基于P87LPC778单片机的电动车控制器

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/ D0 }. O$ |) e# U, a& ]  K1 M摘要:介绍了P87LPC778单片机的性能特点和用于电动车控制器时的实现方案。简述了该控制器的工作原理,并给出了电气
原理连线图和软件框图,经过反复试验后投入使用,取得了预期的效果。
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9 G7 D; }* L4 }  ]* }关键词:单片机: P87LPC778;电动车控制器

" a% r$ N; ]: m; y' n在环境污染，石油紧缺的今天,无污染、低噪声和节能的电动车
3 u& I/ Z5 e7 X已成为我因未来车辆发展的主要方向。电动自行车和电动摩托车以
其经济实用深受人们的欢迎，但目前作为其核心的控制器电路复杂，
5 `6 O/ B3 W% B' [7 a智能化程度低,可靠性差,为此我们开发--种以PHILIPS公司生产的
高性能单片机P87LPC778为核心的控制器,实现具有电池电量指示、
电池欠压保护、电机过流保护、刹车断电、软启动等多种控制功能。
1 P87LPC778 的性能特点[1]
P87LPC778是一-款20脚单片封装的微控制器，主要用在要求高
2 e& ?8 X+ h/ z$ t' ~5 n* m集成度、低成本的场合,可以满足多方面的性能要求。其基于80C51
' N1 Q9 S: q2 v) ~9 k: o& k加速处理器的结构使其指令执行速度为标准的80C51器件的两倍。
$ N0 L* H4 b( Y/ m) yP87LPC778工作电压范围为2.7-5.5 V,有4路10位的脉宽调制
2 Z/ Q  D1 Q" y  w器,4路8位的A/D执行器,20 MHz的晶振频率下转换时间为9.3 μs°
6 t$ |) c, M$ i7 A8 X0 U  o. Y2工作原理
7 J; v- x. m, W; m2.1 控制器框图
7 B5 {- ?0 y8 s# }5 i采用P87ILPC778单片机为核心，由刹车开关、电量指示、驱动电
. [0 p+ D/ p6 _# _4 M: l- j路、直流有刷电机、霍尔调速手柄、限流保护、电池电压取样、晶振电
路等部分组成,如图1所示。2.2电路 及工作原理
电动车控制器电路如图2所示。
闭合电门锁开关S1,48 V蓄电池组电压经LM317降至18 V,再
, `- P8 a7 g( x经7812稳压成12 V,给发光二极管、V1管、V2管、LM358、霍尔手柄
提供12V电源,12V再经7805稳压成5V给单片机供电。
霍尔手柄输出的1.2 ~4.2VDC信号至单片机的P0.3引脚,经
AVD转换成数字量,根据数字量的大小算出脉宽调制信号的占空比，
3 L1 k+ ~/ T* P3 @+ B+ l由P0.1引脚输出,经三极管V1,V2放大后驱动N沟道MOS管V3
* N' i& s/ y6 i  `8 X" O间歇导通,导通时间越长电机转速越高。V4是能快速导通的肖特基
4 O( @$ y# N' A' `' l6 R二极管，用来保护V3管免受高反压而击穿。
0 {3 U- ?3 A+ x& l( Z/ a: ~% E4 Y5 r电池电压经电阻R9 ,R10分压后送至单片机的P0.5引脚,A/D
& K( \# b, y0 o1 c- B转换成数字量再换算后送至P1.0~P1.6引脚,由MC1413驱动7个
发光二极管作相应的电量指示。当电池电量不足时,7个发光二级
管全部闪烁，提醒用户电量不足,并由软件关闭PWM输出,达到保护
5 T* L; c6 w, V9 |7 X电池的目的。
康铜丝电阻R7(0.01 Q)两端的压降反映了电机电流的大小,经
" m3 g% E* b, r$ n# P/ b6 _' h放大器LM358放大后送至单片机的P0.4引脚转换成数字量。设定
) f6 E# W( |' t5 e一个阀值,当数字量达到阀值时,说明电机电流到达上限，应减小输
5 P. l) p8 v: [/ N8 |5 }出PWM的占空比,从而减小电机电流,实现对电机的限流保护。
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' q1 l+ p5 g0 W0 a+ }

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P87LPC778是一-款20脚单片封装的微控制器

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