基于DSP的电动自行车控制器的设计_郑爱莲
第34卷第2期
杭州电子科技大学学报Vol．34，No．22014年3月Journal of Hangzhou Dianzi University Mar．2014doi ：10．3969/j．issn．1001－9146．2014．02－025
基于DSP 的电动自行车控制器的设计
郑爱莲1，陈萍2，寇治国3，高晨3
(1．温州市电力局，浙江温州325000;2．浙江省电子信息产品检验所，浙江杭州310012;
3．杭州电子科技大学电子信息学院，浙江杭州310018)
收稿日期：2013－07－20
作者简介：郑爱莲（1978－），女，浙江文成人，工程师，自动控制与电力系统．摘要：针对传统直流电机存在的电机容量有限、可靠性不高、噪音大等缺点，该文提出了基于DSP
芯片TMS320F28035的永磁无刷直流电动机的控制器设计，重点介绍了电机控制器的硬件主电路
设计与软件的流程设计。整个系统通过主控制模块、驱动模块与电路保护模块的结合，实现了该
电动自行车的起步、
调速和速度显示等功能。关键词：无刷直流电机；控制结构；电动自行车
中图分类号：TM301．2文献标识码：A 文章编号：1001－9146（2014）02－0100－03
0引言
电动自行车具有省力、污染小、使用方便等优点，是快捷的短距离交通工具。在车用电子设备方面，
电动自行车由无刷直流电动机、控制器、充放电系统等构成［1］。在19世纪80年代，从原联邦德国
Mannesmann 公司推出永磁无刷直流电机开始，无刷直流电机进入实用阶段。电动机的控制方式比较多，最典型的是采用霍尔传感器作为电动机控制信号传感器，控制电枢绕组按照规定次序产生步进式旋
转磁场拖动永磁转子旋转［2－3］。不同的控制系统，由于控制理念、控制原理和控制方式的不同，呈现出
不同的特点。本系统采用TMS320F －28035作为控制芯片，
实现电动自行车的控制功能。同时采用ST7920液晶屏实时显示系统的运行状况，更加体现了人机结合的特点，具有电路简洁、成本低、使用和维护方便等特点。
1
电机驱动控制
图1电机系统硬件框图
控制器由主控制芯片、刹车控制传感器、驱动与逆变
器桥模块、电压控制模块、霍尔信号检测模块与显示器显
示模块组成，
系统硬件结构框图如图1所示。2
系统硬件电路设计2．1驱动电路设计
在设计中，根据霍尔信号用检测中断来确定转子位
置，
采用6路时序控制PWM 输出来控制相应功率管的断通，从而时序实现励磁磁场的顺序旋转。
逆变桥电路由6个IＲF540型MOSFET 组成，它的输
图2电机控制电路入电压为直流电压36V ，通过PWM 控制信
号来控制MOSFET 的导通与否，实现将直流
变为三相交流电。由于逆变桥主回路有6个
MOSFET ，一对一的MOSFET 驱动会使系统成
本增加、结构复杂、可靠性降低，在本设计中
采用了如图2所示的IＲ2136功率驱动芯片
来驱动功率管。
2．2电流检测电路
电动车负载会随运行状态的不同而产生
变化，在负载过重的情况下，电动车启动、爬
坡、加速时都会产生一定的冲击电流，当冲击
电流超过硬件电路中允许电流的额定峰值时，
器件将会被烧毁。本设计中采用电流采样电
阻监测驱动电流变化［6］，
采样电压经滤波和放大后形成03．3V 电压信号，将该电压信号
分为两路，分别接到DSP 上AD 采样端和逆变
器驱动芯片IＲ2136的ITＲIP 引脚上，如果电流过大MOSFET 自动关断，电流检测电路如图3所示。
2．3欠压检测电路电动自行车在使用过程中，对蓄电池的电量检测十分重要。电池电压的检测电路如图4所示，电阻Ｒ1和Ｒ2对蓄电池电压进行分压，将电阻Ｒ2两端的电压输入到TMS320F28035的AD 端，从而进一步计
算电池电压。在行车的过程中，通过显示屏实时看到电池的电压。当电池电压低于欠压设定值时，
DSP 会自动关断PWM 驱动信号，同时，电机停止运转，显示器提示用户电量不足
。
图3
电流检测
电路图4电压采样电路
2．4霍尔信号检测电路旋转磁场位置信号采样通过直流无刷电机霍尔元件来实现，霍尔元件固定在电极励磁磁极附件，采用集电极开路输出。除了5V 电源外，每一路检测电路上都必须接一个1k Ω上拉电阻得出位置方波信
号，
经光耦隔离和滤波送TMS320F28035的GPIO 端口引脚，霍尔检测电路如图5所示。3控制系统的软件设计
系统主程序如图6所示，包括系统时钟、I /O 端口、看门狗、系统中断、
AD 模块、PWM 模块和各软件模块参数的初始化模块，系统通过检测DSP 的GPIO 端口电平得到电机三相励磁状态的霍尔信号，通过
换相模块输出换相信号，驱动转子形成按照控制模式形成的旋转磁场，
PID 模块可根据运行状态和指令调节PWM 信号的占空比的方式调节电机的转速，由PWM 发生器按时序输出PWM 信号驱动电机运转。
101第2期郑爱莲等：基于DSP 的电动自行车控制器的设计
图5霍尔信号检测
电路图6主程序流程图
4结束语
本文以TMS320F28035作为控制核心，采用IＲ2136功率驱动芯片驱动MOSFET ，使得电动自行车整个控制器结构减小，并实现了电子刹车、过流保护、欠压保护等基本功能。经过反复试验，本设计性能稳定可靠、反应速度快、有良好的速度调节性能和抗负载扰动能力。
参考文献
［1］陈君科，范蟠果．电动自行车控制器设计与实现［
J ］．电力电子技术，2008，42（3）：81－83．［2］陈敏，邓颖．LPC2141的无刷直流电机控制系统设计［
J ］．单片机与嵌入式系统应用，2010，10（1）：32－34．［3］孙亚秀，孙睿峰，陈炳才．三相PWM 驱动电机系统干扰源的数学模型［
J ］．电机与控制学报．2010，14（4）：52－58．［4］Chi C T ，Yin S A．Speed measurement of a general DC brushed motor based on sensorless method ［C ］．Ho Chi Minh
City ：International Power and Energy Conference ，
2012：332－337．［5］Zi-Yi L ，Sew-Kin W ，Wai-Leong P ，et al．The design of DC motor driver for solar tracking applications ［C ］．Kuala
Lumpur ：International Conference on Software engineering ，
2012：556－559．［6］王晓明．电动机的单片机控制［M ］．北京：北京航空航天大学出版社，2008：58－102．
The Design of Electric Bicycle Controller Based on DSP
Zheng Ailian 1，Chen Ping 2，Kou Zhiguo 3，Gao Chen 3
（1．Wenzhou Electricity Bureau ，Wenzhou Zhejiang 325000，China ；
2．Zhejiang Provincial Testing Institute of Electronic Information Product ，Hangzhou Zhejiang ，310012，China ；
3．School of Electronics Information ，Hangzhou Dianzi University ，Hangzhou Zhejiang 310018，China ）
