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电动汽车课程设计(智能小车)

工业自动化学院

《电动汽车》实习报告

（2014-2015学年第二学期）

实习题目：智能小车设计

姓名：

学号：

班级：

指导老师：

实习时间： 2016年6月20日—2016年7月1日成绩：

电动汽车实习任务书

一、设计题目

智能小车设计

二、设计主要内容

（1）广泛查找文献资料，认真研究，反复论证，精心设计技术方案。

（2）严格遵守各项纪律，勤奋学习，认真思考，敢于挑战困难并勇于创新。

（3）较为深入的掌握51单片机的体系结构、指令系统、编程方法，初步了解51单片机应用系统的软硬件开发方法及手段，较熟练地掌握51单片机几种重要的片内外设的基本原理及编程方法，初步掌握51单片机外围电路的扩展方法。

（4）在现有车模的基础上，以51单片机构成小车控制核心，同时加装声光电、红外线、超声波传感器、LED显示等外围设备，实现对小车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至处理器进行处理，然后由处理器根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制；

（5）设计的智能小车应该能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、前进、后退、准确定位停车。并有相应的声光电设备发出相关的提示或警示信息。

（6）遥控方式可自选，系统通过遥控器可以控制小车的行驶方向、速度、起停等运行状态，要求要达到一定的控制精度、距离及范围,小车行驶速度应达到3m/s以上。

（7）分析结果，独立撰写设计总结报告陈述自己的观点，格式应严格遵守学校规范。内容尽量翔实，其中必须要有自己独立的见解和认识。

三、原始资料

硬件资源：小车底盘、51单片机系统板、PC机。

设计指导资料：51单片机系统板配套光盘

四、要求的设计成果

（1）在现有车模的基础上，以51单片机构成小车控制核心，同时加装声光电、红外线、超声波传感器、LED显示等外围设备，实现对小车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至处理器进行处理，然后由处理器根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。

（2）撰写说明书，要求简洁、通顺，格式规范，设计方案正确，实现技术路线明确，论述内容完整、清楚、规范，数据、资料真实可靠，软件程序运行良好。

（3）要求有完整的电路设计原理图及软件源代码。

五、进程安排

（1）第 1 天：任务布置及相关知识讲解

（2）第2-3天：资料查阅与方案制定

（3）第4-8天：硬件设计、程序编制与调试阶段

（4）第 9 天：撰写设计报告

（5）第 10 天：答辩与考核阶段

课程设计成绩评定表

成绩评定

项目比例得分平时成绩30%

答辩考核成绩10%

实习报告成绩60%

总评成绩（百分制记分）100%

评定等级优良中及格不及格

指导教师（签名）：

2016年7月1日

第1章设计任务 (1)

第2章总体方案设计 (2)

2.1总体方案的设计思路 (2)

2.2总体方案设计 (2)

第3章系统硬件设计 (4)

3.1系统的硬件组成 (4)

3.2 STC89C52单片机介绍 (4)

3.3电机驱动模块电路设计 (7)

3.5 报警模块电路设计 (7)

3.6循迹模块电路设计 (8)

3.7遥控模块电路设计 (8)

3.8供电电路设计 (9)

第4章系统软件设计 (10)

4.1 主程序设计 (10)

4.2 循迹程序设计 (10)

4.3遥控程序设计 (10)

第5章调试结果及分析 (11)

第6章总结心得 (12)

参考文献 (13)

附录 (14)

附录1：硬件图 (14)

附录2：源程序 (15)

第1章设计任务

（1）熟悉使用DXP 2004软件制作智能小车的PCB电路图。

（2）了解小车的主要硬件模块组成及原理。

（3）理解实现智能小车各功能的程序及掌握单片机程序的烧写方面；

（4）设计一个智能小车，要求能够遥控实现启动，停止，前进，后退,左转，右转。

（5）小车速度可调。当发生故障时，按下故障报警按钮，蜂鸣器响，提醒故障。

（6）小车能够实现循迹功能，按照道路循迹行驶，车速较高，摆动幅度较小，过弯道时，车身稳定性保持良好，没有明显存在冲出轨道的趋势。

（7）根据个人能力设计人机交互界面，例如发光管，数码管，液晶显示屏显示等，表示小车工作状态。可加装超声波测距，躲避障碍物等功能。

第2章总体方案设计

2.1总体方案的设计思路

图2.1 总体设计思路

2.2总体方案设计

2.2.1 控制器模块介绍

根据设计要求，我认为此设计属于多输入量的复杂程序控制问题。采用单片机作为整个系统的核心，用其控制行进中的小车，以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统，其关键在于实现小车的自动控制，而在这一点上，单片机就显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷。这样一来，单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。因此，这种方案是一种较为理想的方案。

针对本设计特点——多开关量输入的复杂程序控制系统，需要擅长处理多开关量的标准单片机，而不能用精简I/O口和程序存储器的小体积单片机，D/A、A/D功能也不必选用。根据这些分析,我选定了P89C51RA单片机作为本设计的主控装置，51单片机具有功能强大的位操作指令，I/O口均可按位寻址，程序空间多达8K，对于本设计也绰绰有余，更可贵的是51单片机价格非常低廉。

在综合考虑了传感器、两部电机的驱动等诸多因素后，我们决定采用一片单片机，充分利用STC89C52单片机的资源。

2.2.2 电机驱动工作原理

采用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。线性型驱动的电路结构和原理简单，加速能力强，采用由达林顿管组成H型桥式电路。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下，精确调整电动机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高，H型桥式电路保证了简单的实现转速和方向的控制，电子管的开关速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采用的PWM调速技术。现市面上有很多此种芯片，我选用了L298N。

这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，能承受频繁的负载冲击，还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转等优点。因此决定采用使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。

2.2.3 寻迹模块工作原理

采用三只红外对管，一只置于轨道中间，两只置于轨道外侧，当小车脱离轨道时，即当置于中间的一只光电开关脱离轨道时，等待外面任一只检测到黑线后，做出相应的转向调整，直到中间的光电开关重新检测到黑线（即回到轨道）再恢复正向行驶。现场实测表明，小车在寻迹过程中有一定的左右摇摆不定，虽然可调试，摇摆情况会显著变好，但依然存在，且对速度也会有相应的影响。

2.2.4 遥控模块工作原理

红外遥控器共有5个有效信号键位：分别为左、右、前、后、停止。遥控控制信号由红外遥控器发出，由STC89C52RC单片机上的红外接收器接受控制信号，经单片机内部计算分析后，将执行指令发给电机，使小车完成我们预想的动作。

