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基于单片机的电动车控制器一．设计要求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。
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，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。
2.1.2 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设计框图如下图1。
图1总设计框图3 设计原理分析3.1、硬件设计本设计的硬件电路主要包括最小系统、时速控制电路、显示电路、驱动电路四大部分组成。
采用PICl6F72单片机的电动车无刷电机控制器软件设计1.无刷电机控制器的基本要求（1）功能性要求：1）电子换相，2）无级调速，3）刹车断电，4）附加功能（包括；a.限速，b.1+l助力，c.EBS柔性电磁刹车，d.定速巡航，e.消除换相噪音，倒车等）。
（2）安全性要求：1）限流驱动，2）过流保护，3）堵转保护，4）电池欠压保护，5）节能和降低温升，6>附加功能（防盗锁死，温升限制等），7.附加故障检测功能。
从上面的要求来看，功能性要求和安全性荽求的前三项，用专用的无刷电机驱动芯片加上适当的外围电路均不难解决，代表芯片是M C33035，早期的控制器方案均用该集成块解决。
但后来随着竞争加剧，很多厂商都增加了不少俯加功能，一些附加功能用硬件来实现就比较困难，所以使用单片机来做控制的控制器迅速取代了硬件电路芯片。
控制的反应速度仅仅受限于逻辑门的开关速度，而软件的运行则需要时间。
要使软件跟得上电机控制的需求，就必须要求软件在最短的时间内能够正确处理换相、电流限制等各种复杂动作，这就涉及到一个对外部信号的采样频率、采样时机、信号的内部处理判断及处理结果的输出，还有一些抗干扰措施等，这些都是软件设计中需要再三仔细考虑的。
PICl672是一款具有2k字长的FLASH程序空间，22个可用I／O 口。
同时又附加了3个定时／计数器、5个8位A／D口、1个比较／捕捉，脉宽调制器、8个中断源，这些优异的性能为电动车控制器控制提供了良好的硬件环境和软件基础。
要使无刷电机转起来，并且听从驾驶者的调速、刹车等基本指挥。
最基本的要求就是要实现硬件所能实现的电子换向和调速、刹车等功能。
实际上软件的整体设计也和硬件一样，也是一个模块化堆砌的过程，问题在于模块的合理化堆砌，使堆砌后形成的整体能够坚固、协调、高效率运行。
这里先说一说各种模块功能的简单实现，然后再来讨论如何使这些模块协调运转。
2.电子换相模块无刷电机，顾名思义就是没有了电刷，不能自动换向，因此要依靠传感器检测转手的位置、用电子开关来改变线圈中电流的方向。
毕业设计题目：基于单片机的电动车控制系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
二、系统架构
本系统由控制器、电机、驱动芯片、锂电池和按键等组成，其功能、特点如下：
（1）控制器：采用AT89S52微控制器，作为整个系统的核心控制部分。
控制器接收来自按键的信号，控制驱动芯片输出电机控制信号，从而实现对电动车的前后行驶、左右转向、加速等控制功能。
（2）电机：采用直流电机，其转速和转向可通过驱动芯片控制信号进行调节。
（3）驱动芯片：采用L298N驱动芯片，为电机提供驱动电流，并控制电机转速和转向。
L298N驱动芯片具有功率大、稳定性好等特点。
（4）锂电池：为电动车提供动力，具有体积小、能量密度高、充电效率高、自放电率低等优点。
（5）按键：用于控制和调节电动车的运行状态，包括前后行驶、左右转向、加速等操作。
三、系统设计。
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电动车介绍 (1)2.4 方案论证 (1)2.5 设计框图 (1)3设计原理 (2)3. 1硬件设计 (2)3.1.1最小系统 (2)3.1.2控制电路 (3)3.1.3驱动电路 (3)3.1.4显示电路 (4)3.2保护电路 (4)3. 2. 1 过流、欠压保护电路 (4)3. 2．2 刹车保护 (5)3.2.3低压指示灯 (5)3.3 软件设计 (5)3.3.1主程序设计 (6)4结束语 (6)参考文献 (7)附录1 (8)附录2 (9)基于单片机控制的电动车控制器摘要：电动车成为人类生活中越来越重要的交通工具。
电动车控制器主要有单片机、ADC0809、霍尔传感器、74LS164等组成。
通过单片机控制电动车，使电动机转速发生变化达到对电动车的控制的目的。
该设计具有结构简单、性能可靠使用方便、可实现较复杂的控制、具有防飞车保护和低压保护等重要的功能。
关键词：电动车单片机ADC0809 A44E1 引言单片机的出现给人类生活带来加大方便，使控制系统简单化。
本设计主要是设计一个由单片机控制的电动车控制系统，操作者可通过单片机系统控制电动车的转速，其旋转速度和当前电量可以在数码管上显示出来。
该设计具有结构简单、性能可靠使用方便。
