基于SPMC65P2404A電動(dòng)自行車(chē)的設計應用

引 言

　　我國經(jīng)濟高速增長(cháng)主要因為制造業(yè)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快。但城市化不能以環(huán)境作為代價(jià)，美化、綠化、亮化城市成為發(fā)展焦點(diǎn)所在。電動(dòng)自行車(chē)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新產(chǎn)品，她采用電力為輔助動(dòng)力能源，在保留了自行車(chē)全部功能的基礎上，可以使用潔凈的電動(dòng)能源，大大延長(cháng)了"自行車(chē)"的交通距離，非常適合廣大百姓的個(gè)人交通工具，而且與大交通發(fā)展并無(wú)沖突，互為補充。它是城市化進(jìn)程中一支不可空缺的生力軍。

　　從1998年全國銷(xiāo)售12萬(wàn)輛到2003年430萬(wàn)輛的增長(cháng)，足以說(shuō)明這一產(chǎn)品的生命力。隨著(zhù)《道路交通安全法》的頒布并將其明確列為非機動(dòng)車(chē)管理，電動(dòng)自行車(chē)從去年10月份起更是產(chǎn)銷(xiāo)兩旺。它以輕便、安全、環(huán)保、使用費用低等顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)倍受消費者青睞。其逐步替代傳統的自行車(chē)已是必然的趨勢。

　　專(zhuān)家預計，隨著(zhù)電動(dòng)自行車(chē)在許多城市合法上路，到2008年，我國電動(dòng)自行車(chē)年銷(xiāo)量可達1000萬(wàn)輛。

　　這篇文章的主要目的是希望能夠大力推動(dòng)SPMC65系列芯片的應用，并根據國家標準驗證其性能，走進(jìn)國內各家電生產(chǎn)廠(chǎng)家。

1工作原理

　　電動(dòng)自行車(chē)是具有電力驅動(dòng)、腳踏驅動(dòng)、電力和腳踏并用等功效的綠色環(huán)保交通工具。電動(dòng)自行車(chē)的原理和結構都不復雜，可以認為是在自行車(chē)的基礎上加一套電機驅動(dòng)機構組成(見(jiàn)圖 1?1)。蓄電池經(jīng)過(guò)一個(gè)控制器給一個(gè)電機送電，電機放在后車(chē)輪中，電機的旋轉帶動(dòng)自行車(chē)的行進(jìn)。電動(dòng)自行車(chē)的控制器連接一個(gè)調速手柄，在腳踏中軸上裝有助力傳感器，轉動(dòng)調速手柄可以讓控制器檢測到不同的電壓值，控制器根據電壓值大小，模擬調節輸送給電機電壓的高低，從而控制了電機的轉速。

圖 1－1電動(dòng)自行車(chē)控制方框圖

　　控制器無(wú)刷電機控制的方法是根據電機的位置反饋信號，控制電機三相驅動(dòng)上下臂MOS管的導通和截止，從而實(shí)現電子換向。如下圖所示，電機為三角形連接，三相驅動(dòng)上下臂各MOS管導通順序組合為:V1-V2，V2-V3, V3-V4，V5-V4，V5-V6，V1-V6。

圖 1-2驅動(dòng)電路

2系統方框圖

　　電動(dòng)自行車(chē)采用SPMC65P2404A作為主控MCU。MCU主要任務(wù)是進(jìn)行調速電壓檢測，電池電壓檢測，電流檢測，過(guò)流中斷檢測，3路霍爾位置信號檢測，1路霍爾位置信號中斷檢測，剎車(chē)信號檢測，1：1助力檢測，溫度檢測，故障顯示輸出，PWM控制電機轉速輸出，6路電機驅動(dòng)輸出，系統方框圖如下：