TOP21毕业论文(设计)_电动自行车调速系统的设计.doc文档免费在线阅读

光耦的输出再接给达林顿管，考虑到电机的短路电流有，故选用型号的达林顿管允许通过的最大瞬时电流为。

另外在达林顿管的极和电源的正极之间接个耐流为马达转速。

芯片没有输出功能，需要通过编程实现。

为了在输出波时，单片机仍能执行其他程序，可以利用单片机内部的定时器溢出中断来实现。

占空比占用个字节的，占空比。

脉宽调速是使用单片机内部中断产生周期约为的方波，通过改变高电平的宽度来进行改变电机的转速利用单片机输出信号实现了从线性可调。

源码如下单片机串口通信输出程序在输出调宽信号。

定时器工作在方式，为调宽值，为脉冲频率。

定义，脉冲频率脉冲宽度关系。

因此电动机的平均转速就可以有占空比加以控制。

调速分为双向式和单向式两种种双向式在个脉冲周期内，和导通的时间为，和导通的时间为，这样在这段时间中称为占空比越大就越大反之亦然。

平均转速和电枢上的脉冲占空比之间的关系如图平均速度占空比图由图可知，平均转速与占空比并非完全的线性关系，但可以近似的看成是线性控制在指定的范围内。

如图所示脉冲信号转速江南大学毕业设计论文图为电动机的最大转速值。

为电动机的最小转速值。

为二者的平均值。

式机的具体调速过程是先让它启动段时间，然后切断电源，电动机因惯性而降速转动。

在转速降到定限度时使电动机再次接通电动机因此而再次加速。

不断的给电枢两端送入脉动电压源即脉动信号就可以使电动机的转速速启动制动和反转的等优点。

因此决定采用方式控制直流电机。

永磁式直流电机脉宽调速原理永磁式直流电动机电机转速由电枢电压决定，电枢电越高电机转速越快，电枢电压降为，电机就停转。

直流电脉宽调制型脉宽调速较常用的种调速方式，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绍。

种线性型使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，成本低，加速能力强，但功率损耗大，特别是低速大转距运行时，通过电阻的电流大，发热厉害，损耗大。

另种引线上取走转电动自行车调速系统的设计换后的数字量。

单片机根据转换后的数字量输出相应的巨型脉冲信号。

脉冲信号经放大后经光电藕荷控制继电器。

驱动电路及原理下面主要对驱动电路进行下介转换完成，方面把转换后的数字量送入它的三态输出缓冲器另方面又使线变为高电平向单片机提出中断请求。

单片机检测和响应该中断请求后就通过使非变为低电平而使线变高，以便可以从拟电压被转换成数字量由线上的地址决定。

内部地址锁存与译码电路便能把线上模拟电压送入位转换器此时，若单片机使线处于高电平，则便开始转换，旦打开系统电源后由电位器控制电动机转速，线上那路模压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。

是保护二极管，当输入端意外短路时，给输出电容器个放电通路，防止两端电压作用于调整管的结，造成调整管结击穿而损坏。

江南大学毕业设计论文图直流电源经三端稳牙器输出即为单片机所要求的电源。

电路中接入电容是用来实现频率补偿的，可防止稳压器产生高频自激振荡并抑制电路引入的高频干扰。

大容量的是电解电容，以减小稳隔离。

传感器的电源直接使用蓄电池，单片机的电源则通过三端稳压器将电源转换到。

电源电路直流电动机单片机显示部分转速传感器控制电路驱动电动自行车调速系统的设计三端稳压器要有电源电路电机驱动电路单片机接口电路显示电路四个部分。

考虑到电机的起动电流和制动时比较大，会造成电源电压不稳定容易对单片机和传感器的工作产生干扰，所以，电机驱动电路和单片机以及传感器电路用光耦计，主要考虑稳定性，抗干扰性。

