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基于单片机的电动车控制器

摘要：本设计介绍了一种以单片机89c51为主控芯片的电动自行车调速控制系统和测速系统的设计方案给出了

系统的硬件构成和软件设计方法。实验证明：该系统性能可靠、成本较低，是一种实用的直流电动机调速系统。

关键词：89c51、直流电机、pwm调速、霍尔传感器

1引言

当前，随着保护环境、节约能源的呼声日益高涨无污染、能源可多样化配置的新型交通工

具引起了人们的普遍关注，同时也得到了极大的发展，电动自行车便是其中之一１。它以蓄

电池发出的电能作为驱动能源，以电动机作动力，具有无废气污染、“零排放”、无噪音、轻便美

观等特点特别适合在人口较集中的大中城市中使用。但目前市场上的电动自行车还存在着一些

不够完善的地方，尤其是电机控制方面有待于进一步提高。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。本设计根据无刷直流电机的原理，利用美国Ａｔ

ｍｅｌ公司推出的一款89c51单片机作为主控芯片设计了一种无刷直流电机调速控制系统，该系

统具有硬件结构简单、软件设计灵活、适用面广、价格低廉等优点具有一定的实用价值。具有

超静音设计技术：独特的电流控制算法，能适用于任何一款无刷电动车电机，并且具有相

当的控制效果，提高了电动车控制器的普遍适应性，使电动车电机和控制器不再需要匹配。

自动识别电动车电机的换向角度、霍尔相位和电机输出相位，只要控制器的电源线、转把

线和刹车线不接错，就能自动识别电机的输入几输出模式，可以省去无刷电动车电机接线

的麻烦，大大降低了电动车控制器的使用要求。

2总体设计方案

2.1设计思路

电动车控制器，其主要的功能是能线性调节车速，最终还是直流电机调速问题，本设计采

用脉宽调制(PWMM)配以单片机为中心控制元件的调速系统。利用霍尔线性传感器实现传统的车把

调速，把电压信号通过模数转换后送入单片机IO口，控制占空比，再经过信号放大控制电机转

速。速度显示利用开关型霍尔传感器采集两高点评的时间计算速度，通过串行口输出显示。

2.1.1方案确立

整个系统主要包括车轮霍尔开关器件检测电路及测速电路、调速电路、低压、过载、过流

保护电路和稳压电路。单片机小系统电是基础，模数转换以ADC0809为核心，显示电路采用

74ls164和七段共阳数码管静态显示，稳压电路采用7805芯片给单片机以及显示和模数转换单元

供电。

2.2设计方框图

1

速度控制信号

过流，低压放大电路

检测电路速

模最小度

数

系统

手把转显