【正文】 ，當R=0時，移位寄存器各位復0，只有當R=1時，時鐘脈沖才起作用。T（第8腳）為時鐘輸入端，可連接到串行口的TXD端。74LS164為TTL單向8位移位寄存器，可實現(xiàn)串行輸入，并行輸出。，采用單片機串口通訊，以節(jié)省單片機的端口，單片機通過中斷的方式為顯示服務。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。：24V直流電源經(jīng)三端穩(wěn)壓器78L05輸出即為單片機所要求的+5V電源。考慮到電機的起動電流和制動時比較大，會造成電源電壓不穩(wěn)定容易對單片機和傳感器的工作產生干擾，所以，電機機驅動電路和單片機以及傳感器電路用光耦隔離 ?？刂粕喜捎梅謺r復用技術，僅用一塊單片機就實現(xiàn)了信號采集，電機控制和轉速顯示?？刂齐娐芬鶕?jù)選用的電機和傳感器來設計，主要考慮穩(wěn)定性，抗干擾性。3總體設計對于電動自行車控制系統(tǒng)設計主要有三個方面:1．控制電路的設計；2．傳感器選擇以及安放設計；3．顯示電路的設計；4．程序設計。永磁材料在受到振動、高溫和過載電流作用時，其導磁性能可能會下降或發(fā)生退磁現(xiàn)象，將降低永磁電動機的性能，嚴重時還會損壞電動機，在使用中必須嚴格控制，使其不發(fā)生過載。 弱磁控制的實質是使相電流相位角超前，提供直軸去磁磁勢來削弱定子繞組中的磁鏈。 典型的永磁無刷直流電動機是一種準解耦矢量控制系統(tǒng)，由于永磁體只能產生固定幅值磁場，因而永磁無刷直流電動機系統(tǒng)非常適合于運行在恒轉矩區(qū)域，一般采用電流滯環(huán)控制或電流反饋型SPWM法來完成。此外，它的轉速不受機械換向的限制，如果采用空氣軸承或磁懸浮軸承，可以在每分鐘高達幾十萬轉運行。它的最大特點就是具有直流電動機的外特性而沒有刷組成的機械接觸結構。 鑒于電動車對電動機的基本要求采用永磁無刷直流電動機　電動車用電動機應具有寬廣的調速范圍，包括恒轉矩區(qū)和恒功率區(qū)。 電動車用電動機應具有瞬時功率大，過載能力強、過載系數(shù)應為(3～4)，加速性能好，使用壽命長的特點。 因此，對驅動系統(tǒng)的要求是很高的。電動車對電動機的基本要求 2 系統(tǒng)要求2.在驅動控制電路中最容易出現(xiàn)故障的是功率晶體管，即由于長期過載、過電壓或短路使功率晶體管損壞。B、電動機主磁極退磁，會使電動機轉矩明顯小，而空載轉速高、電流大。在電動機本體中，可能出現(xiàn)的問題是：A、電動機繞組接觸不良，斷線或短路。 2．常見故障 無刷直流電動機的常見故障通常從其三個組成部分來檢查。一般而言，因無刷直流電動機沒有機械換向的磨擦損耗及齒輪箱的消耗，以及調速電路損耗，效率通?？筛哂?5%，但考慮到實際設計中的最高性價比，為減少材料消耗，一般設計為76%。因此無刷直流電動機的優(yōu)勢很明顯。另外其減速齒輪箱的技術難度較大，特別是傳動齒輪的潤滑問題，是目前有刷方案中比較大的難題。（1）壽命長、免維護、可靠性高。由于永磁無刷直流電動機具有上述一系列的優(yōu)點，因而，其用途十分的廣泛，特別適合于對性能，體積重量要求很高的場合，如航空航天，電動汽車，精密電子儀器與設備，工業(yè)自動化和現(xiàn)代家用電器等領域。因此，永磁無刷直流電動機沒有換向火花，沒有無線電干擾，壽命長，運行可靠，維修簡便。它的最大特點就是具有直流電動機的外特性而沒有刷組成的機械接觸結構。無刷直流電動機因其無電刷和機械換向器，不需要減速裝置，噪聲低等優(yōu)點，被廣泛應用于電動自行車中。因此，永磁無刷直流電動機沒有換向火花，沒有無線電干擾，壽命長，運行可靠，維修簡便。它的最大特點就是具有直流電動機的外特性而沒有刷組成的機械接觸結構。另外，還要求電動車用電動機可靠性好，能夠在較惡劣得環(huán)境下長期工作，結構簡單并適應大批量生產，運行時噪聲低，價格便宜等。（3）電動車用電動機能夠在減速時實現(xiàn)再生制動，將能量回收并反饋回蓄電池，使得電動車具有最佳能量的利用率，這在內燃機得摩托車上是不能實現(xiàn)得。（2）電動車用電動機應具有寬廣的調速范圍，包括恒轉矩區(qū)和恒功率區(qū)。因此，對驅動系統(tǒng)的要求是很高的。各種顯示高新技術的電動車層出不窮，日新月異。盡管電動車在能源和行駛里程的研制方面，至今尚未取得突破性 的進展，但是電動車的美好前景仍然激勵著人們鍥而不舍地開發(fā)新型電動車，改善其性能。進入70年代以來，由于中東石油危機的爆發(fā)以及人類對自然環(huán)境的日益關注，電動車才再度成為技術發(fā)展的熱點。