基于SPMC65P2404A電動(dòng)自行車的設(shè)計(jì)應(yīng)用

引 言

　　我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)主要因?yàn)橹圃鞓I(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，在保留了自行車全部功能的基礎(chǔ)上，可以使用潔凈的電動(dòng)能源，大大延長(zhǎng)了"自行車"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(bǔ)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(guó)銷售12萬(wàn)輛到2003年430萬(wàn)輛的增長(zhǎng)，足以說(shuō)明這一產(chǎn)品的生命力。隨著《道路交通安全法》的頒布并將其明確列為非機(jī)動(dòng)車管理，電動(dòng)自行車從去年10月份起更是產(chǎn)銷兩旺。它以輕便、安全、環(huán)保、使用費(fèi)用低等顯著優(yōu)點(diǎn)倍受消費(fèi)者青睞。其逐步替代傳統(tǒng)的自行車已是必然的趨勢(shì)。

　　專家預(yù)計(jì)，隨著電動(dòng)自行車在許多城市合法上路，到2008年，我國(guó)電動(dòng)自行車年銷量可達(dá)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(yīng)用，并根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證其性能，走進(jìn)國(guó)內(nèi)各家電生產(chǎn)廠家。

1工作原理

　　電動(dòng)自行車是具有電力驅(qū)動(dòng)、腳踏驅(qū)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)自行車的原理和結(jié)構(gòu)都不復(fù)雜，可以認(rèn)為是在自行車的基礎(chǔ)上加一套電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)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(jī)送電，電機(jī)放在后車輪中，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)自行車的行進(jìn)。電動(dòng)自行車的控制器連接一個(gè)調(diào)速手柄，在腳踏中軸上裝有助力傳感器，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速手柄可以讓控制器檢測(cè)到不同的電壓值，控制器根據(jù)電壓值大小，模擬調(diào)節(jié)輸送給電機(jī)電壓的高低，從而控制了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

圖 1－1電動(dòng)自行車控制方框圖

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

圖 1-2驅(qū)動(dòng)電路

2系統(tǒng)方框圖

　　電動(dòng)自行車采用SPMC65P2404A作為主控MCU。MCU主要任務(wù)是進(jìn)行調(diào)速電壓檢測(cè)，電池電壓檢測(cè)，電流檢測(cè)，過(guò)流中斷檢測(cè)，3路霍爾位置信號(hào)檢測(cè)，1路霍爾位置信號(hào)中斷檢測(cè)，剎車信號(hào)檢測(cè)，1：1助力檢測(cè)，溫度檢測(cè)，故障顯示輸出，PWM控制電機(jī)轉(zhuǎn)速輸出，6路電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸出，系統(tǒng)方框圖如下：