基于PIC16F877的电动自行车控制器的设计

第一模块：课程原理设计方面的内容●课程设计的目的：我是觉得焊板,是件挺有意思的事丰富同学自己动手做板，设计电路的经验，加强同学的动手能力，强化自我分析问题，解决问题的能力，培养一种全局观，一种良好的思维方式。

同时也可以让同学学到做到事都要细心。

●课程设计的原理：这个课程设计没有什么原理，原理就是先用头脑，构想出自己所要设计的东西，然后用Protel 99SE 画出电路原理图（电路设计原理图会在后面的清单中给出），再按照自己设计的电路图，利用万能的双手，将所需要用到的元件一个一个的焊接到万用板上，然后一个一个的把应该接的器件接起来，最后融合自己在这学期，PIC课程上所学得的编程语言，按照硬件所要实现的功能，编写源程序，最后就祈祷能一下子成功吧。

（原理好像挺简单的）●设计内容：本设计为一个多功能时钟的设计，芯片基于8位机PIC单片机，显示模块用LCD液晶显示器1602.●硬件组成：PIC单片机一片，一个LCD液晶显示器1602，一个7805稳压管，一个4M外接晶振，一个9V电池，电阻、电容若干，按键、导线若干。

(具体的材料清单后面在附录中会给出)●设计要求（自己按自己的要求设计）1.要求能在LCD1602上显示一个电子时钟2.可以通过一个按键来控制正常计时还进入修改时间模块3.再由一个按键控制选位，可以精确到每一位的选定，4.由另一个按键控制时钟的准确调整（可能扩充时钟功能和其它显示模式功能）第二块：焊接实物方面遇到的问题及注意事项1.焊接前一定得先将实物按照电路图合理的摆放在通用板上。

这个很关键，好的实物布局可以在很大程度上降低焊接时的难度。

LCD1602有16个管脚，其中有8个为数据和指令的输入、读出端口，3个为控制读/写数据/指令的端口，其余的背光接口，或是接VCC，或是直接接地。

我在画电路图的时候，将8个数据总线安排到PORTD端口，将3个控制端口安排在PORTA端口，而因为PIC单片机芯片上的管脚排列方式，PORTD的端口是分布在两边，只有PORTB的8个管脚在同一列上，当时安排端口的时候，如果将PORTB端口做为数据总线，PORTC安排作为控制总线，那样会大大降低布线、焊接的难度。

基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器设计路灯在城市道路和居民区的照明中起着至关重要的作用，然而传统的路灯系统通常采用定时开关控制方式，这种方式存在能源浪费的问题。

为了解决这一问题，我们可以采用基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器设计。

本文将介绍这一控制器的设计原理、硬件和软件实现以及性能特点。

一、设计原理基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器的设计原理是利用单片机的智能控制功能，通过光敏电阻感应周围环境的亮度，实现根据实际光照情况自动调节路灯亮度的功能。

通过降低路灯亮度，在保证路灯照明效果的前提下，可以有效节约能源消耗，延长路灯的使用寿命，降低维护成本，同时也能减少光污染，对环境保护具有积极的作用。

二、硬件设计1.光敏电阻模块光敏电阻是一种能够根据光照强度改变电阻值的元件，通常用于光敏控制电路中。

在本设计中，光敏电阻模块通过感应周围环境的光照强度，并将其转换为电信号输入到单片机的模拟输入引脚，作为亮度感应的输入信号。

2.功率调节模块功率调节模块采用可调电阻和三极管等元件组成，通过单片机的数字输出引脚控制功率调节元件的通断，实现对路灯亮度的调节。

3.继电器模块继电器模块通过单片机的数字输出引脚控制继电器的通断，实现对路灯的开关控制。

4.显示模块显示模块采用液晶显示屏，用于显示路灯当前的亮度和工作状态。

电源模块提供所需的电压和电流，保证整个控制器的正常工作。

1.初始化设置在软件设计中，首先需要进行单片机的初始化设置，包括模拟输入引脚、数字输出引脚和定时器等模块的设置，以及串行通信接口的初始化设置。

2.光照感应通过模拟输入引脚获取光敏电阻模块传感到的光照强度信号，并进行相应的信号处理，得到当前的亮度值。

3.亮度控制根据当前的亮度值，通过数字输出引脚控制功率调节模块，实现对路灯亮度的调节。

当光照强度较强时，降低路灯亮度；当光照强度较弱时，提高路灯亮度。

4.开关控制5.显示控制通过串行通信接口将当前的亮度值和工作状态发送到液晶显示屏上进行显示。

基于PIC16F877A的太阳能与市电互补照明系统控制器的设计利用太阳能照明是人类开发利用太阳能的一个主要用途，然而，由于太阳能辐射的不连续性和间歇性，以及目前单纯太阳能照明系统的投资和成本较高、部分技术不够成熟等原因，太阳能照明系统经常出现在连续阴雨天时，由于蓄电池电压不足而导致负载不能点亮的情况。

将太阳能与市电组成双电源互补供电照明系统，不仅可以有效解决太阳能利用不稳定的问题，还可以适当减小太阳能电池和蓄电池的容量，降低开发利用太阳能技术的成本，同时满足系统的可靠性和经济性要求[1-2]。

1 控制器的主要功能及组成本文所设计的控制器供街道和住宅小区夜间利用太阳能和市电互补照明系统使用，根据照明实际状况，设计控制器具有如下功能：(1)支持12 V 直流系统工作电压；(2) 支持最大至4 A 的充放电电流；(3)支持直流、脉冲两种充电方式；(4)具有深夜使半导体照明灯具亮度减半的功能；(5)蓄电池电量不足时，自动切换到市电电源供电；(6)能检测太阳能电池的电压，自动转换工作模式；(7)能检测蓄电池的电压，对蓄电池的充、放电过程进行控制；(8) 具有防反充电保护、过充电保护、过放电保护和负载短路保护功能；(9)具有电子时钟和计时功能。