经多次试验与调试发现，红外接收的有效灵敏距离大致在3米左右，超过极限距离，则会明显出现小车控制苦难的情况，同时环境也是干扰小车红外控制的一个重要因素。

第3章系统硬件设计

3.1系统的硬件组成

设计的主要硬件组成有：单片机开发板、遥控器、小车底盘、驱动电机、万向轮、PC机、液晶显示屏、超声波模块等。

3.2 STC89C52单片机介绍

STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。

主要特性如下：

●增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，

指令代码完全兼容传统8051。

●工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机）。

●工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，实际工作频率

可达48MHz。

●用户应用程序空间为8K字节

●片上集成512字节RAM

●通用I/O口（32个），复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0

口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用

时，需加上拉电阻。

●ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用

仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即

可完成一片。

●具有EEPROM功能。

●具有看门狗功能。

●共3个16位定时器/计数器，即定时器T0、T1、T2。

●外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down模式可由外

部中断低电平触发中断方式唤醒。

●通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART

●工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级）。

●PDIP封装

STC89C52RC单片机的工作模式

●掉电模式：典型功耗<0.1μA,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行

原程序，掉电模式可由外部中断唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统

及便携设备。

●空闲模式：典型功耗2mA。

●正常工作模式：典型功耗4Ma～7mA。

时钟电路

STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在 1.2～12MHz之间选择，电容值在5～30pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。

图3.1 时钟电路

复位及复位电路

复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动。RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡周期(即二个机器周期)以上。

图3.2 复位电路

芯片引脚

①主电源引脚（2根）

VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源GND(Pin20)：接地线

②外接晶振引脚（2根）

XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端

③控制引脚（4根）

RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。

ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号

EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。

④可编程输入/输出引脚（32根）

STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。

PO口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7

P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7

P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7

P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7

图3.3 STC89C52RC引脚图

3.3电机驱动模块电路设计

图3.4 电机驱动电路模块3.5 报警模块电路设计

图3.5 报警电路模块

3.6循迹模块电路设计

图3.6 循迹电路模块3.7遥控模块电路设计

图3.7 红外接收电路模块

3.8供电电路设计

图3.8 供电系统电路

第4章系统软件设计

系统的软件设计分为对双直流电机的控制和对传感器信号的处理其关键部分在于对直流电机的控制，前轮电机的正转和反转分别决定小汽车方向的左拐弯、右拐弯及直线行驶。在检测黑线过程中，单片机始终使用增量控制的方案，即在调整拐弯或速度控制以及纠偏的过程中，路面信号采样速度、行驶速度、方向调整幅度等都是需要随时调整的，而且都是以一定步进值连续增加或者连续减少这些参数值的。传感器部分的控制主要负责从外界采集信息，不同的信息对应不同的处理方案。系统流程图如图4.1所示。

图4.1 系统流程图

4.1 主程序设计

程序内容见附录。

4.2 循迹程序设计

程序内容见附录。（主要注意部分是PWM的调试）

4.3遥控程序设计

程序内容见附录。（小车在实现转弯后会马上回复直线行走程序）

第5章调试结果及分析

循迹黑线

循迹功能的实现主要调试的是主要电机转速及程序中的PWM调试部分及传感器的灵敏度。最理想的状况是小车能快速且稳定地按照黑色路线行走。

在调试过程中，因为每次调节PWM，所以几乎都要调节一次传感器灵敏度电阻，从而实现理想的黑线循迹。

调试结果（PWM最大为20）：

（1）前进时：左右电机为8；

（2）左转时：右电机占空比为8，左电机停止运转；

（3）右转时：左电机占空比为8，右电机停止运转；

主要结果分析：传感器灵敏度正常，小车速度较快且摆动幅度较小，循迹

功能正常，不会冲出跑道。

红外遥控控制

红外遥控控制部分的程序和传感器灵敏度都没问题。程序主要包括左右电机左右停转，单边电机运转，左右电机同时运转等。命令智能小车完成前进、后退、左转、右转等动作。

红外遥控功能实现的注意事项：

（1）排除循迹、蔽障信号输入干扰；

（2）使用遥控器时要注意拿掉电池上的塑胶片；

（3）尽量避免在有红外光线干扰的环境下使用；

主要结果分析：遥控器主要的灵敏控制极限范围在3-4米之间。

第6章总结心得

本次课程设计我学到了很多东西，如循迹功能和红外控制功能分别由哪些模块组成；在红外遥控控制过程中，循迹信号和蔽障信号会干扰到遥控控制，如果程序部分不加入PWM电机调试，电机会一般默认以最高速运转；同时还掌握了用DXP 2004软件画PCB电路板的技能。

在整个过程中，受益最深的是在调试阶段。在调试阶段中，很熟练的了解了各个器件的功能，在测试中也明白各个电路实现什么功能等。

该设计通过单片机控制PWM直流电机驱动以及与多个传感器的配合应用，实现了两辆小车按规定跑道进行交替领跑功能。在经过多次实验后，基本达到了预期的效果。但是其智能化程度还远远不够，车体设计以及程序设计方面都有待于继续完善，以使两辆小车行驶速度更快，更平稳。

通过这次课程设计，加深了我对电子方面的兴趣，使我对电子知识有了更深的了解，同时也提高了我们自主学习的能力、动手操作的能力，很多事情，都是在做后才发觉有没有意义，有没有收获。我想我会在今后的学习生活中学习更多、更深，我也会做得更好。

参考文献

[1] 谢自美·电子线路设计.试验.测试 [M] ·华中科技大学出版社，2004

[2] 宗光华·机器人的创意设计与实践 [M] ·北京航空航天大学出版社，2004

[3] 肖景和·红外线热释电与超声波遥控电路[M] ·人民邮电出版社，2003

[4] 靳桅·单片机原理及应用[M] ·西南交通大学出版社，2004

[5] 王毅编·单片机器件手册[M] ·人民邮电出版社,1994

[6] 何立民 .单片机应用技术选编（8）·北京航空航天大学出版社，2000

[7] 丹尼斯 .克拉克机·器人设计与控制[M] ·科学出版社，2004

[8] 苏凯等.MCS-51系列单片机系统原理与设计.冶金工业出版社，2003

[9] 杨帮文·新编传感器实用宝典[M] ·机械工业出版社，2005

[10] 周坚编·单片机C语言轻松入门[M] ·北京航空航天大学出版社,2006

[11] 张毅坤.单片微型计算机原理及应用. 西安电子科技大学出版社，1998

[12] 张立科.单片机典型模块设计实例导航.人民邮电出版社, 2004

[13] 李光飞.单片机课程设计实例指导.北京航空航天大学出版社, 2004

[14] 张鑫.单片机原理及应用.电子工业出版社，2005.8

[15] 何立民 .MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术

北京航空航天大学出版社，1990

[16] 任涛 .闪速存储器数据及应用简明速查手册.电子工业出版社，1997

[17] 张毅刚 .MCS-51单片机应用设计 .哈尔滨工业电子出版社，1996

[18] 邬宽明 .单片机外围器件实用手册 .北京航空航天大学出版社，1998

[19] 王幸之 .单片机应用系统抗干扰技术 .北京航空航天大学出版社，2000

[20] 张凯 .MCS-51单片机综合系统及其设计开发 .科学出版社，1996

附录

附录1：硬件图

硬件图1-智能小车底盘电路图

硬件图2-STC89CRC单片机系统电路图

附录2：源程序

1.循迹程序

#include //包含51单片机头文件，内部有各种寄存器定义

#include //包含HL-1蓝牙智能小车驱动IO口定义等函数//主函数

void main(void)