Abstract ：In view of the limited capacity ，low reliability ，large noise and other shortcomings exist in the traditional DC motors ，this paper puts forward the design of the permanent magnet brushless DC motor controller based on TMS320F28035，a DSP chip ，and introduces the hardware composition and software program flow of the controller in detail．TMS320F28035chip is used as the control chip of the hardware part ，which realizes the intelligent control of motor and under-voltage protection ，over-current protection ，and other functions through the control-circuit ，drive-circuit ，protection-circuit and other circuit module designs．The part of software adopts modular programming and structured programming ，making it easy for users to secondary development．This controller implements the starting ，speed control and speed show of the electric bike．Key words ：brushless DC motor ；control structure ；electric bicycle 201杭州电子科技大学学报2014年
纯电动汽车整车控制器的设计
纯电动汽车整车控制器的设计 摘要：随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。传 统的内燃机汽车消耗石油，排出大量废气，使得城市的空气质量不断下降。纯电 动汽车由于不使用传统化石能源，对环境不造成污染，受到人们的青睐。随着科 技的进步，电动汽车的核心技术不断地革新与突破，逐渐完善的城市基础设施提 供了有利的帮助，电动汽车已经成为潜力股，逐步取代传统汽车变为可能。本文 从汽车结构出发，结合整车信息传输过程，设计了整车控制器的软硬件结构。 关键词：纯电动汽车；整车控制器；硬件设计；软件设计 纯电动汽车作为新能源汽车的一种，以其清洁无污染、驱动能源多样化、能 量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器（vehicle control unit，VCU）作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽，主要实现数据采集和处理、控 制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车 辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中，积极推行整车 控制系统架构的标准化和统一化，汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件，整车厂只需要开发核心应用软件，有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内 各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案，开发技术进步明显，但是对核 心电子元器件、开发环境的严重依赖，所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象，针对电动汽车应有的结构和特性，对 整车控制器的设计和开发展开研究。 一、整车控制系统分析与设计 （一）整车控制系统分析 复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车 通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互，获取整车的实时数据，然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行 驶状态进行判断，从而进入不同的工况与运行模式，对电机控制系统或制动系统 发出操控命令，并接受各子控制器做出的反馈。 保障纯电动汽车安全可靠运行，并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器，属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传 输的数据和驾驶操作指令，依照给定的控制策略做出工况与模式的判断，实现实 时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电，以整车控制器为中心通信节 点的整车通信网络，实现了数据快速、可靠的传递。 （二）整车控制系统设计 复合电源的结构设计，选择了超级电容与DC/DC串联的结构，双向DC/DC跟 踪动力电池电压来调整超级电容电压，使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全，同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量，在复合电源系 统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关，防止了纯电动汽车处于再生制动状态时，动力电池继续供电，降低再生制动能量的吸收效率。 整车CAN通信网络设计，由整车控制器（VCU）、电机控制器（motor control unit，MCU）、电池管理系统（battery management system，BMS）、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元（Electronic Control Unit，ECU）组成 了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。 二、整车控制器硬件设计及软件设计
电动车设计计算书
一、车型设计的主要参数指标 表1 主要参数 二、车型设计的计算方程式 电动汽车动力传动系统的设计应该满足车辆对动力性能的要求和续驶里程的要求。我们得到动力性能的要求，即最高车速80km/h ，加速性能0~50km/h 小于10s ，爬坡度不小于20%（20 km/h ），续航里程150kw （50km/h ）。为此，需要掌握沿汽车行驶方向作用于汽车的各种外力，即驱动力与行驶阻力。根据这些力的平衡关系建立汽车行驶方程式，就可以估算汽车的最高车速、加速度、最大爬坡度和续航里程。 汽车的行驶方程式为： t F F =∑ 式中：F t ——驱动力； ΣF——行驶阻力之和。 车辆行驶的驱动力是路面作用在车辆驱动轮上的，电动汽车的电动机输出轴输出转矩，经过车辆传动系传递到驱动轮的驱动力矩为T t ，同时，地面对驱动轮产生反作用力F t ，这个反作用力就是驱动汽车行驶的外力，即驱动力。
其数值为： t t T F r = 式中：T t —作用与驱动轮上的转矩； r —车轮半径。 电动汽车中T t 是由电动机输出的转矩经传动系统传递到车轮上的。令传动系统总传动比为i ，传动系统的机械效率为ηt 。驱动电动机的输出转矩为T tq ，则有： t tq t T T i η=?? 汽车在水平道路上等速行驶时，必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。当汽车在坡道上上坡行驶时，还必须克服坡度阻力。汽车加速行驶时还需要克服加速阻力。因此汽车行驶过程中的总阻力为： f w i j F F F F F =+++∑ 式中：F f —滚动阻力 F w —空气阻力 F i —坡度阻力 F j —加速阻力 其中：（1）滚动阻力：F f 可以等效的表示为： f F W f =? 式中：W —作用于车辆上的法向载荷； ｆ—滚动阻力系数，与路面种类，行驶车速以及轮胎的结构、材料、气压等有关。研究中滚动阻力系数，按经验公式取值。 (2) 空气阻力： 21 2 w D r F C A u ρ=????
