 初始態(tài) 特殊功能寄存器 初始態(tài) ACC 00H B 00H PSW 00H SP 07H DPH 00H TH0 00H 8051 的復(fù)位方式可以是自動復(fù)位，也可以是手動復(fù)位，見下圖。初始化后，程序計(jì)數(shù)器 PC 指向 0000H， P0P3 輸出口全部為高電平，堆棧指鐘寫入 07H，其 它專用寄存器被清 “0”。 8051 的時(shí)鐘有兩種方式，一種是片內(nèi)時(shí)鐘振蕩方式，但需在 18 和 19 腳外接石英晶體 (212MHz)和振蕩電容，振蕩電容的值一般取 10p30p。 Pin19:時(shí)鐘 XTAL1 腳，片內(nèi)振蕩電路的輸入端?，F(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明： Pin20:接地腳。另外一種是外部時(shí)鐘方式，即將 XTAL1 接地，外部時(shí)鐘信號從 XTAL2 腳輸入。 Pin18:時(shí)鐘 XTAL2 腳，片內(nèi)振蕩電路的輸出端。現(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明： 電動自行車調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 Pin40:正電源腳，正常工作或?qū)ζ瑑?nèi) EPROM 燒寫程序時(shí)，接 +5V電源。 下圖是 MCS51 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù) 據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓 (Princeton)結(jié)構(gòu)。 中斷系統(tǒng) 8051 具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級的優(yōu)先級別選擇。 并行輸入輸出 (I/O)口 8051 共有 4 組 8 位 I/O 口 (P0、 P P2 或 P3)，用于對外部 數(shù)據(jù)的傳輸。 程序存儲器 (ROM) 8051 共有 4096 個(gè) 8 位掩膜 ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。 8051 單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以 說明： 電動自行車調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 中央處理器 中央處理器 (CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，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， CPU 負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。通過改變 Ta 、 Tb 的占空比即可改變轉(zhuǎn)速。電動機(jī)加反向電壓。 K K3為長閉觸點(diǎn)，所以電動機(jī)加正向電壓。 考慮到電動自行車對電機(jī)轉(zhuǎn)速，距離控制的要求不高，為了簡化程序和外接電路，所以沒有考慮采用閉環(huán) PWM 控制，用開環(huán) PWM 控制就可以實(shí)現(xiàn)自行車的功能。另外在達(dá)林頓管的 C極和電源的正極之間接一個(gè)耐流為 2A的二極管，這樣在關(guān)斷電源后 ，使繼電器反相，可以讓電機(jī)放電，這樣停車時(shí)車不至于因?yàn)閼T性滑行太遠(yuǎn)而浪費(fèi)能源。 4N26 光耦一般需要 2mA 以上的驅(qū)動電流，由于單片機(jī)的輸出電流只有幾百微安，故需要先接 74LS245 或者接一個(gè)三極管增加驅(qū)動能力（ 74LS245 的高電平驅(qū)動能力為 15mA）?？紤]到編程時(shí)可能會產(chǎn)生使 T T T T4 都導(dǎo)通的情況，以至電源短路，燒毀器件。 圖 445電路 如上圖 445 左所示為雙向式調(diào)速方式下速度與占空比關(guān)系曲線，圖 315右為單向式調(diào)速方式曲線。單向式與雙向式相比，三極管的開關(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。不同的是，在電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)， Tb 這段時(shí)間內(nèi)不通過反向電流，電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)， Ta 內(nèi)不通過正向電流。當(dāng) Ta=Tb 時(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)， TaTb 時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)， Ta Tb 時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)。因此電動機(jī)的平均轉(zhuǎn)速 VD就可以有占空比 D加以控制。 VD=D * VMAX 式中 D=t/T 稱為占空比 D越大 VD就越大反之亦然。 VMIN為電動機(jī)的最小轉(zhuǎn)速值。不斷的給電樞兩端送入脈動電壓源（即脈動信號） 就可以使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在指定的范圍內(nèi)。直流電機(jī)的具體調(diào)速過程是：先讓它啟動一段時(shí)間，然后切斷電源，電動機(jī)因慣性而降速轉(zhuǎn)動。因此決定采用 PWM 方式控制直流電機(jī)。線性型驅(qū)動的電路結(jié)構(gòu)和原理簡單，成本低，加速能力強(qiáng)，但功率損耗大，特別是低速大轉(zhuǎn)距運(yùn)行時(shí)，通過電阻 R 的電流大，發(fā)熱厲害，損耗大。 4． 4 驅(qū)動電路及原 理 下面主要對驅(qū)動電路進(jìn)行一下介紹： 電動自行車使用 24V直流電機(jī)， 對于這種小功率直流電機(jī)的調(diào)速方法一般有兩種。單片機(jī)根據(jù) A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量輸出相應(yīng)的巨型脈沖信號。 ADDC0809 內(nèi)部 “地址鎖存與譯 碼 ”電路便能把 IN0線上模擬電壓送入 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器此時(shí)，若單片機(jī)使 STAR線處于高電平，則 ADC0809 便開始 A/D 轉(zhuǎn)換，一旦 A/D 轉(zhuǎn)換完成， ADC0809一方面把 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量送入它的三態(tài)輸出緩沖器另一方面又使 EOC 線變?yōu)楦唠娖较騿纹瑱C(jī)提出中斷請求。驅(qū)動器采用 74LS164 串接 510 歐的限流電阻。 直流電動機(jī) 單片機(jī) 顯示部分 轉(zhuǎn)速傳感器 控制電路 驅(qū)動 江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 4． 2 顯示電路 顯示部分采用單片機(jī)串口通訊，以節(jié)省單片機(jī)的端口，單片機(jī)通過中斷的方式為顯示服務(wù)。 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。 4． 1 電源電路 V in3GND2+ 5V1三端穩(wěn)壓器78 L 05C10. 33 μ FC20. 33 μ FC310 μ F24V 5V 圖 411 24V直流電源經(jīng)三端穩(wěn)牙器 74L05 輸出即為單片機(jī)所要求的 +5V電源?？紤]到電機(jī)的起動電流和制動時(shí)比較大，會造成電源電壓不穩(wěn)定容易對單片機(jī)和傳感器的工作產(chǎn)生干擾，所 以，電機(jī)驅(qū)動電路和單片機(jī)以及傳感器電路用光耦隔離?？刂粕喜捎梅謺r(shí)復(fù)用技術(shù)，僅用一塊單片機(jī)就實(shí)現(xiàn)了信號采集，電機(jī)控制 和轉(zhuǎn)速顯示 。 控制電路要根據(jù)選用的電機(jī)和傳感器來設(shè)計(jì)，主要考慮穩(wěn)定性，抗干擾性。 3 總體規(guī)劃 對于 電動自行車 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要有三個(gè)方面：一、控制電路 的 設(shè)計(jì)；二、傳感器選擇以及安放設(shè)計(jì)；三 、顯示電路的設(shè)計(jì)；四 、程序設(shè)計(jì)。永磁材料在受到振動、高溫和過載電流作用時(shí)，其導(dǎo)磁性能可能會下降或發(fā)生退磁現(xiàn)象，將降低永磁電動機(jī)的性能，嚴(yán)重時(shí)還會損壞電動機(jī)，在使用中必須嚴(yán)格控制，使其不發(fā)生過載。 永磁無刷直流電動機(jī)的不足 。為進(jìn)一步擴(kuò)充轉(zhuǎn)速，永磁無刷直流電動機(jī)也可以采用弱磁控制。 永磁無刷直流電動機(jī)的控制系統(tǒng) 。此外，它的轉(zhuǎn)速不