{

unsigned char i;

P1=0X00; //关电机

for(i=0;i<50;i++) //判断K4是否按下

{

delay(1); //1ms内判断50次，如果其中有一次被判断到K4没按下，便重新检测

if(P3_7!=0)//当K4按下时，启动小车前进

goto B; //跳转到标号B，重新检测

}

BUZZ=0;//50次检测K4确认是按下之后，蜂鸣器发出“滴”声响，然后启动小车。

delay(50);

BUZZ=1;//响50ms后关闭蜂鸣器

TMOD=0X01;

TH0= 0XFc; //1ms定时

TL0= 0X18;

TR0= 1;

ET0= 1;

EA = 1; //开总中断

while(1) //无限循环

{

if(Left_1_led==0&&Right_1_led==0)

run(); //调用前进函数

else

{

if(Left_1_led==1&&Right_1_led==0)//左边检测到黑线

{

leftrun(); //调用小车左转函数

}

if(Right_1_led==1&&Left_1_led==0) //右边检测到黑线

{

rightrun(); //调用小车右转函数

}}}}

左右车轮调试程序

//hj-4ws_pwm.h

#ifndef _LED_H_

#define _LED_H_

sbit IN1=P1^2;

sbit IN2=P1^3;

sbit IN3=P1^6;

sbit IN4=P1^7;

sbit EN1=P1^4;

sbit EN2=P1^5;

sbit BUZZ=P2^3; //蜂鸣器接线定义

#define Left_1_led P3_3 // 左传感器

#define Right_1_led P3_2 //右传感器

#define Left_moto_pwm P1_5 //PWM信号端

#define Right_moto_pwm P1_4 //PWM信号端

纯电动汽车设计方案

新能源汽车概念课程设计课题：电动汽车设计姓名：赵炜渝班级：机制125 学号：1120110130 时间：2015.6

一、汽车底盘布置形式采用电动机前置前驱形式，变速驱动桥将变速器、主减速器和差速器安装在同一个外壳(常称为变速器壳)之内。这样可以有效地简化结构，减小体积，提高传动效率。而且取消了传动轴，可使汽车自重减轻。电池组安装在前后两排座椅下。二、驱动电机的选择电动汽车电机是将电源电能转换为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮的汽车驱动装置，该电机与其他电机相比具有体积小、重量轻、效率高且高效区范围广、调速性能好等特点。电动汽车用电动机在需要满足汽车行走的功能同时，还应满足行车时的舒适性、耐环境性、一次充电的续行里程等性能，该电机要求比普通工业用电动机更为严格的技术规范，还希望有如下功能：体积小，重量轻。减小有限的车载空间，特别是总质量的减小，在整个运行范围内高效率。一次充电续行里程长，特别是行走方式频繁改变时，低负载运行时，也有较高的效率。低速大转矩特性及宽范围内的恒功率特性。综合上述原因考虑我们初步选定永磁无刷直流电机作为驱动电机。无刷直流电机优点是： ①电机外特性好，非常符合电动车辆的负载特性，尤其是电机具有可贵的低速大转矩特性，能够提供大的起动转矩，满足车辆的加速要求。 ②速度范围宽，电机可以在低中高大速度范围内运行，而有刷电机由于受机械

换向的影响，电机只能在中低速下运行。 ③电机效率高，尤其是在轻载车况下，电机仍能保持较高的效率，这对珍贵的电池能量是很重要的。 ④过载能力强，这种电机比Y系列电动机可提高过载能力2倍以上，满足车辆的突起堵转需要。 ⑤再生制动效果好，因电机转子具有很高的永久磁场，在汽车下坡或制动时电机可完全进入发电机状态，给电池充电，同时起到电制动作用，减轻机械刹车负担。 ⑥电机体积小、重量轻、比功率大、可有效地减轻重量、节省空间。 ⑦电机无机械换向器，采用全封闭式结构，防止尘土进入电机内部，可靠性高。 ⑧电机控制系统比异步电机简单。缺点是电机本身比交流电机复杂，控制器比有刷直流电机复杂。永磁无刷直流电机的技术数据：

电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势

电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势中国汽车技术研究中心窦汝振李磊宋建锋摘要：介绍了我国电动汽车用驱动电机系统的研发现状,以及车用系统与普通工业用系统间的差异,指出了发展趋势。 1 引言我国汽车工业的发展面临着来自能源安全、环境保护和气候变化等可持续发展要求的多重挑战。随着近几年汽车保有量的快速增加，汽车能源消耗增长呈现加速趋势，进一步加剧了我国石油供需矛盾。在当前石油资源日益紧张，价格不断攀升的国际形势下，发展电动汽车特别是混合动力汽车是缓解我国石油资源短缺现状的有效途径，也是增强我国汽车工业核心竞争力的重大战略举措。经过“八五”、“九五”规划的实施，特别是“十五”国家863电动汽车重大专项,我国已实现了官、产、学、研的资源整合,具有了电动汽车用驱动电机系统自主研发能力。在国家“三纵三横”总体布局中(如附图所示),驱动电机及其控制系统被列为“三横”中的共性技术之一。附图国家“十五”电动汽车重大专项布局示意 2 电动汽车用驱动电机系统的特点及分类电动汽车对驱动电机系统的要求至少包括：（1）基速以下输出大转矩，以适应车辆的启动、加速、负荷爬坡、频繁起停等复杂工况；（2）基速以上为恒功率运行，以适应最高车速、超车等要求；（3）全转速运行范围内的效率最优化，以提高车辆的续驶里程；（4）结构坚固、体积小、重量轻、良好的环境适应性和高可靠性；（5）低成本及大批量生产能力。电动汽车最早采用了直流电机系统,特点是成本低、控制简单,但重量大,需要定期维护。随电力电子技术、自动控制技术、计算机控制技术的发展,包括异步电机及永磁电机在内的交流电机系统体现出比直流电机系统更加优越的性能,目前已逐步取代了直流电机控制系统。特别是借助于设计方法、开发工具及永磁材料的不断进步,用于驱动的永磁同步电动机得到了飞速发展。电动汽车中常用的交流电机主要有异步、永磁、开关磁阻三大类型，其特点如表1所示。

