一种新型智能车电机驱动电路设计与实现

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1、r)产品设计与开发[_roductDesignandDevelopmen一种新型智能车电机驱动电路的设计与实现NewDesignandRealizationoftheMotorDriverCircuitfortheIntelligentCar陈军，杨数强，王军强(洛阳师范学院，河南洛阳471022)ChenJun，YangShu-qiang，WangJun-qiang(LuoyangNormalUniversity，HenanLuoyang471022)攮一：设计了基等BTS7960芯片的电机驱动电路，详细分析了芯片的特点和电路功能。在驱

2、动电路的输出端加短路窘动断电保护电路，分析了电路的工作原理。对驱动电路进行了IOKHz、30％占空比的PWM驱动实验，在占室嗽从15％变化到柏％的PWM信号驱动下，测量了芯片的温度变化，结果证明该电路能够实现设计功能并簪具有较好豹温度稳定性。．美麓词：智能车；B1s796o；驱动电路中街分类号：I13．13交献标识码：A文章编号：l臼∞加lo7(2011)09--0032-,-03

3、_嚣0es_帕nedarflolo~drivercircuitbasedonBT,q7960，expialnedtheehara~eristicsofthec

4、hipandthethootiesofc静arcIe—i鞫疆瞒删日日ut0rr删cIDrotecfivocircuitwh)chcouldcofwhenthecircuillwas蜡outThecimuitBStestedbythePW~wave；爱IOKF~z,dutycycle30％．Whitethecircuitwasworkt峭undertheIWCCMscgnalofdtaycyclefrom15％to柏％．(he帅霉鸹萌澈,WEremeasuredTher~ultsprovedthatthecircuitrealizedthe

5、desI酾fL-nctandhadbl~ertem啪stabile,_t绚_irltet坞car；BT~7960；drivingcircuit搿露JTP21313Documentcode：．AIO：．1003～0107(2011)O9—0032-031前言通过传感器阵列把不同磁场的大小转化为电压值，核心控制板根据内部A／D采集到的电压值经过软件判断给舵机输出方智能车是光机电控一体化技术等最新科技成果与汽车技向控制信号，使智能车沿正确方向行驶。驱动电路负责把控制术相结合的产物，目前已经成为智能机器人研究领域的一个板输出的速度信号进行功率放大

6、，使其能够驱动电机运转驱重要基础环节。在现阶段国内外高校所进行的智能车的比赛动智能车行驶。驱动电路的好坏，直接决定了智能车的整体性中【l1，智能车主要由单片机控制[21，最常见的比赛方式为在规定能以及比赛的胜负。的赛道内跑完规定的圈数，时间短的车辆为获胜者。因此，智能车的速度就成了决定比赛胜负的关键因素之一。智能车是3驱动电路设计靠电机来驱动的，所以一个良好的驱动电路是智能车在比赛中取得胜利的关键保障。在机电控制系统中，大部分的控制信号是由微控制器输出的，如单片机、CPLD、DSP等。这些微控制器【4l既要保证工作2智能车整体结构的稳定性

7、，又要保证低功耗，所以这些控制芯片的工作电压都比较低，常见的是5V、3．3V、1．8V等，这些电压仅仅能够表示智能车的整体结构目前已经比较成熟，相关的机械零部控制信号，不具有驱动较大功率负载的能力。由于本电路的目件和调试工具都已经能够统～地提供，一个完整的智能车系的是为了驱动智能车上的540电机，该电机具有大扭矩、大电统主要包括：车身、轮胎、舵机、电机、电池、齿轮、微控制器、驱流的特点，所以必须在控制信号和540电机之间增加驱动电动电路、赛道检测、速度检测模块等组成，这些部件都需要研路用来提高驱动能力，使单片机能够对电机进行控制。本文选究

8、者自行组装和调试。智能车的分类主要是依据赛道检测的择了BTS7960大电流低电压电机驱动芯片进行电路设计，设方法来分的，电磁寻迹智能车的整体结构图如图1所示。计的驱动电路总体框图如图2所示。转速控制信号图2驱动电路总体框图BTS7960是应用于电机驱动的大电流集成芯片。它由一图1智能车整体结构图个P沟道的高边MOSFET和一个N沟道的低边MOSFET结合一个集成的驱动IC形成了能经受大电流通过的H桥的半在智能车的各个部件中，采用7．2V／2000mAh的Ni__cd边。由于有了P沟道高边开关省去了电荷泵，因此减小了电磁蓄电池组直接供电。磁

9、场检测模块负责对赛道进行识别，主要检测的是赛道中心铺设的通有交流电的导线所产生的磁场13l，干扰fEM0。在BTS7960内部集成的驱动Ic使得和微控制器的曩瘫万方数据{绿色质量观察接口变得非