2总设计方案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转换器把采集的信号通过ADC0809数模转换器将模拟信号传给单片机，利用单片机控制、驱动电路及显示电路从而达到控制电动车的要求。
2.2 单片机介绍单片机即单片微型计算机，是将微处理器，一定容量的RAM和ROM以及I/O口，定时器等电路集成在一块芯片上，构成的单片微型计算机。
随着科学的发展，越来越多的智能化产品都用到了单片机，由于单片机的体积小、成本低、功能强被广泛应用于智能化产品和工业自动化上，而51系列单片机是各系列单片机中最典型和最有代表性的一种。
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：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx2010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 A44E1 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设计框图如下图1。
图1总设计框图3 设计原理分析3.1、硬件设计本设计的硬件电路主要包括最小系统、时速控制电路、显示电路、驱动电路四大部分组成。
最小系统主要是为了使单片机正常工作；控制电路主要由开关和按键组成，由操作者根据相应的工作需求进行操作；显示电路主要是为了显示电机的工作状态和转速；驱动电路主要是对单片机输出的脉冲进行功率放大，从而驱动电机转动。
3.1.1、最小系统单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统，对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、复位电路、晶振电路。
复位电路通常有两种基本形式：上电复位和上电或开关复位。
上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。
上电或开关复位要求电源接通后，单片机自动复位，并且在单片机运行期间，用开关操作也能使单片机复位。
常用的上电或开关复位电路图3所示。
上电后，由于电容C1的充电作用，使RST持续一段时间的高电平，持续两个机器周期以上就将复位。
单片机在运行当中时，按下复位键S1后松开，也能使RST为一段时间的高电平，从而实现上电或开关复位的操作晶振电路：8031单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方式。
在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方式。
由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。
内部振荡方式的外部电路如图3示。
其电容值一般在5-30pF。
晶振频率的典型值为12MH2，采用6MHz的情况也比较多。
内部振荡方式所得的时钟情号比较稳定，实用电路中使用较多。
如图2.。
图5 过流，欠压保护电路3.1.5 刹车保护刹车时,为避免大电流对控制器、电机、蓄电池的冲击,要求在刹车瞬间即刻关闭PWM 输出.如图6。
P1.0图6刹车保护3.1.6 显示电路四个LED显示电池电量，当电池电压不足时四个LED全亮。
两个数码管显示电动车的时速，范围0~99千米每小时。
电路如下图7。
图7显示电路3.2、软件设计实现系统功能可以采用多种方法，由于随时有可能输入加速、减速信号和方向信号，因而用中断方式效率最高，本设计主要用到外部中断0，用它来计算车轮旋转圈说，且用定时器T1来记忆固定旋转圈数所需要的时间用以计算车速。
而对于显示电池电量，和刹车保护则用查询方式。
数码管显示使用静态显示。
3.2.1主程序设计主程序中要完成的工作主要有系统初始值的设置、系统状态的显示、及驱动程序。
其中显示程序有电压过低时的警示，车速的显示。
驱动程序也就是把霍尔手柄的变动的0~5v的模拟电压信号通过AD0809转换成数字量用这个数字量作为输出脉冲高低电平的延迟子程序中的参数变量，这样就实现改变PWM占空比从而改变车速的目的。
主程序流程如图9所示。
图9主程序流程图4结束语我是出于对电动车的极大兴趣才选择这个设计课题的，通过这次的课程设计使我在各个方面都有了很大的提高。
首先，对电动车的工作原理有了一定的了解，同时在设计的过程中使我感觉到整体电路的综合调试是非常重要的，仿真正确在实际电路中却有可能不能实现。
再次要考虑到单片机不能直接控制步进电机，必须根据步进电机功率的大小合理的选择功率驱动器件。
同时在数码管显示的系统中，用到的口线较多，采用串并转换的方式可以节省口线，可以节省很多的单片机资源。
还有就是编程，学习中，小程序可以很快的编出来，通过这次实习，一次系统的编程所需要考虑到的问题，是我这次实习中的一个很大的收获。
总之，通过这次实习，我学到了很多的知识，同时也找到了一些问题。
这将为我以后的学习起到很大的帮助。
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