电动汽车与智能汽车发展前景初探

近年来，汽车保有量逐年增长，随之而来的能源问题和安全问题也成为汽车行业持续发展的“绊脚石”。因此，越来越多的汽车厂商将目光投向了；同时，在互联网技术迅猛发展的当下，为了更好的解决汽车安全问题，各厂商致力于研发具有“预判”功能的智能汽车。越来越多的人坚信，汽车行业将会向电动化、智能化方向发展，传统汽车产业将面临巨大的冲击与挑战。但是，对于与智能汽车的发展前景，谁又更胜一筹呢，本文从消费者对于交通工具的需求方面着手进行研究。一、追求速度最初，人对于交通工具的需求是尽快到达目的地，相同的距离，若速度越快，则在交通工具上耗费的时间越短，这也符合人不愿受约束的天性。而从古至今，交通工具的发展也说明了这一点，如：从马车、轮船到火车、飞机，从长途大巴、普通列车到如今遍布全国的高铁，在速度需求的推动下，交通工具不断演变。二、追求舒适性消费者对于交通工具的舒适性都有一定需求，在不考虑个人经济状况等因素的情况下，消费者会趋向于选择更舒适的交通工具，如：飞机的头等舱、高铁的一等座、舒适的商务车等。而为了满足消费者乘坐舒适性的需求，相应的技术也应运而生，如恒温空调、车用按摩座椅等。三、追求安全性对于交通工具而言，安全性可谓为第一要素。无论是其行驶在陆地、水上还是空中，无论其速度快慢与否，舒适性如何，一旦发生交通事故，将直接威胁到乘员的财产、甚至生命安全。因此，对安全性的需求，是消费者对交通工具最基本的需求。四、追求驾驶轻便在实际驾驶过程中，复杂的路况往往需要驾驶者的注意力高度集中，驾驶者在耗费脑力的同时，希望能尽可能的减轻体力上的消耗。那么，一辆具备良好的灵敏度、便于操纵且轻便省力的交通工具是其最佳选择。为了满足这一需求，市场上有各种技术方案，如：带助力功能的转向装置、能实现无级变速的换挡装置、定速巡航功能等，从减轻脑力和体力2方面着手，让驾驶更轻便。汽车，作为大众化的交通工具，其演变过程也符合以上消费者对于交通工具的4个需求，也正是这些需求，推动着汽车产业不断向前发展。那与智能汽车相比，哪一个更符合消费者对交通工具的需求呢？首先看。从速度上看，的瞬间加速性能相对于传统汽车有一定优势，甚至有的可在3s内完成0～100km/h的加速。然而在国内，多数道路都有限速要求，所以就实际情况来看，并不具备优势。从舒适性和驾驶轻便方面来看，与传统的燃油汽车相比，也并无明显优势。从安全性来看，由于技术还不够成熟，不论是特斯拉，还是比亚迪，市场上屡见自燃、起火的事故。对于消费者而言，屁股下坐着这么一堆电池，想想还真是件可怖的事儿呢。由此可见，没有给消费者实质性的用户体验，然而，因其对解决环境污染、缓解能源压力等方面的显著优势，我国在国家层面上对的推广应用颁布了一系列鼓励政策。但是，几年之后，若没有了政府这只推手，还能像如今这样飞速发展吗？这是值得思考的问题。再来看智能汽车，从驾驶轻便性和安全性2个方面来看，其占据了显著优势。智能汽车充分利用各种传感器，通过其综合感知实时路况，经系统作出判断后，对驾驶者进行预警，甚

汽车车身课程设计

汽车车身设计课程设计课程设计题目电动游览车车身设计姓名：学号：班级：指导教师：学院：学校：日期：

目录 1.摘要 (3) 2.设计任务书 (4) 3.方案分析及选择 (5) 4.设计步骤 (6) 4.1车身主要尺寸的分确定和基本外轮廓的草图设计 (6) 4.2车身轮廓的细节处理 (13) 4.3.对车身进行着色处理 (19) 4.4车身的整体效果图 (20) 5.设计心得 (21) 6.参考文献 (22)

1.摘要车身是汽车的三大总成之一，其生存周期约为底盘的三分之一。车身的更新速度较快，因此车身设计对新车的开发具有十分重要的作用。目前，计算机辅助技术已渗透到汽车生存周期的各个阶段，尤其是CAD技术已成为汽车造型设计的常规手段。通过本次课程设计了解汽车车身造型设计的程序，理解汽车车身造型设计的基本原理和方法，掌握汽车造型设计中的美学、空气动力学和人机工学的一般知识。同时培养动手操作能力和分析能力，为以后从事汽车车身设计打下坚实的基础。课程设计中，本人的任务是根据观光车车身的布置特点，完成车内布置及三维造型。通过查找现有车型的参数及座位的布置，利用CA TIA画出车内布置的三维图中，并进行相应的渲染。达到设计一款外形流畅美观，具备实用性的电动游览车。关键词:车身造型，美学，空气动力学，CA TIA，电动观光车

2.设计任务书学年学期：专业班级：指导教师：设计时间：15-17周学时周数：3周一、设计目的通过本次课程设计使学生了解汽车车身造型设计的程序，理解汽车车身造型设计的基本原理和方法，掌握汽车造型设计中的美学、空气动力学以及人机工程学的一般知识。同时培养学生的动手能力和分析能力，为以后从事汽车车身设计打下坚实的基础。二、设计任务及要求根据一下车身尺寸参数完成电动观光车车身造型设计任务，达到以下要求：车体宽度小于2m 车体高度小于2m 可供月15到18人乘坐最高时速40KM 允许坡度15°

车辆工程课程设计

本科专业课程设计题目新能源汽车动力与驱动系统总体的设计学院: 汽车与交通工程学院专业: 车辆工程学号: 201223079026 学生: 曼华指导教师: 安文

日期: 2016.01

摘要日益严重的环境污染和能源危机对汽车工业的发展提出了极为严峻的挑战。为了汽车工业的可持续发展，以使用电能的电动机作为驱动设备的电动汽车能真正实现“零污染”，现已成为各国汽车研发的一个重点。纯电动汽车是指利用动力电池作为储能动力源，通过电池向电机提供电能，驱动电机运转，从而推动车辆前进。而在电动汽车研究的众多技术选型中，依靠轮边驱动的电动汽车逐渐成为一种新颖的电动汽车选型方向。本文设计了一种新型双电机独立驱动桥，该方案采用锂离子动力电池作为动力源，两台永磁直流无刷电机作为驱动装置，依靠两套减速齿轮组分别进行减速，用短半轴带动车轮旋转。在系统构型设计的基础上，进行了包括电动机、电池在的动力系统参数匹配。关键词：纯电动汽车；锂离子；双电机系统