控制核心采用单片机，控制系统与电路用光耦完全隔离以避免干扰。

控制上采用分时复用技术，仅用块单片机就实现了信号采集，电机控制和转速显示。

如图所示图电路设计控制电路主要计，主要考虑稳定性，抗干扰性。

控制核心采用单片机，控制系统与电路用光耦完全隔离以避免干扰。

控制上采用分时复用技术，仅用块单片机就实现了信号采集，电机控制和转速显示。

如图所示图电路设计控制电路主要有电源电路电机驱动电路单片机接口电路显示电路四个部分。

考虑到电机的起动电流和制动时比较大，会造成电源电压不稳定容易对单片机和传感器的工作产生干扰，所以，电机驱动电路和单片机以及传感器电路用光耦隔离。

传感器的电源直接使用蓄电池，单片机的电源则通过三端稳压器将电源转换到。

电源电路直流电动机单片机显示部分转速传感器控制电路驱动电动自行车调速系统的设计三端稳压器图直流电源经三端稳牙器输出即为单片机所要求的电源。

电路中接入电容是用来实现频率补偿的，可防止稳压器产生高频自激振荡并抑制电路引入的高频干扰。

大容量的是电解电容，以减小稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。

是保护二极管，当输入端意外短路时，给输出电容器个放电通路，防止两端电压作用于调整管的结，造成调整管结击穿而损坏。

江南大学毕业设计论文打开系统电源后由电位器控制电动机转速，线上那路模拟电压被转换成数字量由线上的地址决定。

内部地址锁存与译码电路便能把线上模拟电压送入位转换器此时，若单片机使线处于高电平，则便开始转换，旦转换完成，方面把转换后的数字量送入它的三态输出缓冲器另方面又使线变为高电平向单片机提出中断请求。

单片机检测和响应该中断请求后就通过使非变为低电平而使线变高，以便可以从引线上取走转电动自行车调速系统的设计换后的数字量。

单片机根据转换后的数字量输出相应的巨型脉冲信号。

脉冲信号经放大后经光电藕荷控制继电器。

驱动电路及原理下面主要对驱动电路进行下介绍。

种线性型使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，成本低，加速能力强，但功率损耗大，特别是低速大转距运行时，通过电阻的电流大，发热厉害，损耗大。

另种脉宽调制型脉宽调速较常用的种调速方式，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的等优点。

因此决定采用方式控制直流电机。

永磁式直流电机脉宽调速原理永磁式直流电动机电机转速由电枢电压决定，电枢电越高电机转速越快，电枢电压降为，电机就停转。

直流电机的具体调速过程是先让它启动段时间，然后切断电源，电动机因惯性而降速转动。

在转速降到定限度时使电动机再次接通电动机因此而再次加速。

不断的给电枢两端送入脉动电压源即脉动信号就可以使电动机的转速控制在指定的范围内。

如图所示脉冲信号转速江南大学毕业设计论文图为电动机的最大转速值。

为电动机的最小转速值。

为二者的平均值。

式中称为占空比越大就越大反之亦然。

平均转速和电枢上的脉冲占空比之间的关系如图平均速度占空比图由图可知，平均转速与占空比并非完全的线性关系，但可以近似的看成是线性关系。

因此电动机的平均转速就可以有占空比加以控制。

调速分为双向式和单向式两种种双向式在个脉冲周期内，和导通的时间为，和导通的时间为，这样在这段时间内，电机通过的是正向电流，在这段时间内为反相电流。

当时电机停转时电机正转时电机反转。

另种单向式单向式的电路更双向式相同。

不同的是，在电机正转时，这段时间内不通过反向电流，电机反转时，内不通过正向电流。

其调速原理基本与双向式相同。

单向式与双向式相比，三极管的开关频率少半，比较不容易发生上下三极管导电动自行车调速系统的设计通而造成电源短路的情况，故可靠性有所提高，但控制性能比双向式稍差。

外特性低速性能也不如双向式好。

图电路如上图左所示为双向式调速方式下速度与占空比关系曲线，图右为单向式调速方式曲线。

综合以上两种方式的优缺点，并考虑到电动自行车对调速精度要求不太高，以及省电，器件损耗等各方面因素，决定采用单向式。

考虑到编程时可能会产生使都导通的情况，以至电源短路，烧毁器件。

由于采用单片机控制电机，如果单片机的电源采用与电机同电源，虽然经过稳压滤波，但是单片机仍然容易受到电机以及继电器的干扰，为了避免干扰，采用光电隔离，单片机和电机采用两套电源。

光耦般需要以上的驱动电流，由于单片机的输出电流只有几百微安，故需要先接或者接个三极管增加驱动能力的高电平驱动能力为。

光耦的输出再接给达林顿管，考虑到电机的短路电流有，故选用型号的达林顿管允许通过的最大瞬时电流为。

另外在达林顿管的极和电源的正极之间接个耐流为马达转速。

芯片没有输出功能，需要通过编程实现。

为了在输出波时，单片机仍能执行其他程序，可以利用单片机内部的定时器溢出中断来实现。

占空比占用个字节的，占空比。

脉宽调速是使用单片机内部中断产生周期约为的方波，通过改变高电平的宽度来进行改变电机的转速利用单片机输出信号实现了从线性可调。

源码如下单片机串口通信输出程序在输出调宽信号。

定时器工作在方式，为调宽值，为脉冲频率。

定义，脉冲频率脉冲宽度电动自行车调速系统的设计调宽子程序脉频率子程序工作在方式定时。

频率为脉冲宽度为用示波仪实测相合。

子程序定时值通过串口