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5 r5 C. x6 G9 N r- V8 n' q摘要:介绍了P87LPC778单片机的性能特点和用于电动车控制器时的实现方案。简述了该控制器的工作原理,并给出了电气
- b8 [# o3 g1 D* _: {: i$ p原理连线图和软件框图,经过反复试验后投入使用,取得了预期的效果。
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1 a7 e3 e) Z- v' I& u关键词:单片机: P87LPC778;电动车控制器
, ] }; R# P" e( ~9 Q4 \+ G* ?+ z1 k5 H7 M- W: m
在环境污染,石油紧缺的今天,无污染、低噪声和节能的电动车
( @' |& k, n$ Z9 H2 n3 E已成为我因未来车辆发展的主要方向。电动自行车和电动摩托车以
- d- H1 @; x8 l. Q S$ ~* R其经济实用深受人们的欢迎,但目前作为其核心的控制器电路复杂,4 n( t4 n0 ~0 t1 r
智能化程度低,可靠性差,为此我们开发--种以PHILIPS公司生产的2 e8 ]) P1 F+ w* x2 l
高性能单片机P87LPC778为核心的控制器,实现具有电池电量指示、
& y: G! u4 _8 ]电池欠压保护、电机过流保护、刹车断电、软启动等多种控制功能。
3 Z, J4 |( h- w1 P87LPC778 的性能特点[1]
) W3 j: t. U: r8 s! [, n* b& E0 P8 k3 VP87LPC778是一-款20脚单片封装的微控制器,主要用在要求高) w4 P4 K5 _, b. L6 g& _
集成度、低成本的场合,可以满足多方面的性能要求。其基于80C51
% s8 d+ |7 M: T2 |# ^加速处理器的结构使其指令执行速度为标准的80C51器件的两倍。
, s5 p0 I1 v5 j! D- rP87LPC778工作电压范围为2.7-5.5 V,有4路10位的脉宽调制6 E/ w: b/ B7 J- ^! v [: ?
器,4路8位的A/D执行器,20 MHz的晶振频率下转换时间为9.3 μs°
3 C. m' ^; P+ D. y7 N2工作原理0 n t5 F% ^0 Q- h) x. A7 \" v3 z
2.1 控制器框图
" L! W& \! x( z" E6 d) _5 \5 a采用P87ILPC778单片机为核心,由刹车开关、电量指示、驱动电
6 g+ m8 ?9 i# @) h8 W I路、直流有刷电机、霍尔调速手柄、限流保护、电池电压取样、晶振电
( B, ?/ i( t; t( o7 Q3 i路等部分组成,如图1所示。2.2电路 及工作原理( U Y, z8 B3 u* ^
电动车控制器电路如图2所示。1 `9 n3 z I& ~
闭合电门锁开关S1,48 V蓄电池组电压经LM317降至18 V,再
, a: l: r9 J/ ?* k/ A经7812稳压成12 V,给发光二极管、V1管、V2管、LM358、霍尔手柄) o8 N; H' W. `, o- v8 m" \. l
提供12V电源,12V再经7805稳压成5V给单片机供电。1 P7 w2 R! l. a$ Y n) S
霍尔手柄输出的1.2 ~4.2VDC信号至单片机的P0.3引脚,经/ a" c8 [: ]8 H
AVD转换成数字量,根据数字量的大小算出脉宽调制信号的占空比,3 L) v7 p1 n- G5 O6 P8 R" P# C
由P0.1引脚输出,经三极管V1,V2放大后驱动N沟道MOS管V3+ W E: U/ O$ v1 i0 @: y6 W
间歇导通,导通时间越长电机转速越高。V4是能快速导通的肖特基' `+ D8 t0 Z8 G. p, Q
二极管,用来保护V3管免受高反压而击穿。! K( M7 S9 v2 O0 c- A$ T% R( K
电池电压经电阻R9 ,R10分压后送至单片机的P0.5引脚,A/D) `0 y# v! i3 d( I6 v$ F3 _
转换成数字量再换算后送至P1.0~P1.6引脚,由MC1413驱动7个
( O# t' O1 i3 `: i! U! m发光二极管作相应的电量指示。当电池电量不足时,7个发光二级
6 O9 u3 r5 r, F管全部闪烁,提醒用户电量不足,并由软件关闭PWM输出,达到保护
% t3 B) y1 @0 O- _' P. x& W7 B电池的目的。
7 j# O% k9 l# |" L4 K康铜丝电阻R7(0.01 Q)两端的压降反映了电机电流的大小,经
7 Q% a" ~; B& B. ?放大器LM358放大后送至单片机的P0.4引脚转换成数字量。设定
& ]! C& I6 G: Y) V& U" }& x一个阀值,当数字量达到阀值时,说明电机电流到达上限,应减小输
8 j9 w. S. t; b; F: G3 u* J* |$ d出PWM的占空比,从而减小电机电流,实现对电机的限流保护。$ n! Q( I$ n, b, X% r. i
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