电力电子课程设计直流直流升压电路分析与设计电动汽车蓄电池充电器设计

题目 1 —直流/ 直流升压电路分析与设计电动汽车蓄电池充电器设计一、技术指标输入电压：12-24V，输出电压42V，输出电压纹波＜200mV，负载电阻10 Q,开关频率50kHz。二、设计要求 1). 选择主电路的类型和相应的功率器件，并对功率器件进行设计； 2). 设计电压单闭环反馈补偿器； 3). 给出输出电压的仿真结果来验证你的设计： a)电阻由10Q跳变到5Q; b)输入电压由12V跳变到24V。三、设计方案分析、DC-DC 升压变换器的工作原理 DC-DC 功率变换器的种类很多。按照输入/输出电路是否隔离来分，可分为非隔离型和隔离型两大类。非隔离型的DC-DC 变换器又可分为降压式、升压式、极性反转式等几种；隔离型的DC-DC 变换器又可分为单端正激式、单端反激式、双端半桥、双端全桥等几种。下面主要讨论非隔离型升压式DC-DC 变换器的工作原理。图1 (a)是升压式DC-DC变换器的主电路，它主要由功率开关管VT、储能电感L、滤波电容C和续流二极管VD组成。电路的工作原理是，当控制

信号Vi 为高电平时，开关管VT 导通，能量从输入电源流入，储存于

电感L 中，由于VT 导通时其饱和压降很小，所以二极管 D 反偏而截止，此时存储在滤波电容C 中的能量释放给负载。当控制信号Vi 为低电平时, 开关管VT 截止，由于电感L 中的电流不能突变，它所产生的感应电势将阻止电流的减小，感应电势的极性是左负右正，使二极管 D 导通，此时存储在电感L 中的能量经二极管D 对滤波电容C 充电，同时提供给负载。电路各点的工作波形如图1 (b )。图1DC-DC 升压式变换器电路及工作波形、DC-DC 升压变换器输入、输出电压的关系假定储能电感L 充电回路的电阻很小，即时间常数很大，当开关管忽略管子的导通压降，通过电感 L 的电流近似是线性增加的。其中ILV 是流过储能电感电流的最小值。在开关管VT I I ^T b T LP LV ON ON 导通结束时，流过电感L 的电流为： L ，iL 的增量为L 。在开关管VT 关断时，续流二极管D 导通，储能电感L 两端的电压为 UL U0 Ul L dT ，所以流过储能电感L 的电流为：" ILP L t ，当 i L I LV I LP 开关管VT 截止结束时，流过电感L 的电流为关管导通期间的增量应等于在开关管截止期间的减量，即 T T 1 T O FF ，所以：U 。“ U T T ON U 1 1 q ^，其中 VT 导通时, i L 1 LV 即： U 。 U I I OFF L U o U I iL 的减少量为 L T OFF 。在电路进入稳态后，储能电感 L 中的电流在开 U L T L I ON u 。U I L

电动汽车介绍

电动汽车介绍电动车的发展是汽车发展的必然趋势。国家“863”计划选定纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车作为电动汽车发展的三条主线。下表是三种车的对比。驱动系统能源系统能源来源特点完全零排放，不依赖石油，但一次充电行驶里纯电动电机蓄电池电网程短，充电时间长，需要充电设施。日前已小汽车批量生产销售。汽油行驶里程长，可以不要公共充电设施，行驶过混合动力电机蓄电池柴油程仍有废气排放，但很低。依赖石油，成本适汽车发动机发动机电网中。已批量生产销售。氢气燃料电池甲醇行驶里程长，能量效率高，不依赖石油，无废电机燃料电池汽车汽油气排放或超低排放，但成本高。仍处于开发中。乙醇长远来看，纯电动车和燃料电池车是最具希望的产品，在未来将占据主导地位。由于技术和成本的原因，这两种产品目前还不具备实用化的条件。混合动力汽车介于传统汽车和未来汽车之间，是一种承前启后的、在经济和技术方面都趋于成熟的产品。在未来性汽车尚难突破瓶颈的时候，各国争先恐后地推出各种形式的混合动力车证明了其存在的现实价值。权威人士预测，在以后的10-20年时间里，内燃发动机汽车的市场分额将逐步减少，纯电动汽车和混合动力汽车将与之三分天下。其发展趋势如下图所示。

初步的市场调查表明，在欧洲大多数用户在燃油汽车、混合动力汽车和纯电动汽车中，更愿意选择混合动力汽车，这与专家估计完全一致。 1、纯电动汽车蓄电池控制器电机驱动轴电能机械能

图1 纯电动车原理图纯电动汽车主要由蓄电池、电动/发电机等部件组成。蓄电池向电动机提供电能来驱动汽车。在制动或减速时，电机做为发电机来回收能量。 2、混合动力汽车 2.1、串联式混合动力电动汽车整流/发电机发动机逆变器蓄电池控制器电动机驱动轴电能机械能图2 串联式混合动力电动汽车原理图串联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、驱动电机和蓄电池组等部件组成。发动机仅仅用于发电，发电机所发出的电能供给电动机，电动机驱动汽车行驶。发电机发出的部分电能向电池充电，来延长混合动力电动汽车的行驶里程。另外电池还可以单独向电动机提供电能来驱动电动汽车，使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶。

电动车基本知识讲解1

电动车基本知识讲解银河汽车网 2008-11-23 阅读：3755次【字体：大中小】第一章电动车基本知识一、电动自行车的定义它是以蓄电池作为辅助能源,具有两个车轮,能实现人力骑行,电动或电助动功能的特种自行车. 二、电动车的基本构造和功能 1、充电器，它是给电池补充电能的装置,一般分二阶段和三阶段充电模式两种. 2、电池，主要采用铅酸电池组合,另外镍氢电池与锂离子电池也在一些轻便折叠电动车上开始使用了. 3、控制器，它是控制电机转速的部件,也是电动车电气系统的核心,具有欠压、限流、过流保护功能. 4、转把、闸把、助力传感器，这些部件都是控制器的信号输入部件，转把信号是电动车速度的控制信号，闸把信号是电动车刹车时，闸把内部电子电路输出给控制器的一个电信号，控制器接收到这个信号，就会切断对电机的供电，从而实现刹车断电功能，助力

