电动自行车控制器设计方案18页

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1、电动自行车控制器设计电动自行车控制器设计方案2012/11/518电动自行车控制器设计目录第一章概述--------------------------------------------3第二章系统需求分析--------------------------------------4第三章控制器分析----------------------------------------6一、电动车控制器框图-------------------------------------6二、控制器关键功能分析------------------------------

2、------7第四章控制器设计-----------------------------------------9一、硬件设计----------------------------------------9二、软件设计-----------------------------------------1218电动自行车控制器设计第一章概述近年来，随着改革开放和经济发展日益深刻，人民生活水平日渐提高，出行交通工具也发生前所未有的变化。老百姓出行不仅考虑快捷、方便，还追求时尚环保，因此近年来电动自动自行车日益受老百姓喜爱。作为电动自行车，其核心控制器则是电动自

3、行车的关键，控制的好坏决定车子的平稳、安全、舒适，因此一个功能全面、可靠性强、符合要求的控制器决定了电动自行车的质量。为了使得电动自行车有良好的体验和可靠的质量保证，因此本文介绍一种控制器的设计方案。18电动自行车控制器设计第二章系统需求分析1、具有安全检测功能，检测电池电压，电流需要检测电池中电流，电池电流不能过大，防止损伤电池；需要检查电机中的电流，并且识别是否是电机堵转还是车子上坡或者负载过大，并且限制电机电流17A以下，在15～17A间切换，防止大电流长时间烧坏电机；检测电池电压，电池电压大于电机额定电压120%时，发出报警铃声，提醒电压过大，不能

4、驱动电机；2、显示速度和里程数利用三位数码管显示里程数，范围0～999Km，保证每分钟更新一次；用5个发光二极管显示速度，表示5个档位，每个档位间隔速度为10Km/h，即表示的速度为10Km/h、20Km/h、30Km/h、40Km/h、50Km/h，速度在哪个档位，对应发光二极管闪亮。3、具有转向灯控制电路18电动自行车控制器设计当打开转向灯开关时，对应的转向灯每隔0.5秒闪一次，每次持续0.5秒4、照明灯控制电路当打开照明灯时，在仪表盘上显示照明打开，用一个发光二极管。5、具有报警功能当钥匙开关不再车上时，若轮子速度有变化，即发出报警声音。18电动自行

5、车控制器设计第三章系统分析一、电动车控制器框图上图是整车的控制系统框图，主要有电源、电机、控制器等，其中控制器位于核心地位，是整个控制系统的关键，也是负责组织各个部分协调工作的中心。其具体的控制框图如下图所示：18电动自行车控制器设计从图中可以看出，控制器由单片机及其外围电路构成，包括输入信号处理电路、输出信号处理电路、电源电路等。二、控制器关键功能分析控制器功能：1、改变电机速度即调速功能，检测车把电压，根据车把设定速度来进行速度设定。同时检测霍尔传感器计数值，作为当前速度，通过PID调节来计算应该输出的PWM波。2、刹车功能检测刹车信号，当刹车有效时，

6、将速度设定值强制变为零，输出PWM也变为零。18电动自行车控制器设计3、有防过压、过流检测电路检测电源电压，低压报警，防止损伤电池；检测电源电流，当电流过大时适当降速，限制电流在合理区间，防止烧坏电机、电源。4、显示电池电压、车速、里程数将车子的速度用数码管显示在仪表盘上，将电池电压通过发光二极管显示在仪表盘上。5、防盗当车子锁上时，车轮子有转动则报警。6、照明灯控制开关、转向灯控制开关可以采用双刀双掷开关，一个可控制强电信号，另一个给单片机进行检测。18电动自行车控制器设计第四章控制器设计控制器是电动自行车的核心，要实现的功能有：1、可以改变电机速度2、

7、可以刹车3、有防过压、过流检测电路4、显示电池电压、车速、里程数5、防盗控制器不仅要具有所有功能并且引出相关信号线，而且要有合适的外观尺寸，并且可以对内部电路进行保护。一、硬件设计1、电机驱动电路设计由V1～V6六只功率管构成的驱动全桥可以控制绕组的通电状态。按照功率管的通电方式，可以分为两两导通和三三导通两种控制方式。由于两两导通方式提供了更大的电磁转矩而被广泛采用。在两两导通方式下，每一瞬间有两个功率管导通，每隔1／6周期即60°电角度换相一次，每只功率管持续导通120°电角度，对应每相绕组持续导通120°，在此期间相电流方向保持不变。18电动自行车控

8、制器设计为保证产生最大的电磁转矩，通常需要使绕组合成磁场与转子磁场