电动车充电站说明书资料
深圳市尚亿创新科技有限公司 操作前请仔细阅读说明书 说明书与产品内部变更后以厂家实际情况为准最终解释权归厂家所有 电动车充电站说明书
辄您尚亿源?中国智能充电设备品牌企业 一、产品介绍： 智能电动车充电站，是我公司专门为物业小区、停车场以及其它电动车集中存放处设计，为电动车提供有偿计量收费充电的一种管理设备。该设备是由一台控制器和十二个两孔插座构成；控制器出厂默认设置为识别一元硬币（可根据客户要求定制使用代用币的机型，能实现投币、刷卡两用），假币识别率可达 到99.7%。控制器有十二路供电输出端口，每路通道具有独立的显示窗口与控制按键，用户在投入硬币（或刷卡）后，按下其中一个控制按键，控制器就会给按键对应的通道插座供电，各通道的工作状态则通过其对应的显示窗口显示。该设备操作简单、使用方便，旨在为广大电动车主、电动车管理方彻底解决充电难题。 二、产品型号： 二、性能特点： 1、操作简单，方便使用，全自助化，刷卡或投币后即可使用。 2、灵活的调整单位币数的充电时间（20-990分钟），可灵活调整单位刷卡次 数扣费金额，如刷卡一次扣费0.3元、0.4元、0.5元、1 .0元等。 3、精确显示充电倒计时（分钟），时间为零后自动断电。 4、充电完成，延时断电，时间归零。 5、精确控制过流保护，客户可自行设置（分三个档位）。 6余额查询功能，随时掌握消费情况。 7、IC卡可自由加密，不能相互通用，保证用卡安全。 8、电子计数，及时对收益了如指掌，更方便合作式经营管理
9、 具有断电记忆功能，停电后再来电时可以自动启动断电时的状态。 10、 安装快捷方便，民用电220 V 交流电源即可安装和使用。 11、 可对十二台车（或多台车）同时充电，无需排队，达到集中管理的目的。 12、 智能CPU 识币系统，防钓币、防伪币、防电击功能，密码保护功能等。 备注：根据客户需求程序不同，功能特点稍有区别，请客户购买前了解自己购 买产品的特点。以免产生误解。 四、部件名称图解 刷卡显示窗口 余额査询按钮 刷卡区 五、主要技术指标 外形尺寸： 260mm （长）x 102mm （宽）X 426 mm （高） 净重：9kg 工作电源： AC175V-220V/50 Hz 环境温度： -20 C ~55C 单路最大输出电流： 1.5A 总输入最大电流： 18A 待机功率： < 3W 充电路数 12路 □□口□□匚□□□□□□
电动自行车控制器设计.
基于中颖SH79F081的电动自行车控制器设计 摘要:方波驱动的无刷直流电机由于力矩大, 运行可靠, 在电动车控制器中广泛应用, 方波驱动最大的缺点在于换相时的电流突变引起的转矩脉动, 导致噪声较大, 但好的控制策略可以大大改善换相噪声. 电动车控制器设计的难点在于电流控制, 本文就电动车控制器设计的一些关键地方加以描述. 关键词:电动车控制器直流无刷电机换相同步整流 概述 电动自行车上使用的电机普遍采用永磁直流电机. 所谓永磁电机, 是指电机线圈采用永磁体激磁, 不采用线圈激磁的方式. 这样就省去了激磁线圈工作时消耗的电能, 提高了电机机电转换效率, 这对使用车载有限能源的电动车来讲, 可以降低行驶电流, 延长续行里程. 永磁直流电机按照电机的通电形式来分, 可分为有刷电机和无刷电机两大类, 有刷电机由于采用机械换相装置导致可靠性和寿命降低, 因此逐渐退出电动车市场. 无刷电机又可分为有传感器和无传感器两类, 对于无位置传感器的无刷电机, 必须要先将车用脚蹬起来, 等电机具有一定的旋转速度以后, 控制器才能识别到无刷电机的相位, 然后控制器才能对电机供电. 由于无位置传感器无刷电机不能实现零速度启动, 所以现在生产的电动车上用得较少. 目前电动车行业内使用的无刷电机, 普遍采用有位置传感器无刷电机. 有位置传感器永磁直流无刷电机按照内部传感器的安装位置不同, 又可分为60度电机和120度电机. 在120°的霍尔信号中, 不可能出现二进制000和111的编码,
所以在一定程度上避免了因霍尔零件故障而导致的误操作. 因为霍尔组件是开漏输出, 高电平依靠电路上的上拉电阻提供, 一旦霍尔零件断电, 霍尔信号输出就是111. 一旦霍尔零件短路, 霍尔信号输出就是000, 而60°的霍尔信号在正常工作时这两种信号均会出现, 所以一定程度上影响了软件判断故障的准确率. 因此目前市面马达已经逐渐舍弃60°相位的霍尔排列. 2. 永磁直流电机基本原理 2.1. 主回路电路 1.