电压的单位，符号是V，一千伏特称为1KV 六、安时是什么意思它是安培乘以小时的意思，英文代号Ah，是电池电能容量的单位，电动车常用电池为12安时容量，它的高低直接影响电动车续行里程的长短，电池经多次使用或不正常使用后其容量下降，就是指这一数值。七、安培是什么意思电流的单位，符号是A 八、欧姆是什么意思电阻的单位，符号是Ω 九、集成电路是什么意思为完成某些特定的电路功能，将很多的电子元器件高度集中起来，并用特定的形式进行组装起来的电子器件，集成电路的型号不同，其功能也不一样，多采用集成电路，有利于减小体积，提高可*性，英文简称IC 十、电动车的基本性能电动车的基本性能目前尚未见到完整的统一规定,但电动车应当和必须具备以下性能: 1、车速，电动自行车的车速20㎞/h（国家规定） 2、载重，车体自身及其配件应符合国家质量标准，总载重量不少于75㎏。 3、加速性能，电池电量充足，在平直的道路上，电动自行车起步至最高车速20㎞/h,最大行车距离不超过8米。 4、爬坡能力，电动车爬坡能力不少于7度。 5、充一次电行驶能力不少于25㎞。 6、电机寿命，无刷电机不少于30万㎞，有刷电机不少于6万㎞。 7、电池寿命，在完全充放电的情况下，铅酸电池使用时间不少于300次。 8、无极变速。 9、控制器和充电器应该的智能型的，控制器面板有电池剩余电量和速度显示，还应当具有基本的保护功能，如欠压保护，过流保护，刹车断电等。十一、如何区分电机的类型？有刷和无刷。想区分电机的类型，必须查看电机轴端的引出线路，用手捏摸电机轴端引出套管中有

电动智能小车(完整论文)

摘要 80C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的，采用80C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。采用的技术主要有：（1）通过编程来控制小车的速度；（2）传感器的有效应用；（3）新型显示芯片的采用. 关键词80C51单片机、光电检测器、PWM调速、电动小车

Design and create an intelligence electricity motive small car Abstract 80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze. The adoption of technique as: (1)Reduce the speed by program the engine； (2)Efficient application of the sensor; (3)The adoption of the new display chip. Keywords 80C51 single chip computer, light electricity detector, PWM speed adjusting, Electricity motive small car

电力电子课程设计直流直流升压电路分析与设计电动汽车蓄电池充电器设计

题目1—直流/直流升压电路分析与设计电动汽车蓄电池充电器设计一、技术指标输入电压：12-24V，输出电压42V，输出电压纹波<200mV，负载电阻10Ω，开关频率50kHz。二、设计要求 1). 选择主电路的类型和相应的功率器件，并对功率器件进行设计； 2). 设计电压单闭环反馈补偿器； 3). 给出输出电压的仿真结果来验证你的设计： a)电阻由10Ω跳变到5Ω； b)输入电压由12V跳变到24V。三、设计方案分析 3.1、DC-DC升压变换器的工作原理 DC-DC功率变换器的种类很多。按照输入/输出电路是否隔离来分，可分为非隔离型和隔离型两大类。非隔离型的DC-DC变换器又可分为降压式、升压式、极性反转式等几种；隔离型的DC-DC变换器又可分为单端正激式、单端反激式、双端半桥、双端全桥等几种。下面主要讨论非隔离型升压式DC-DC变换器的工作原理。图1（a）是升压式DC-DC变换器的主电路，它主要由功率开关管VT、储能电感L、滤波电容C和续流二极管VD组成。电路的工作原理是，当控制信号Vi为高电平时，开关管VT导通，能量从输入电源流入，储存于

电感L 中，由于VT 导通时其饱和压降很小，所以二极管D 反偏而截止，此时存储在滤波电容C 中的能量释放给负载。当控制信号Vi 为低电平时，开关管VT 截止，由于电感L 中的电流不能突变，它所产生的感应电势将阻止电流的减小，感应电势的极性是左负右正，使二极管D 导通，此时存储在电感L 中的能量经二极管D 对滤波电容C 充电，同时提供给负载。电路各点的工作波形如图1（b ）。图1DC-DC 升压式变换器电路及工作波形 3.2、DC-DC 升压变换器输入、输出电压的关系假定储能电感L 充电回路的电阻很小，即时间常数很大，当开关管VT 导通时，忽略管子的导通压降，通过电感L 的电流近似是线性增加的。即：t L U I i I ?+=LV L ，其中ILV 是流过储能电感电流的最小值。在开关管VT 导通结束时，流过电感L 的电流为： ON LV LP T L U I I I ?+=，iL 的增量为ON I T L U ?。在开关管VT 关断时，续流二极管D 导通，储能电感L 两端的电压为dt di L U U u L I L =-=0，所以流过储能电感L 的电流为：t L U U I i I LP L ?--=0，当开关管VT 截止结束时，流过电感L 的电流为OFF I LP LV L T L U U I I i ?--==0， iL 的减少量为OFF I T L U U ?-0。在电路进入稳态后，储能电感L 中的电流在开关管导通期间的增量应等于在开关管截止期间的减量，即 OFF I ON I T L U U T L U ?-=?0，所以：I I ON I OFF U q U T T T U T T U ?-=?-=?=110，其中

电动汽车介绍

纯电动汽车工作原理蓄电池——电流——电力调节器——电动机——动力传动系统——驱动汽车行驶主要结构电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。 1. 电源电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前，电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于比能量较低，充电速度较慢，寿命较短，逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。 2. 驱动电动机驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机，这种电机具有"软"的机械特性，与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花，比功率较小、效率较低，维护保养工作量大，随着电机技术和电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机（BCDM）、开关磁阻电动机（SRM）和交流异步电动机所取代。 3. 电动机调速控制装置电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。早期的电动汽车上，直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的，且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂，现在已很少采用。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中，它也逐渐被其他电力晶体管（入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等）斩波调速装置所取代。从技术的发展来看，伴随着新型驱动电机的应用，电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用，将成为必然的趋势。在驱动电动机的旋向变换控制中，直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电动机的旋向变换，这使得孔子哈电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时，电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电

新能源汽车基础知识

新能源汽车介绍

目录 CONTENTS 新能源汽车概论纯电动汽车初探纯电动汽车部件介绍123

新能源汽车的定义广义定义广义新能源汽车，又称代用燃料汽车，包括纯电动汽车、燃料电池电动汽车这类全部使用非石油燃料的汽车，也包括混合动力电动车、乙醇汽油汽车等部分使用非石油燃料的汽车。狭义定义《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》的规定：新能源汽车是指是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的具有新技术、新结构、技术原理先进的汽车。目前存在的所有新能源汽车都包括在广义概念里，具体分为六大类：混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车、醇醚燃料汽车、天然气汽车等。

新能源汽车发展的因素

环保无污染噪音小结构简单使用维修方便能源效率高多样化用车成本低可使用低价电简单省钱 96%40% 高效

19世纪中期1881年，法国工程师古斯塔夫·特鲁夫发明了世界上第一辆电动三轮车，这是一辆用铅酸电池为动力的三轮车。 20世纪70年代第二个黄金时代： 20世纪70年代的石油危机，使人们重新审视纯电动汽车受到资本的推动，在那十几年里，电动汽车的驱动技术有了较大的发展。 20世纪初期电动汽车的第一个黄金时代：蒸汽汽车占40%，电动汽车占38%，内燃机汽车只占22%。 20世纪90年代由于电池技术发展滞后，汽车制造商在市场压力下，开始研发混合动力汽车，以克服电池和续航里程短的问题 21世纪初期电动汽车里程碑： 2008年特斯拉电动汽车交付客户，这是第一辆合法生产的锂离子电池的全电动汽车，也是全球首辆一次充满电行驶320公里以上的全电动汽车。

