基于P87LPC778单片机的电动车控制器

TaylorA

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
6 A$ Q- o& H! D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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关键词:单片机: P87LPC778;电动车控制器
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! ^4 J! m! X& x1 ^# z) ]; e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
! X. r# k! `7 N( A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
4 k! B+ H& R: c  a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，
, @0 b. r! T3 x2 l智能化程度低,可靠性差,为此我们开发--种以PHILIPS公司生产的
% ~5 o* W7 ?8 S. A高性能单片机P87LPC778为核心的控制器,实现具有电池电量指示、
9 l6 B  ?" N' W: M. e! b7 b, U% b0 |  M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。
- E6 n8 h4 N. f+ Z4 }1 P87LPC778 的性能特点[1]
; @/ h" A' m: H; B7 O8 J. `P87LPC778是一-款20脚单片封装的微控制器，主要用在要求高
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
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。
0 e. C2 A& F, h0 Z" s; E4 ]3 FP87LPC778工作电压范围为2.7-5.5 V,有4路10位的脉宽调制
9 \  z, j6 _# D& r* b& G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°
0 }* _/ d5 A, f1 E8 a  U2工作原理
4 \0 x- T) }' _( B5 b2.1 控制器框图
- N2 A; ?3 ~+ K% h: T. N2 _1 K: W4 D采用P87ILPC778单片机为核心，由刹车开关、电量指示、驱动电
& i; [: r9 h4 Y  t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
9 F7 L( b# m7 I5 Z3 E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
$ z+ r+ j( |+ R/ i6 C7 T9 Y经7812稳压成12 V,给发光二极管、V1管、V2管、LM358、霍尔手柄
: [% A) \$ s9 ~' d1 w% W, K- |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，
/ U, Z% N3 ^' r% D3 s由P0.1引脚输出,经三极管V1,V2放大后驱动N沟道MOS管V3
; U3 _+ H+ X( Q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 Q# m9 @1 l) O7 z! K$ _二极管，用来保护V3管免受高反压而击穿。
% q7 N5 M9 p, F8 ]4 ]电池电压经电阻R9 ,R10分压后送至单片机的P0.5引脚,A/D
" \# ?" N/ s, l" K转换成数字量再换算后送至P1.0~P1.6引脚,由MC1413驱动7个
6 a6 o* Z4 c7 K9 M9 t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
1 p1 n( f2 I* w% P( q# ]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
电池的目的。
0 m! m' \5 X7 S8 f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
9 V$ v5 J6 R7 h" O/ ~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
+ A: _6 Y& ^# |8 }5 d0 |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
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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P87LPC778是一-款20脚单片封装的微控制器

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