基于PIC16F73单片机的电动自行车控制器设计

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1、经验交流自动化技术与应用》2010年第29卷第7期TechnicaICommunications基于PIC16F73单片机的电动自行车控制器设计钟晓伟，宋蛰存(东北林业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150040)摘要：本文根据带霍尔式位置传感器的无刷查流电机的控制方案，详细介绍了以PIC16F73为控制核心的电动自行车控制器硬件设计，并给出了主程序流程图。关键词：无刷直流电机；PIC16F73}电动自行车；控制器中图分类号：TP368．1文献标识码：B文章编号：1003—7241(2010)07⋯009905DesignofElectriCB

2、icycleControllerBasedonPIC16F73MicrocontrollerZHONGXiao·wei，SONGZhe-cun．(Electrical＆MechanicalEngineeringCollegeofNortheastForestryUniversity，Harbin150040China)Abstract：Thisarticledescribesthedesignofelectricbicyclecontrollerhardwareindetail，andgivesthemainprogramflowcharta

3、ccordingtoHall—typepositionsensorwithabrushlessDCmotorcontrolscheme．Keywords：BLDCM；PICI6F73；electricbicycle；controller1引言流电动机具有和一般直流电动机基本相同的调速特性，自电动车用无刷直流电机问世以来，其控制器发展即只要改变电动机的输入电压或励磁电流的大小，就可分为两个阶段：第一阶段为使用专用无刷电动机控制芯以方便的进行无级调速【引。广泛应用于生产生活的有位片为主组成的纯硬件控制器，这种电路较为简单，其中控置传感器式三相无刷

4、直流电机控制系统框图如下：制芯片的主要代表是摩托罗拉的MC33033、MC33035等。第二阶段是以MCU为主的控制芯片，微控制器的应用使电动车控制器设计更灵活，功能更丰富，因而得到广泛应用⋯。2无刷直流电机控制系统无刷直流电动机主要由电动机本体、位置传感器和电子开关线路(逆变器)三部分组成。无刷直流电动机没有一般永磁式直流电动机的电刷，并将电枢绕组放在图1位置传感器式三相无刷直流电机控制系统定子上，永磁磁钢则放在转子上。电子开关线路中功率三相无刷直流电动机的闭环驱动控制电路，主要开关管的通断使电枢上通过非恒定的电流以产生变动包括控制器与转子

5、位置传感器组成的电子换向回路，磁场使电动机转动，而各相绕组导通的顺序和时间取决三相桥式逆变器，PWM调速电路，以及过流，过压等保于来自位置传感器的信号，从而实现电子换向。无刷直护电路。换向控制逻辑主要依靠位子传感器检测主转子在运动过程中的位置，将转子磁极的位置信号转换成电信收稿日期：2010-03一l8《自动化技术与应用2010年第29卷第7期经验交流——TechnicalCOmmun{caOns号输入控制器，控制器则根据位置传感器的输入为电机正确的换向时序，经过功率放大后，控制逆变电桥中功提供正确的换向时序输出，控制逆变电路中功率开关管率开

6、关管的通断，从而实现电子换向。保护电路主要是的通断，速度调节通过控制通断比(PWM)来实现。实际防止同一桥臂的两个开关管同时导通，过流保护主要是中应用最广泛的电机控制方式为：星形全桥驱动、两两对控制器输出电流进行限制，以保护电池、控制器、电导通、三相六状态。逆变电路中的六只功率开关管每一机等不会出现允许范围以上的大电流。瞬间有两个功率管导通，每隔60。电角度定子绕组电流逆变电路是由六个功率开关管组成的桥式逆变器，换相一次，每次换相更换一个功率管，每个功率管一次一般采用三相全桥逆变电路。开关管通常为大功率导通120。电角度I。MOSFET。电源

7、电路提供控制器内部各电子元件的工作电压。3控制器硬件设计3．2PIC16F73单片机介绍3．1控制器硬件系统PIC16F73是Microchip生产的高性能8位RISC根据电动自行车的要求，控制器应具有如下功能_4】：MCU，该款单片机工作频率为20MHZ，内部有4KFlash具有电动、定速、两种工作模式。在电动模式下，程序存储器、l92bytes数据存储器、11个中断、3个定控制系统能够根据电动车转把所给电压，正常加电运转；时／计数器、2个CCP模块。PIC16F73的外部资源：该定速模式下，无需按住转把，电动车能够按照设定速度单片机有28

8、个引脚，去掉电源、复位、振荡器等，共有运行。限速功能有利于行车安全。也该具有柔性电子刹22个可复用的IO口，其中第12、13脚是CCP输出口，车功能及防盗功能。可输