纯电动汽车的驱动电机系统详解

纯电动汽车的驱动电机系统详解驱动电机系统是电动汽车三大核心系统之一，是车辆行驶的主要驱动系统，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。一、驱动电机系统介绍驱动电机系统由驱动电机、驱动电机控制器(MCU)构成，通过高低压线束、冷却管路与整车其他系统连接，如图1所示。整车控制器(VCU)根据加速踏板、制动踏板、挡位等信号通过CAN网络向电机控制器MCU发送指令，实时调节驱动电机的扭矩输出，以实现整车的怠速、加速、能量回收等功能。电机控制器能对自身温度、电机的运行温度、转子位置进行实时监测，并把相关信息传递给整车控制器VCU，进而调节水泵和冷却风扇工作，使电机保持在理想温度下工作。驱动电机技术指标参数，如表1所示，驱动电机控制器技术参数如表2所示。1、驱动电机永磁同步电机是一种典型的驱动电机(图2)，具有效率高、体积小、可靠性高等优点，是动力系统的执行机构，是电能转化为机械能载体。它依靠内置旋转变压器、温度传感器(图3)来提供电机的工作状态信息，并将电机运行状态信息实时发送给MCU。旋转变压器检测电机转子位置，经过电机控制器内旋变解码器解码后，电机控制器可获知电机当前转子位置，从而控制相应的IGBT功率管导通，按顺序给定子三个线圈通电，驱

动电机旋转。温度传感器的作用是检测电机绕组温度，并提信息供给MCU，再由MCU通过CAN线传给VCU，进而控制水泵工作、水路循环、冷却电子扇工作，调节电机工作温度。驱动电机上有一个低压接口和三根高压线(V、U、W)接口，如图4所示。其中低压接口各端子定义如表3所示，电机控制器也正是通过低压端口获取的电机温度信息和电机转子当前位置信息。2、驱动电机控制器驱动电机控制器MCU结构如图5所示，它内部采用三相两电平电压源型逆变器，是驱动电机系统的控制核心，称为智能功率模块，它以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)为核心，辅以驱动集成电路、主控集成电路。MCU对所有的输入信号进行处理，并将驱动电机控制系统运行状态信息通过CAN2.0网络发送给整车控制器VCU。驱动电机控制器内含故障诊断电路，当电机出现异常时，达到一定条件后，它将会激活一个错误代码并发送给VCU整车控制器，同时也会储存该故障码和相关数据。驱动电机控制器主要依靠电流传感器(图6)、电压传感器、温度传感器来进行电机运行状态的监测，根据相应参数进行电压、电流的调整控制以及其它控制功能的完成。电流传感器用于检测电机工作实际电流，包括母线电流、三相交流电流。电压传感器用于检测供给电机控制器工作的实际电压，包括动力电池电压、12V蓄电池电压。温度传感器用于检测电机控制系统的工作温度，包括IGBT模块的温度。驱动电

简易智能电动小车设计

1 引言随着我国经济不断地发展，电子科学技术有了显著的提高，出现了大量的新型电子元器件，电子产品的种类和功能也更加多样化已拥有较大的市场。由于我国对人口数量的不断控制，独生子女的数量越来越多，很多家长更加重视孩子的成长和教育，玩具产品成为新世纪孩子童年不可缺少的伙伴，使玩具产品发展迅速已占据国内较大的消费市场。目前，国内的电子技术有了迅猛的发展，单片机、传感器和大规模集成电路的出现已可以解决了玩具成本过高的问题。但是由于目前的玩具车还存在可靠性比较差，功能比较单一和成本比较高等问题，还难以在全国范围内进行普及，只能满足少数家庭孩子的需求。因此，有必要开发一种面向更多家庭孩子的多功能低价位的玩具小汽车，以满足更多孩子们的需求。玩具智能化成为玩具行业的发展新趋势。高科技智能化玩具不仅满足了儿童的好奇心，加强了孩子和玩具的互动，同时也激发了孩子的求知欲。玩具企业将计算机、电子、通讯等领域内的先进技术“嫁接”到玩具产品中，突破了传统玩具的局限性，赋予玩具“听”、“说”功能，与人进行互动。智能化玩具的形式多样、内容丰富、寓知于乐，可以与孩子们进行“情感”交流，进而培养孩子良好的习惯，并在愉悦中学习、体会生活，真正达到寓教于乐的目的。而且玩具已经不在仅是儿童的专利。 2 传感器的历史发展及应用 2.1 传感器的发展历史传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础，是现代科技的开路先锋，美国早在80年代就声称世界已进入传感器时代，日本则把传感器技术列为十大技术之创立。美、日、英、法、德和独联体等国都把传感器技术列为国家重点开发关键技术之一。美国国家长期安全和经济繁荣至关重要的22项技术中有６项与传感器信息处理技术直接相关。传感器技术是一项当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一，也是当代科学技术发展的一个重要标志，它与通信技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱之一。 80 年代是机器人触觉传感技术研究、发展的快速增长期. 此期间对传感器设计、原理和方法作了大量研究, 主要有电阻、电容、压电、热电、磁、磁电、力、光、超声和电阻应变等原理和方法。开始了对检测接触点和区域、接触截面形状、

电动车里程表课程设计报告书

目录第一章概述 (2) 第二章硬件设计 (3) 2.1系统组成结构框图 (3) 2.2具体硬件电路及工作原理 (3) 2.3 AT89C2051单片机简介 (4) 2.3.1芯片概述 (4) 2.4其他外围硬件电路 (6) 2.4.1电源电路 (6) 2.4.2霍尔传感器 (6) 2.4.3 4位串行静态显示电路 (7) 第三章软件设计 (8) 3.1主程序设计 (8) 3.2 外中断0和T1定时溢出中断服务子程序设计 (9) 3.3 速度/里程显示控制子程序设计 (9) 3.4系统完整源程序 (10) 总结 (11) 参考文献 (12) 附录 (13) 附录1 整体电路图 (13) 附录2 源程序 (14)