电动车设计设计
第一章概述 1.1设计的主要目的和意义 此次设计的目的是掌握产品造型的设计，包括材料、尺寸的合理选择，灵活运用制作技术、形态表达语言，根据人机工程学和美学来设计电动自行车的尺寸和颜色。 根据同类型产品的类比和设计，力学分析，考虑人机工程学中的人体尺寸和人的舒适程度来综合设计电动自行车的尺寸。 设计的目的其实包括好几个层面，第一，加工工艺的了解；第二，进一步提出不同材质的优化组合课题；第三，探究材料与产品结构、功能的有机联系；第四，熟悉产品结构连接件的运用；第五，产品形态讨论；第六，寻求产品设计制作的个性化等等。 通过这半年的设计，我们很好的复习了已经学过的课程，并对部分材料的应用有了一定了解，在颜色搭配上也有了一定的学习，而且能熟练操作制图软件和办公软件。对我们以后在工作上有很大的帮助。 1.2国内外电动自行车的发展情况 1.2.1国外及我国台湾地区电动自行车的发展情况 为创造市场需要，适合老弱妇孺各种年龄层骑乘自行车，国外厂商多年前即开始研制辅助驱动自行车并且在新电池和驱动机械马达技术成熟发展之下，电动自行车应运而生。海外发展较早的要 数日本、奥利地、德国、台湾等国家和地区，近几年美国发展也比较快。国外的电动自行车主要是 作为一种轻松代步及休闲健身工具。例如，在大型的停车场、超市和旅游区里使用。从1994到1999年6年时间中，全球电动自行车数量，从3.6万辆剧增1600万辆，如按2%算，电动车需要量会在30万辆以上。同时，东南亚、中东、印度增到50万辆，而在2000年，仅日本就需要50万辆。总体来说，电动自行车在全球的潜在市场很大，并呈上升趋势。 日本电动车的生产及技术都占世界领先地位，商品化的电动自行车由日本雅马哈公司率先于1994年推出，并随着本田、三洋、松下等知名公司的参与，生产规模日益放大。但日本对电动自行车的使用管理上采取了严格限制，日本只许智能型电动自行车上路，并对智能型电动自行车的要求 制定了很严格规定。具体有：在任何路况情况下，速度小于
电动车控制器原理及编程
电动车控制器原理及编程2008-10-29 15:34
电动车控制器原理及编程 https://www.wendangku.net/doc/d63707326.html,/html/blog/7597/45892.htm 云翔电动车维修的BLOG https://www.wendangku.net/doc/d63707326.html, 原信息URL：https://www.wendangku.net/doc/d63707326.html,/html/blog/7597/45892.htm 控制器 无刷控制器硬件电路详解 电动车无刷电机是目前最普及的电动车用动力源，无刷电机以其相对有刷电机长寿，免维护的特点得到广泛应用，然而由于其使用直流电而无换向用的电刷，其换向控制相对有刷电机要复杂许多，同时由于电动车负载极不稳定，又使用电池作电源，因此控制器自身的保护及对电机，电源的保护均对控制器提出更多要求。 自电动车用无刷电动机问世以来，其控制器发展分两个阶段：第一阶段为使用专用无刷电动机控制芯片为主组成的纯硬件电路控制器，这种电路较为简单，其中控制芯片的代表是摩托罗拉的MC33035,这个不是这里的主题，所以也不作深入介绍。第二阶段是以MCU为主的控制芯片。这是这篇文章介绍的重点，在MCR 版本的设计中，揉和了模拟、数字、大功率MOSFET驱动等等许多重要应用，结合MCU智能化控制，是一个非常有启迪性的设计。 今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心，350W的整机电路为例,整机电路如图1： 图1:350W整机电路图 整机电路看起来很复杂，我们将其简化成框图再看看： 图2:电路框图 电路大体上可以分成五部分： 一、电源稳压，供应部分； 二、信号输入与预处理部分； 三、智能信号处理，控制部分； 四、驱动控制信号预处理部分； 五、功率驱动开关部分。 下面我们先来看看此电路最核心的部分：PIC16F72组成的单片机智能处理、控制部分，因为其他电路都是为其服务或被其控制，弄清楚这部分，其它电路就比较容易明白。 图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图 我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源：该单片机有28个引脚，去掉电源、复位、振荡器等，共有22个可复用的IO口，其中第13脚是CCP1输出口，可输出最大分辨率达10BIT的可调PWM信号，另有AN0-AN4共5路AD模数转换输入口，可提供检测外部电路的电压，一个外部中断输入脚，可处理突发事件。内部软件资源我们在软件部分讲解，这里并不需要很关心。
小区电动车充电站设计方案
小区电动车充电站设计方案 一、概述 ??随着电动自行车的普及，小区电动车充电的问题就日益突出。电动车车主为了给电动车充电，要么从自家窗口扔下一根很长的临时电源，要么得把电瓶取下来抬回家充电。而物业方面，因无充电计量设备，致使业主在单元楼前，乱拉乱扯电线，对小区安全造成极大隐患如果为车主设立免费的充电电源，那么电费由谁来出？如果指派专人收费，人员工资不合算，而且会存在管理问题（比如当天收费多少，无法明析）。为有效解决上述困扰广大电动车主和物业的难题，我公司专门研制出了投币（刷卡）式电动车供电站，并成功投放市场。方便了业主，不需要再拆卸电池，上楼充电，电动车集中管理，防止了被盗现象的发生，解决了电动车管理中的老大难问题。产品的推出既给电动车车主带来了方便，也规范了物业的管理，受到广大电动车车主及物业的一致认可和好评。 二、市场简介 电动车使用方便节能环保价格低等优点深受老百姓的欢迎，成为人们必备的交通工具。目前全国电动自行车保有量超过了1.2 亿辆。而且以每年３０％的速度增长。 汽车和摩托车都有加油站，那么电动车骑在路上没电了又怎么办呢？经常看到有人推着没电的电动车在路上艰难的行走。随着电动自行车的普及，电动车充电的问题就日益突出。电动车车主为了给电动车充电，要么从自家窗口扔下一根很长的临时电源，要么得把电瓶取下来抬回家充电。而小区的物业方面，如果为车主设立免费的充电电源，那么电费由谁来出？如果指派专人收费，人员工资不合算，而且会存在管理问题（比如
当天收费多少，无法明析）。为有效解决上述困扰广大电动车主和物业的难题，我厂专门研制出了投币（刷卡）式电动车充电站，并成功投放市场。产品的推出既给电动车车 主带来了方便，也规范了物业的管理，受到广大电动车车主及物业的一致认可和好评。 ?电动车充电站解决了小区5 大问题 电动车充电现状:车主为了给电动车充电，要么从自家窗口扔下一根很长的临时电源，要么得把电瓶取下来抬回家充电，我厂研制的电动车充电站,一台电动车充电站带动10 路充电端口,一个端口服务2 台电动车计算,100 台电动车仅需配备5 台电动车充电站,省事省力省心，解决充电难的问题。 小区物业，如果为车主设立免费的充电电源，那么电费由谁来出？如果指派专人收费，人员工资不合算，而且会存在管理问题（比如当天收费多少，无法明析）安装电动车充电站后，每充一次电收费一元（充电时间以及单次充电费用可根据实际各地电费价格情况由客户自主调节）,无需专人看管收费，解决收费及看管问题。问题三：解决电动车充电与收费不平等问题目前,大部分小区对小区电动车用户采取统一的包月形式收费,这就造成了电动车使用率低的用户和很少在小区充电的用户不愿包月交费,.如该小区安装了电动车充电站,每充一次电,即自动收取一次费用, 实际合理的解决电动车充电收费问题。问题四：解决小区电动车用户私下拉线充电,影响小区物业形象问题 目前很多小区电动车充电,基本是由用户自己从家里拉个插线板或者小区随意安装几个电源接口,这样一来,整个小区浏览一圈,则东一辆电动车,西一辆电动车,严重影响了小 区形象,安装电动车充电站后,划分电动车充电区，统一自助收费,电动车有规则的摆放好充电,规范物业管理，提升物业形象