图1 所示为以PIC16F877A 为核心的控制器外围电路示意图[3]。

主要由PIC 单片机（内部含A/D）、时钟电路、电压采样电路、开关驱动电路、时钟控制和数码管显示电路组成。

单片机PIC16F877A 是控制器的核心，外围电路包括开关控制电路（C1～C3）、数码管显示及驱动（A～G/Dig_EN1~Dig_EN6）电路、工作状态显示等。

2 主要电路设计及器件选型2.1 PIC16F877A 单片机是控制器的核心，系统工作时需要采集太阳能电池和蓄电池的电压。

太阳能电池的输出电压受温度和。

PIC16F877A的开关磁阻电动机控制系统设计常甲兴;董家玺;王晓明【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2013(13)3【摘要】An SR motor control system of simple structure and stable performance is designed. The system uses PIC16F877A as control core, utilizes CCP module for pulse width modulation and periodic signals capturing to drive special SD motor integrated chip FCAS20DN60BB. The control system has advantages of simple structure, stable performance and low cost. Experiments on a 370W, four-phrase 8/6 SR motor obtain good results.%设计一款结构简单、性能稳定的开关磁阻电机的控制系统.以PIC16F877A为控制核心,利用其CCP模块进行脉宽调制和周期信号捕捉,驱动SR 电动机专用集成芯片FCAS20DN60BB.控制系统结构简单,性能稳定,并极大地降低成本.对一台370 W、四相8/6极开关磁阻电动机进行实验,取得较好的实验结果.【总页数】4页(P63-66)【作者】常甲兴;董家玺;王晓明【作者单位】辽宁工业大学机械工程与自动化学院,锦州121001【正文语种】中文【中图分类】TP273【相关文献】1.基于C8051F500的开关磁阻电动机控制系统设计 [J], 姬起群;施火泉2.基于ARM的开关磁阻电动机控制系统设计 [J], 常智;周婧;孔飞3.基于微步控制的开关磁阻电动机控制系统设计 [J], 孙玉旺;李继生;李志峰4.三相12/8极开关磁阻电动机控制系统设计 [J], 孙建军;孙长海;张颖杰;巴宇5.基于开关角优化的开关磁阻电动机控制系统 [J], 徐国卿;万艳;陶生桂因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

微　处　理　机M I CROPROCESS ORS基于PI C16F877的无位置传感器直流无刷电机控制系统岳　鹏,孙佩石(合肥工业大学教育部光伏系统工程研究中心能源研究所,合肥230009) 摘　要:本文介绍了基于单片机P I C16F877的直流无刷电动机控制系统。

主要分析了反电动势感应方法,并阐述了虚拟中点法和三段式起动技术。

关键词:无刷直流电动机;反电动势;无位置传感器;P I C16F87X中图分类号:T M351 文献标识码:A 文章编号:1002-2279(2005)04-0070-03The Co n tr o l S ys tem o f S en so rl e s s and BLDC Mo t o r B a sed o n P I C16F877Y UE Peng,S UN Pei-shi(Heifei U niversity of Technology,Hefei230009,China) Abstract:This paper p resent a sens orless and BLDC mot or contr ol syste m based on P I C16F877.The technique of back E MF inducti on in BLDC mot or is analyzed,the“virtual neutral point”method and the technique of“3-step”start are intr oduced.Key words:BLDC mot or;Back-E MF;Sens orless contr ol;P I C16F87X1　前　言直流无刷电机由于没有电刷,具有可靠性高,容易维护等一系列优点,在实际中得到了广泛的应用。

它通过电子方式来实现换相,由于需要知道转子的位置,所以要增加位置检测装置。

但位置传感器的存在带来诸多不利影响,因此,近年来国内外对直流无刷电动机的无传感器控制做了不少研究,提出了不少方法。

基于ＰＩＣ１６Ｆ８７６的电动自行车控制器设计作者：柳岸来源：《电脑知识与技术》2009年第04期摘要：该文介绍了一种电动自行车控制器的设计过程。

控制器以PIC16F876为核心，驱动直流无刷电机，实现简单的电动自行车控制功能。

关键词：PIC16F876；电动自行车；直流无刷电机中图分类号：TP371文献标识码：A文章编号：1009-3044(2009)04-0986-02The Design of Electronic Bike Controller based on PIC16F876LIU AN(Sichuan TOP Vocational Institute of Information Technology,Computer Art and Science Department,Chengdu 611743,China)Abstract:This paper introduced the design process of a electronic bike controller. The controller use pic16f876 as core and can drive brushless DC motor to achieve simple control functions of electronic bike.Key words:PIC16F876;electronic bike;brushless DC motor1 引言电动自行车是近十多年来发展起来的新型交通工具，其在保留自行车功能的基础上采用电力作为辅助动力，既有自行车绿色环保的优点，又比自行车更加快捷省力。

在我国城市规模不断扩大，对环境保护越来越重视的大背景下，电动自行车取得了极大的发展，产销量从1998年开始连续几年实现翻倍增长。

本文通过介绍一种基于PIC16F876的电动自行车控制器的设计，对电动自行车的工作方式进行了分析，实现了一些常用的控制功能，希望能让更多的人了解电动自行车的工作原理和控制方式，并为从事相关应用的人士提供参考。