第一章概述本设计介绍的速度与里程表设计以单片机和光电传感器为核心。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用LED模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直接的显示给使用者。该设计能实时地将所测的速度与累计里程数显示出来，主要是将传感器输入到单片机的脉冲信号的频率（传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号）实时地测量出来，考虑到信号的衰减、干扰等影响，在信号送入单片机前应对其进行放大整形，然后通过单片机计算出速度和里程，再将所得的数据存储到串口数据存储器，并由LED显示模块交替显示所测速度与里程。本设计的里程数的算法是一种大概的算法（假设在一定时间内自行车是匀速行进，平均速度与时间的乘积即为里程数）。本系统由信号预处理电路、单片机AT89C2051、系统化LED显示模块、串口数据存储电路和系统软件组成。其中信号预处理电路包含信号放大、波形变换和波形整形。对待测信号进行放大的目的是降低对待测信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机相连的TTL信号；通过单片机的设置可使内部定时器T1对脉冲输入引脚T0进行控制，这样能精确地算出加到T0引脚的单位时间内检测到的脉冲数；设计中速度显示采用LED 模块，通过速度换算得来的里程数采用I2C总线并通过E2PROM来存储，既节省了所需单片机的口线和外围器件，同时也简化了显示部分的软件编程。设计时，应综合考虑测速精度和系统反应时间。本设计用测量脉冲频率来计算速度，因而具有较高的测速精度。在计算里程时取了自行车的理想状态。实际中，误差控制在几米之内，相对于整个里程来说不是很大。为了保证系统的实时性，系统的速度转换模块和显示数据转BCD码模块都采用快速算法。另外，还应尽量保证其他子模块在编程时的通用性和高效性。本设计的速度和里程值采用6位显示，并包含两个小数位。

《纯电动汽车结构与检修》课程标准

目录一、课程性质与定位 (2) 二、课程设计思路 (2) 三、课程教学目标 (2) 四、课程主要内容与教学要求 (2) 五、课程实施建议 (3) 六、其他说明 (7)

《纯电动汽车结构与检修》课程标准一、课程性质与定位《纯电动汽车结构与检修》是汽车专业群（汽车检测与维修技术专业、汽车电子技术专业、汽车运用技术专业、汽车营销与服务专业）的专业必修课，属于专业群大类培养平台课程。《纯电动汽车结构与检修》在专业课程体系中，起到承上启下的作用，学校层面设置的必修课等专业课程。使学生了解汽车行业、产业发展历程和专业背景、课程体系及就业岗位，树立专业思想，激发学习兴趣，了解纯电动汽车技术在行业发展中的重要性，明确职业规划，培养学生的创新思维能力。二、课程设计思路第5学期开设，每周6课时，采用讲授形式，根据学时安排，由专业教师、企业专家、高新技术企业负责人等思想，将专业文化、行业技术创新发展与前沿技术等内容融入课程，拓宽学生视野，培养学生创新精神。按照“了解汽车专业和行业背景——树立专业思想，激发学习兴趣——了解纯电动汽车技术在行业发展中起到的关键作用，培养学生掌握新知识的思维能力”的依次递进的思路开设学习情景。三、课程教学目标通过课程学习，使学生了解纯电动汽车在汽车行业、产业发展历程和专业背景、课程体系及就业岗位，树立专业思想，激发学习兴趣，了解纯电动汽车技术在行业发展中的重要性，明确职业规划，了解纯电动汽车过程，同时，培养学生善于自我学习、沟通表达、团队协助等职业素养，主动探索新知识、新技术的应用，培养学生的创新思维能力。四、课程主要内容与教学要求（一）纯电动汽车结构与检修主要内容： 1)项目一概述； 2)项目二纯电动汽车的主要部件及工作原理；

智能电动小车的设计

智能电动小车的设计摘要：本设计采用mc9s12xs128单片机最小系统板作为智能小车的控制核心，使用红外线光电传感器作为车道信息的检测，用超声波来测量两车之间的车距，由bts7960芯片分别驱动双侧直流电机。单片机从红外传感器读取跑道标志线信息及边界信息，并用超声传感器计算车距，经过综合分析和优化的算法，以实现两车在对应的车道内正常行驶，并实现超车和避碰。关键词：智能小车单片机红外线光电传感器超声波智能电动小汽车能在规定黑边线跑道内隔圈相互超车行驶,由于跑道较窄，因此采用自行改装的小车架进行电动汽车制作，经最后调试与测试，均能稳定地按要求进行超车行驶。 1、系统设计方案系统主要由主控电路板、光电传感器、超声波传感器、直流电机、电机驱动模块、液晶显示器等部分组成，主控电路板由mc9s12xs128单片机最小系统板、电压转换电路、按键和电源等部分组成。 1.1 硬件配置方案硬件系统由微处理器、超声测距模块、车道信息检测模块、电机驱动等组成。为了前车与后车交换信息，可使用无线通讯模块，但由于会占用较多的时间，增加程序复杂度，因此设计中采用了向前进行超声测车距来判断前后车位置的确认，并根据车距来控制后车的车速，以防止两车相碰。 1.2 行车策略

行车有外道行车和内道行车两种方案，在外车道行走可以比较平稳的转弯但路程较多，在内车道行走虽然行程较短，但弯道标志线复杂，行车设计不确定因素较多，经过权衡，以牺牲速度保证不碰撞为原则，采用在正常行车道中外道行车，而在超车时，超越车在超车道左侧行驶，有利于避让。 1.3 电机驱动模块电机驱动采用bts7960集成驱动块。具有逻辑电平输入、电流诊断、斜率调节、死区时间产生和过温、过压、欠压、过流及短路保护的功能，驱动电流大。 1.4 信号检测系统要实现两车能正常行驶并实现超车，必须有以下的检测和控制：两车之间的间距、道路边界的检测，起跑线、转弯标志线、超车区以及行车圈数的检测。信号检测系统包括道路检测和运行状态检测，其中道路检测包含用红外线光电传感器进行道路边界线检测和标志检测；运行状态检测包含用红外线光电传感器来计算行驶圈数及用超声波来测车距等。 1.5 控制系统控制系统在单片机程序控制下，根据道路检测情况控制电动小汔车在规定的道路内行驶。在直道上前后车需保持一定的距离，当检测到转弯标志线时，利用左右电机差速的方式转过一定的角度，在进入超车区时，前车减速并靠右侧车道缓慢行驶，后车则从左侧车道快速绕行并超车。

车辆工程课程设计报告书

本科专业课程设计题目新能源汽车动力与驱动系统总体的设计学院: 汽车与交通工程学院专业: 车辆工程学号: 6 学生: 曼华指导教师: 安文日期: 2016.01

Abstract Increasingly serious environmental pollution and energy crisis put forward on the development of the auto industry is extremely severe challenges. In order to the sustainable development of automobile industry, to use the power of the motor as driving device of the electric car can truly realize "zero pollution", has become a national automobile research and development of a key. So-called pure electric vehicles is the use of power battery as energy storage power source, through the battery power to the motor, drive motor running, pushing forward vehicle. In the electric car research, technology selection, depending on the round edge drive electric cars gradually become a new direction of the electric car type selection. This paper designs a new type of double motor drive axle independently, the scheme adopts the lithium ion power battery as a power source, two permanent magnet brushless dc motor as drive device, rely on two sets of gear group respectively for slowing down, with a short half shaft drives the wheels. On the basis of the system configuration design, the power system parameters, including electric motors, batteries, matching. Key words:Electric vehicles;Li+;Dual motor system