纯电动汽车整车控制器的设计
纯电动汽车整车控制器的设计 发表时间：2019-07-05T11:27:03.790Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：王坚 [导读] 摘要：随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。 （柳州五菱汽车工业有限公司广西柳州 545007） 摘要：随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。传统的内燃机汽车消耗石油，排出大量废气，使得城市的空气质量不断下降。纯电动汽车由于不使用传统化石能源，对环境不造成污染，受到人们的青睐。随着科技的进步，电动汽车的核心技术不断地革新与突破，逐渐完善的城市基础设施提供了有利的帮助，电动汽车已经成为潜力股，逐步取代传统汽车变为可能。本文从汽车结构出发，结合整车信息传输过程，设计了整车控制器的软硬件结构。 关键词：纯电动汽车；整车控制器；硬件设计；软件设计 纯电动汽车作为新能源汽车的一种，以其清洁无污染、驱动能源多样化、能量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器（vehicle control unit，VCU）作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽，主要实现数据采集和处理、控制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中，积极推行整车控制系统架构的标准化和统一化，汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件，整车厂只需要开发核心应用软件，有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案，开发技术进步明显，但是对核心电子元器件、开发环境的严重依赖，所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象，针对电动汽车应有的结构和特性，对整车控制器的设计和开发展开研究。 一、整车控制系统分析与设计 （一）整车控制系统分析 复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互，获取整车的实时数据，然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行驶状态进行判断，从而进入不同的工况与运行模式，对电机控制系统或制动系统发出操控命令，并接受各子控制器做出的反馈。 保障纯电动汽车安全可靠运行，并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器，属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传输的数据和驾驶操作指令，依照给定的控制策略做出工况与模式的判断，实现实时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电，以整车控制器为中心通信节点的整车通信网络，实现了数据快速、可靠的传递。 （二）整车控制系统设计 复合电源的结构设计，选择了超级电容与DC/DC串联的结构，双向DC/DC跟踪动力电池电压来调整超级电容电压，使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全，同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量，在复合电源系统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关，防止了纯电动汽车处于再生制动状态时，动力电池继续供电，降低再生制动能量的吸收效率。 整车CAN通信网络设计，由整车控制器（VCU）、电机控制器（motor control unit，MCU）、电池管理系统（battery management system，BMS）、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元（Electronic Control Unit，ECU）组成了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。 二、整车控制器硬件设计及软件设计 （一）整车控制器结构设计 整车控制器的硬件结构根据其基本的功能需求进行设计，如图1所示。支持芯片正常工作的微控制器最小系统是整车控制器的核心，基础的信号处理模块，CAN通信与串口通信组成的通信接口模块，以及LCD显示等其他模块分别作为它的各大功能模块。 图1 整车控制器硬件结构图 （二）整车控制器硬件设计 从功能上可以把整车控制器分为6个模块。 1）微控制器模块：本设计选用美国德州仪器公司TI的数字信号处理芯片TMS320F2812为主控芯片，负责数据的运算及处理，控制方法的实现，是整车控制器的控制核心。此芯片运算速度快，控制精度高的特点基本满足了整车控制器的设计需求。TMS320F2812的最小系统主要由DSP主控芯片、晶振电路、电源电路以及复位电路组成。 2）辅助电源模块：由于整车控制器的控制系统中用到多种芯片，所以需要设计辅助电源电路为各个芯片提供电源，使其正常工作，因此输出电平有多种规格。采用芯片LM317、LM337可分别产生+5V和－5V的供电电压。 3）信号调理模块：输入整车控制器的踏板信号是1～4.2V模拟电压信号，TMS320F2812的12位16通道的A/D采样模块输入的信号范围为0～3.0V，因此需要对踏板输入的模拟电压信号进行相应的调理运算，以满足DSP的A/D采样电平要求。选用德州仪器的OPA4350轨至轨运算放大器，在输入级采用RC低通滤波电路与电压跟随电路以滤除干扰信号，减小输入的模拟信号失真。开关信号先经RC低通滤波电路滤除高频干扰，再作为电压比较器LM393的正端输入，电压比较器的负端输入接分压电路，将LM393的输出引脚外接光耦芯片，在起到电平转换作用的同时，进一步隔离干扰信号，提高信号的安全性与可靠性。 4）通讯模块：TMS320F2812具有一个eCAN模块，支持CAN2.0B协议，可以实现CAN网络的通讯，但是其仅作为CAN控制器使用。选用3.3V单电源供电运行的CAN发送接收器SN65HVD232D，其兼容TMS320F2812的引脚电平，用于数据速率高达1兆比特每秒（Mbps）的应
基于单片机的电动车智能充电器的设计