關鍵詞：單片機，脈寬調速系統(tǒng)，三端式穩(wěn)壓器，永磁無刷直流電動機目　　錄摘要 II1概述 1 1 1 永磁無刷直流電動機的基本性能 2 2系統(tǒng)要求................................................................................................................................................33總體設計 44電路設計 5 5 5 7 85主要器件性能及原理 11 8051單片機內部結構 11 A/ D轉換芯片 13 15 三端式穩(wěn)壓器78L05的工作原理 18 20 246程序設計 2561主程序框圖 25 INT0中斷服務程序 26 27結論 29參考文獻 301 概 述電動車的發(fā)展史比燃油汽車更長，世界上第一輛機動車就是電動車。系統(tǒng)各個部分的控制電路基于Intel公司的控制芯片8051單片機。本文從系統(tǒng)要求分析入手，將整個系統(tǒng)分成四個部分，分析和討論了各個部分的電路原理、控制策略、實現(xiàn)方法。摘　　要單片機控制的永磁無刷直流電動機調速系統(tǒng)適用于電動自行車等小功率的工作情況，并能將多余的電能回饋。該系統(tǒng)具有調速性能好、功率因數(shù)高、節(jié)能、體積小、重量輕等優(yōu)點。詳細討論了系統(tǒng)的各種工況及信號的傳遞情況，并得到了系統(tǒng)各個部分在不同工況的工作狀態(tài)。根據(jù)永磁無刷直流電動機的特性實施脈寬PWM控制，并通過轉速傳感器測量轉速通過八段數(shù)碼管動態(tài)顯示轉速，通過軟硬件的配合，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的設計要求。后來，由于燃油汽車技術的迅速發(fā)展，而電動車在能源技術和行駛里程的研制上長期未能取得突破，從20世紀20年代初至60 代末，電動車的發(fā)展進入了一個沉寂期。近幾十年來，主要工業(yè)化國家為電動車的開發(fā)投入了大量的人力和財力，電動車的各項相關 技術也取得了重大的進展。 現(xiàn)代電動車的能源系統(tǒng)、電機驅動系統(tǒng)、智能化的能量管理系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、車載空調系統(tǒng)和變速系統(tǒng)，電動車的基礎設施建設以及未來智能化的交通系統(tǒng)的發(fā)展。電動車的運行與一般的工業(yè)應用不同，非常復雜。（1）電動車用電動機應具有瞬時功率大、過載能力強、過載系數(shù)應為（3~4），加速性能好、使用壽命長等特點。在恒轉矩區(qū)，要求低速運行時具有大轉矩，以滿足起動和爬坡的要求；在恒功率區(qū)，要求低轉矩時具有高的速度，以滿足車在平坦的路面能夠高速行駛的要求。（4）電動車用電動機應在整個運行范圍內，應具有高得效率，以提高1次充電得續(xù)駛里程。 永磁無刷直流電動機的基本性能（1）永磁無刷直流電動機是一種高性能的電動機。加之，它采用永磁體轉子，沒有勵磁損耗，發(fā)熱的電樞組又裝在外面的定子上，散熱容易。此外，它的轉速不受機械換向的限制，如果采用空氣軸承或磁懸浮軸承，可以在每分鐘高達幾十萬轉的情況下運行。（2）永磁無刷直流電動機的控制系統(tǒng)永磁無刷直流電動機是一種高性能的電動機。加之，它采用永磁體轉子，沒有勵磁損耗，發(fā)熱的電樞組又裝在外面的定子上，散熱容易。此外，它的轉速不受機械換向的限制，如果采用空氣軸承或磁懸浮軸承，可以在每分鐘高達幾十萬轉的情況下運行。1．應用特點 無刷直流電動機之所以被廣泛應用于電動自行車，是因為它與傳統(tǒng)的有刷直流電動機相比具有以下二方面的優(yōu)勢。在有刷直流電動機中，由于電機轉速較高，電刷和換向器磨損較快，一般工作1000小時左右就需更換電刷。所以有刷電機就存在噪聲大、效率低、易產生故障等問題。（2）效率高、節(jié)能。而有刷直流電動機的效率由于齒輪箱和超越離合器的消耗，通常在70%左右。在不清楚故障部位時，首先應該檢查電動機本體，其次是位置傳感器，最后檢查驅動控制電路。會造成電動機不轉；電動機在某些位置能夠起動，而在某些位置不能起動；電動機運行不平衡。在位置傳感器上常見問題是霍爾元件損壞、接觸不良、位置變化，都會使電動機輸出轉矩變小，嚴重時會使得電動機不動或在某一點來回振動。以上是對無刷電動機的常見故障進行的簡單分析，在電動機實際運行時問題會是多種多樣的，檢查者應注意在沒有確切把握情況時，不能隨意通電，以免造成電動機的其他器件損壞。1 　電動車的運行，與一般的工業(yè)應用不同，非常復雜。在恒轉矩區(qū)，要求低速運行時具有大轉矩，以滿足起動和爬坡的要求；在恒功率區(qū)，要求低轉矩時具有高的速度，以滿足車在平坦的路面能夠高速行駛的要求?！‰妱榆囉秒妱訖C應能夠在車減速時實現(xiàn)再生制動，將能量回收并反饋回蓄電池，使得電汽車具有最佳