前言 (4) 第一章充电器原理 (5) 1.1 蓄电池与充电技术 (5) 1.2 密封铅酸蓄电池的充电特性 (5) 1.3 充电器充电原理 (6) 1.3.1 蓄电池充电理论基础 (6) 1.3.2 充电器的工作原理 (8) 第二章总体设计方案 (10) 2.1 系统设计 (10) 2.2 方案策略 (10) 第三章硬件电路设计 (12) 3.1 电路总体设计 (12) 3.2 芯片介绍 (12) 3.2.1 LM358双运放 (12) 3.2.2 UC3842单管开关电源 (13) 3.2.3 EL817光耦合器 (14) 3.2.4 场效应管K1358 (15) 3.3 电动车充电器原理及各元件作用的概述 (16) 3.3.1 充电器原理图 (16) 图3.5 充电器原理图 (16) 3.3.2 各元器件作用概述 (16) 3.4 功能模块电路设计 (17) 3.4.1 第一路通电开始 (17) 3.4.2 第二路UC3842电路 (17) 3.4.3 第三路LM358（双运算放大器）电路 (18) 3.5 电动车充电器改进方案 (21) 3.5.1 增加充满电发声提示电路 (21) 3.5.2 加散热风扇 (22) 第四章总结与展望 (23)
致谢 (25)
电动车智能充电器设计及应用 中文摘要： 本设计介绍了充电器对蓄电池充电的一般原理，从阀控蓄电池内部氧循环的设计理念出发，研究各种充电方法对铅酸蓄电池寿命的影响。针对蓄电池充电过程中出现的种种问题，分析现有各种充电方法存在的问题，提出一种可对铅酸蓄电池实现四段式慢脉冲充电的智能充电器设计方案。控制开关电源的脉冲频率和占空比，从而调节充电电流和电压，实现对蓄电池的分级慢脉冲充电。这个方案不仅可实现快速充电，同时可以减少析气，消除硫化，进行均衡充电，从而大大地延长了铅酸蓄电池的使用寿命。 关键词：慢脉冲充电；蓄电池；充电器； Abstract: The design describes the charger to the battery charger of the general principles, from the internal oxygen cycle of valve-regulated battery design concepts starting to study a variety of charging methods for lead-acid battery life implications. For battery charging problems arising in the process, analysis of existing problems in a variety of charging methods, proposed a lead-acid batteries could achieve the Four-slow pulse charge of the intelligent charger design. Control the switching power supply pulse frequency and duty cycle, thus regulating charge current and voltage to achieve the classification of the battery charge with slow pulse. This program not only for fast charging, while reducing analysis of gas, to eliminate sulfide, a balanced charge, thus greatly extending the service life of lead-acid batteries. Key words: slow pulse charge; batteries; charger;
电动自行车控制器设计
第一章绪论 1.1 课题的研究意义 电动自行车在上世纪60年代就开始研制，然而生不逢时。上煎纪90年代，在环保和节能潮流游的推动下，电动自行车再次展现出新的生机。电动自行车的出现和普及，缓解了城市的交通压力，绘人们的出行带来了极大的方便，具有良好的社会意义。它的作用主要表现在以下几个方面： 1、为人们提供一种灵活机动的出行交通工具 随着改革开放的深入，几乎所有城市都在规划市政蓝图，市区范围迅速向农村伸展，城市的交通压力越来越大；同时农村“村村通公路"政策的实施，使人们出行里程明显增加。因此合适的交通工具的出现反映了这种市场需求， 90年代初燃油助力车的火爆旺销现象就是这种供求关系的证明。 国外人们出行普遍选择小汽车，而在中国，只有少数人才能买的起小汽车，而绝大多数人还不具备买小汽车的经济能力。同时燃油价格的飞速上涨，停车库位的紧张也阻碍了人们对小汽车的购买力。摩托车曾一度成为人们理想的出行工具，但我国城市道路的严重不足，一般城市很难大量接纳卡车、轿车甚至摩托车，很多城市都已经“禁摩”。电动自行车具有摩托车的优点，速度、外观、乘载货物都能与摩托车相媲美，且轻便灵活、价格适中、嗓音低，在行进过程中基本不会发生交通堵塞的情况。因此在摩托车受限制的情况下，从市政、交通、收入等客观现状来看，选择电动自行车出行是市民比较理想的交通王具之一。 2．节能环保，缓解能源紧张问题 能源紧张、环境污染、大气污染已是全球性的问题，而我国尤为严重，人口占世界20％，石油储藏量仅占l.8％，目前社会经济高速发展，对石油能源需求很大，电动自行车“以电代油"，是未来交通的发展方向。 如果以电动自行车代替摩托车，可以做如下计算：一辆摩托车的l00公里油耗以2公升计算，年平均行驶l万公里，以8年寿命计算，每辆摩托车的总油耗为l.184吨。全国年产1000万辆电动自行车，就为社会带来的油料节约高达量1184万吨。 每辆摩托车年耗油200公升，汽油以每公升4元计算，8年期内的总能源支出为6400元；电动自行车每百公里电耗约1.2度，年行驶l万公里，总电量为120度，每度电以O．5元计算，则8年内的总支出为480元，仅为摩托车油费支出的7.5％，节约费用高达5920元，以年产lOOO 万辆计算，电动自行车为人民群众节约能源支出总值达592亿元。 燃油尾气是大气污染的主要因素，尤其是燃油机动车辆的尾气排放。电动自行车采用电能驱动，不产生任何有害气体，这是小汽车和摩托车无法比拟的。 计算一辆摩托车的尾气排放情况，以较高水平的欧II标准限值保守估算，每公里有害物质净值排放分别为：一氧化碳5.5克，碳氢化合物1.2克，氮氧化合物O.3克，仅此三项合计为7克。年行驶1万公里，则排放有害物质净值70千克，8年寿命则总排放560千克。由此可以，以电动自行车车代替摩托车的环境收益巨大。以2005年为例，全国总产量若为1000万辆，则其环境总效益为：“减少有害物质总排放560万吨”。 3．电动自行车产业潜在市场巨大 中国发展电动车具有独特的有利条件。其中，一个非常重要的因素是市场。中国人口众多，具有世界最庞大的自行车市场。目前自行车拥有量为4亿多辆，如把10％的自行车换成电动自行车，就需4000万辆电动自行车，以每辆均价500元计算，就是60个亿，这是一个巨大的市场。 1999年5月国家质量技术监督局发布了《电动自行车通用技术条件》国家标准，为电动
简易智能电动车(全国大学生电子设计大赛)
2003年全国大学生电子设计竞赛 简易智能电动车
简易智能电动车（E题） 摘要：简易智能电动车由一个电动玩具车改造而成。系统的控制部分以单片机为核心，通过对前向通道各种传感器信号的采集、处理，较好地实现了后向通道驱动及转向电机的运动控制和相关信息的处理、显示和声光报警。 关键词：电动车，路径跟踪，避障，光源引导
本系统要求设计并制作一个简易智能电动车，其行驶路线示意图如图1所示： 图1 智能电动车行驶路线示意图 1 设计方案包括基本要求，发挥部分及其它创新部分 总电路框图如图2所示： 1．1 基本要求 ① 电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线）、沿宽度为2cm 的黑色引导线到达B 点。在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有1~3块宽度为15cm 、长度不等的薄铁片。电动车检测到薄铁片时，立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。 ② 电动车到达B 点后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达C 点（也可脱离圆弧引导线到达C 点）。C 点下埋有边长为15cm 的正方形薄铁片，要求电动车到达C 点检测到薄铁片后在C 处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。 ③ 电动车在光源的引导下，通过障碍区进入停车区并到达车库。电动车必须在两个障碍物之间通过且不得与其接触。 跑线
④电动车完成上述任务后立即停车，全程不得超过90秒，行驶时间达到90秒时立 即自动停车。 图2 系统总体框图 1．2 发挥部分和创新部分 ①电动车在“直道区”行驶过程中，我们存储并显示出了每个薄铁片（中心线）至起跑线间的距离。 ②电动车进入停车区域后，能准确驶入车库中。 ③停车后，能准确显示全程行驶时间及成功或完成信息。 2 单元电路的方案论证与电路参数计算 2．1 线路跟踪电路 方案一：采用CCD单色摄像头，配计算机主板及图像采集卡。对白背景下，黑线的识别，目前做的比较成熟，效果相当好。但成本高，很难找到合适的载体。 方案二：采用颜色传感器。目前颜色传感器的应用，越来越广泛，效果也可以。但几百元的价格及相对复杂的处理电路，并且还需要光源，所以也不是一个很好的选择。 方案三：采用一左一右两个红外发射接收对管。该传感器不但价格便宜，容易购买，而且处理电路（如图3所示），简单易行，实际使用效果很好，能很顺利地引导小车到达C点。 在该电路中，加比较器LM311的目的，是使模拟量转化为开关量，便于处理。为
基于单片机的电动车控制器
单片机原理与应用 课程设计报告 电动车控制器 专业班级：电气工程及其自动化xxx班姓名： 时间： 2010.3.3—3.19 指导教师：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 2010年 3 月19日
基于单片机的电动车控制器 一．设计要求 （一）基本功能 1.显示：实时显示电瓶的电量；车速 2.线性调速功能： 要求采用传统的手把调速方式（通过线性霍尔传感器），此处对霍尔器件的电压处理要求利用压频转换来代替A/D转换。 3.具备完善的保护功能： 如过载保护、欠压保护、短路保护和防飞车等功能。 （二）扩展功能 1．可增加实时的总里程显示 2．速度具有一定的记忆功能 二．计划完成时间三周 1．第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。 2．第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。 3．第三周完成软件和硬件的联合调试。
目录 1引言 (1) 2总设计方案 (1) 2.1设计思路 (1) 2.2单片机介绍 (1) 2.3设计框图 (1) 3设计原理分析 (2) 3.1硬件设计 (2) 3.1.1最小系统 (2) 3.1.2时速控制电路 (3) 3.1.3驱动电路 (4) 3.1.4过流、欠压保护电路 (4) 3.1.5刹车保护 (4) 3.1.6显示电路 (5) 3.2软件设计 (5) 3.2.1主程序流程 (5) 4结束语 (6) 参考文献 (7) 符录1 (8) 符录2 (9)
基于单片机控制的电动车控制器 电气072班李占业 摘要：本系统由单片机系统、显示系统、驱动系统和数模转换系统组成。通过按键来控制单片机，通过P1口输出的具有时序的方波作为电动车的控制信号，使电动车的里程与转速发生变化，达到对电动车控制的目的。该设计具有结构简单、可靠性高、使用方便、可以实现较复杂的控制、具有较大的灵活性和适应性等特点。 关键词：电动车单片机ADC0809 A44E 1 引言 电动车控制器是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件，它就象是电动车的大脑，是电动车上重要的部件。微型计算机的出现给人类生活带来了根本性的变化，使现代科学研究发生了质的飞跃，单片机技术的出现给现代生活带来了一次新的技术革命。本设计主要是设计一个由单片机控制的电动车控制器系统，操作者可通过系统的按钮控制电动车的旋转速度电量和里程。同时为了可以直观的看出电动车的运行状态，其旋转速度和当前电量可以在数码管上显示出来。 2 总体设计方案 2.1 设计思路 根据电动车的工作原理可以知道，电动车控制器是通过霍尔速度转把采集信号，然后通过数模转换将信号传给单片机，利用单片机控制输出用改变功率管控制信号PWM的方法来控制电动车的转速，用霍尔元件A44E安装在车轮上，车轮每转一圈霍尔器件就会给单片机一个脉冲，单片机根据这个脉冲的频率来计算车速并用数码管显示出来，另外为了保护电池当电池电压下降到一定程度的时候要有警示电路（用普通发光二极管警示）。并且要设计配套的刹车保护、欠压保护、过流保护等保护电路。 2.1.1 单片机的选用 单片计算机即单片微型计算机。（Single-Chip Microcomputer ）,是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。随着科学技术的发展，越来越多的智能化产品都用到了单片机。他体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51 单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本设计选用常见的AT89S51。 2.1.2 电动车电机的选用 目前电动车电机普遍采用永磁直流电机。所谓永磁电机，是指电机线圈采用永磁体激磁，不采用线圈激磁的方式。这样就省去了激磁线圈工作时消耗的电能，提高了电机机电转换效率，这对使用车载有限能源的电动车来讲，可以降低行驶电流，延长续行里程。本设计也选用此永磁直流电机。 2.1.3设计框图
电动汽车充电站建设必要性
电动汽车充电站建设必要性 1.1电动汽车充电站建设的背景 政策背景：发展新能源电动汽车成为世界各国的共识，已列入各主要国家重要发展战略；作为全球金融危机过后新一轮经济增长的突破口和实现交通能源转型的根本途径，已经成为世界各主要国家和汽车制造厂商共同的战略选择。世界汽车产业进入了全面的交通能源转型时期，电动汽车进入了加速发展的新阶段。 对于纯电动汽车的研究，我国在政策上给予了必要的重视，同时取得了长足发展。在“十五”期间，电动汽车就列入国家“863”计划科技重大专项。2009年元月，科技部、财政部、发改委、工业和信息化部共同启动“十城千辆”计划，主要内容是：通过提供财政补贴，计划用3年左右的时间，每年发展10个城市，每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行，涉及这些大中城市公交、出租、公务、市政、邮政等领域，力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽车市场份额的10％。2009年3月国务院办公厅发布的《汽车产业调整和振兴规划》中，提出到2011年我国要形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量占乘用车销售总量的5％左右；至2015年，我国纯电动汽车保有量有望达到266万辆，全年将新增电力需求在212亿kWh。截至目前，工业和信息化部公布了两批《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》，涉及24种车型。
社会背景：我国正处于人均GDP超过3000美元的重要时期，经过改革开放30多年来的发展，居民积蓄不断增多，外出旅游、商务活动等日益活跃，私家车需求数量急剧增加，高速公路通车里程也不断刷新纪录。在此背景下，发展新能源电动汽车具有广阔的市场和便利的条件。 生态背景：近年来，党和国家日益重视科学发展，原来以破坏环境换取经济增长的发展模式日渐被科学发展观所取代，建设资源节约型、环境友好型社会已成为国家一项发展战略。 科技背景：随着科技的不断成熟，制约新能源电动汽车的关键技术已经被攻破，新能源电动汽车技术日臻成熟：动力电池关键技术的研发取得一定的突破，电动汽车整车控制系统及电池管理系统成功应用于实际。新能源电动汽车产业是以电动车的生产、运行为核心的高技术产业群，这样的一个产业群包括电动车、电动机、电控系统，动力电池、电源管理、能量回收；还有正极材料、负极材料、电解液、膜的制作工艺；以及电池回收、电池复用、资源再生，最后还包括供电系统、充电设施、充电服务。 汽车产业是践行“低碳”经济的重要领地。在各种新能源汽车技术路线的角逐中，电动汽车已经成为我国新能源汽车发展的主力方向。当电动汽车产业化条件日趋成熟，产业链蕴藏的巨大商机也将同时浮出水面。 1.2 广西区电动汽车发展现状 我区汽车工业已突破汽车整车产量百万辆大关，配套体系较为完善，具有加快新能源汽车发展的基础和条件。近年来，广西汽车产业在新能源汽车发展方面取得了一定成绩，广西玉柴机
电动自行车的智能控制器的设计与制作
毕业设计说明书 题目：电动自行车控制器设计 英文题目;Design of electric bicycle controller
目录 摘要 (2) 英文摘要 (2) 第一章引言 (3) 1.1电动自行车的意义及发展状况 (3) 1.1.1自行车的历史背影及意义 (3) 1.1.2 电动自行车的优点 (4) 1.1.3电动自行车的发展前景 (4) 第二章控制器系统的分析 (5) 2.1 智能控制器的系统框图 (5) 2.2 系统主要硬件介绍 (6) 2.2.1 无刷直流电动机 (6) 2.2.2 AT89C51 (8) 2.2.3 MC14585B和CD4040B (9) 2.3 系统具体实现方法 (10) 2.3.1 无刷直流电动机的调速 (11) 2.3.2 测速电路 (13) 2.3.3 速度预置与显示 (14) 2.3.4 电机驱动电路 (15) 2.3.5 无刷直流电动机及控制器的保护 (16) 第三章系统软件设计 (18)
第四章结束语 (20) 参考文献 (21) 附录 (22) 摘要 电动自行车用于轻便灵活，节能环保，价格适中而得到人们的广泛使用，成为人们短途出行的理想交通工具。同时中国具有庞大的自行车市场，电动自行车产业在中国有着非常广阔的应用前景，因此发展电动自行车具有良好的社会意义和客观的经济效益 基于单片机系统为核心的，以无刷直流电动机驱动的电动自行车智能控制器的设计方案。该系统包括PWM控制方案、速度测量和显示方案、刹车控制方案和电路保护方案等。本设计主要是以单片机为核心，特别采用软硬件相结合的方式，可以极提高系统的安全性和可靠性。 关键词：电动自行车；智能控制；脉冲宽度调制；单片机；电机保护 Abstrac t Electric bicycle for portable and flexible, energy-saving environmental protection, moderate in price and are widely used in people, an ideal vehicle for the people in the travel. At the same time, China has a huge market of bicycle, electric bicycle industry
智能电动车联网系统硬件模块的研究与设计
智能电动车联网系统硬件模块的研究与设计 摘要：本课题选用飞思卡尔（Freescale）半导体公司推出的Kinetis系列微控制 器K60为核心控制器，该系列芯片具有很好的数据处理能力以及丰富的外设资源。在硬件方面再配以摄像头，无线模块等，使得我的硬件设计简单，集成性好，工 作稳定，操作方便，容易实现；在软件方面从数据的采集，处理，PID控制方法 等方面详细阐述了该智能电动小车的原理和设计思想，再通过无线技术，传输采 集的数据，在上位机上时时的显示赛道的信息，让人直观的看到车辆行驶的状况。这些方法体现了该智能电动小车硬件设计的合理性等优点。 关键词：飞思卡尔单片机；摄像头；控制算法；上位机 引言 在今天的社会生活中，车辆与我们息息相关，然而车辆发展到现在还不是很 完备，特别是在智能化、节能环保以及安全性等方面，这是由于在智能，环保， 安全上并没有很好地解决好这些问题，从而导致交通越来越拥堵、环境污染越来 越严重，重大交通事故越来越多等问题[1]。智能电动联网汽车可以减少交通事故，可以减少环境污染；可以让汽车采集路况信息并将信息传送给城市交通指挥中心，从而可以选择最佳的行车路线，进而有效避免交通拥堵。这样在道路上，即使没 有信号灯，汽车也可以保持高速的行车速度，路上也不会有堵塞，事故的现象， 从而解决城市交通问题及环境污染问题。 1实际应用的五点总结 因为传感技术，无线通信技术和GPS技术在现阶段已将各自发展的相对成熟，那么在未来的汽车交通中可以试着结合这几种技术，这样就可以全方位，多层次 的建立车辆之间的联系。这种综合的技术将被主要应用在如下几个方面： 1.1交通事故的急救 当大型事故发生时或者特殊事件时，车辆就会自动开启车载系统发射求救信号，通过车载无线通信系统发出求救信息给通信中心工作人员，工作人员可以利 用GPS技术对事故地点进行精确的定位，并及时作出最优的救援方案，并且在救 援与车内人员进行沟通，稳定车内人员的情绪，减少他们精神，生命，财产的损 失[2]。 1.2出行自动导航 还可以根据司机目的地和实时路况信息，最快到达目的地的路径，甚至为出 租车司机寻找最有可能少走路线多载乘客的路线。很多国际大型汽车公司都已经 开始了实验：日本丰田与2009年引入一个G-Book智能副驾系统，美国通用汽车2009年将凯迪拉克和别克等车型上使用nStar技术，福特，日产等汽车企业相继 发布了网络中心车载平台。在未来的道路上我们将会看到老人，小孩，残疾人， 盲人都可以随心所欲的驾驶着自己的汽车，人类社会将变得更加和谐美好[3]。 1.3交通管理 将先进的信息分析技术，传感技术，无线通讯技术，自动控制技术以及计算 机网络技术等有效地集成，运用于整个交通管理，从而在交通上全方位发挥作用的，准确高效的运输和管理[4]。 1.4缓解驾驶疲劳 车联网技术的未来，红绿灯将不会出现在城市交通，交通拥堵，交通事故和 停车难都将得到有效的解决。现如今驾驶者在驾驶过程中极度的紧张了和疲劳， 这种技术可以让驾驶者不必考虑交通的路况，尽情的享受车外的美景。