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本帖最后由 WAITXHURT 于 2018-4-4 11:16 编辑
基于SLH89F5162的电动车直流无刷控制器(本帖随时更新,本次最后更新时间:2014-1-4)
如今的交通工具虽然多,但对于更多的普通大众而言,电动车无疑是最佳的选择,因为它不仅能够让出行更方便,而且由于是用电,更加的节能环保,而且价格也不高,因此得到了较高的市场普及率。本项目采用深联华单片机开发的电动车直流无刷控制器,具有超静音直流无刷电机控制和完善的保护,超低的功耗等优点,
本项目采用深联华安芯一号单片机SLH89F5162(62k falsh、1T指令周期),使用片内资源有且不限于:3个外部中断用于检测电机转子位置、3路PWM模块用于产生3路PWM信号驱动三相6桥IGBT、3路10位AD用于检测调整、电流和电压模拟信号输入、1个串口模块用于上位机调试和显示面板通信、1个高速定时器用于定时完成复杂的任务计算 等特色资源,充分发挥了深联华单片机高速、增强功能模块的应用,实现了其它16位单片机才能做到的功能,面向市场,无论是从成本还是性能上,肯定会对其它方案的电动车控制器有较大的市场冲击,。
现以实现对电动车直流无刷控制器的智能控制:
直流无刷电机控制换向、无级调速、过流保护、欠压保护、堵转保护、EABS刹车、飞车保护、超静音启动、霍尔故障智能检测、防盗保护、速度平滑控制、智能巡航控制
直流无刷电机控制:直流无刷电机的电子换向控制,采用SLH89F5162外部中断对直流无刷电机霍尔反馈的高速采样,并输出对应三相6桥臂的对应波形输出,并做智能参数调整和计算,保证电机的平稳高速运转。
PWM控制:SLH89F5162支持3个8位高速PWM定时器,可以做到无刷电机超静音启动,载波频率定时时钟选用:21KHz。
静音启动:在电机转子静止情况下采用3路高速PWM对电机施加对应电流,驱动磁场平滑换向,确保电机在任意机械角度和负荷下,都能静音平稳启动。
霍尔故障检测:U/V/W三相霍尔智能故障检测,保证电机平稳启动。
限流控制:低速大电流状态自动调整电流,控制PWM输出,保护电机防过载。
速度平滑过度:防止调速手柄快速旋转带来的动力冲击,实现电动车的速度平稳加速。
电机机械速度检测:程序智能计算出电机机械速度,并可发送至上位机或者显示面板进行显示,为系统节约成本。
自动巡航控制:转把在某个位置(速度保持了一段时间)停留了一段时间,系统会自动进入巡航控制(可由外部控制是否启用该功能),此时转把归零后以巡航速度行驶,当转把第二次归零后,系统自动退出巡航状态。
E-ABS刹车:ABS电子刹车(可由外部控制是否启用该功能)
欠压保护:电池电压下降到限定值后,红灯闪烁3次报警,转把归零后取消报警。
过流保护:电机工作电流超过限定功率后停止输出,并报警。
堵转保护:电机启动2S后,电机电角度转动低于10次/周,红灯闪烁2次报警,转把归零后取消报警。
飞车保护:上电检测转把手柄是否在归零状态,当不在归零状态时,红灯闪烁4次报警,转把归零后取消报警。
防盗功能 :防盗锁电机(可由外部控制是否启用该功能),当启用后,电门锁在锁定状态,检测到电机人为转动后,会启动E-ABS刹车功能,使电机难以转动,起到一定的防盗作用。
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项目进度表:
2013-10-14:立项、创建开发环境、收集资料
2013-10-15:开始编写程序驱动、核心代码
2013-10-20:开始绘制原理图
2013-10-27:原理图绘制完成
2013-11-8:PCB绘制完成
2013-11-13:程序框架基本完成、IO功能定义确定、编译通过
2013-11-15:开始编写项目方案
2013-11-16:PCB审核完成 2013-11-16:PCB厂家打样
2013-11-24:收到PCB,很满意,没有错误
2013-11-25:开始焊接PCBA样品
2013-11-26:PCBA焊接完成
2013-12-13:软件调试完成
2013-12-15:演示视频拍摄
2013-12-24:设计报告完成
2013-12-25:作品上传及资料共享
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程 序 名:基于SLH89F5162的电动车直流无刷控制器
开发环境:Keil
作 者:李锦上
联系方式:QQ326391556
功能简述:直流无刷电机控制、静音启动、恒转矩控制、速度平滑过度、电机机械速度检测、
自动巡航控制、过流保护、欠压保护、堵转保护、EABS刹车、飞车保护、
超静音启动、霍尔故障智能检测、防盗保护
硬件说明:PCB:VER:1.0 2013-11-16; BLDC MOTOR:测试用
版权声明:本项目仅为技术交流为目的。如需量产,请联系作者,不要非法应用于商业等盈利用途
修改历史:未经修改
立项时间:2013-10-14
完成日期:2013-12-13
控制芯片:SLH89F5162
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#include "SLH89F5162.H"
#include "intrins.h"
#define FOSC 11059200L
#define Baudrate0 9600L
#define BRT_Reload (65536 - FOSC / 32 / Baudrate0)
#define tiMER0 0x0028
#define TIMER1 0x0028 //未用 //上位机查询代码
#define power_voltage 0xA1
#define motor_current 0xA2
#define motor_speed 0xA3
#define N 2 //AD取平均次数
#define Poles 12/6 //磁极数 计算速度用
//。。。完整代码详见软件工程文件
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2013-12-13:优化速度检测方案,解决启动时电机过冲问题
2013-12-12:解决BLDC电机在某一电角度出现噪音问题并提高系统响应速度
2013-12-10:优化BLDC核心驱动,解决电机噪音及转速问题
2013-12-3:BLDC核心驱动调整,解决电机启动异常问题
2013-12-2:BLDC电机可以运转,但有时不能正常启动
2013-12-2:PWM模块调试成功
2013-12-2:ADC调试成功
2013-12-2:串口调试成功
2013-12-2:定时器调试成功
2013-12-1:IO口逻辑驱动调试成功
2013-11-30:下载程序成功
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部分精彩图片欣赏,更多资料请见附件:
PCB图
PCB 3D 图
PCB实物 PCB设计经过多次改版才定型,元件密度非常高
电动车直流无刷电机控制器PCBA成品 工艺边还没掰开哈
接口介绍
最终系统实物(调速手柄在旁边)
第一次录视频比较紧张,第一句话就录了五遍,那个汗呀,我就尽量用打字的方式讲解吧,如有疑问再联系我QQ:326391556。
视频用的是永磁直流无刷电机,实物比电动车的电机功率小(结构是一样的,主要是为了节约开发成本),所以视频中的六个IGBT没有装散热片,这也充分说明了深联华单片机的高速PWM对软件死区处理的很好,在不加散热片的情况下依然能良好的运行,系统设计功率为350W/36V。
视频中没有演示关于刹车、防盗和巡航的功能,一个是考虑到录制的视频超大,1分钟100多M,实在是吃不消,用其它手机录制的电机运转根本就看不出来,而且背景噪声很大,在这里顺便再说下关于噪声的问题,视频中电机是直接放在桌子台面上的,声音会放大,这是故意这样的,而且录制时镜头离电机非常近,如果下面垫个手套,几乎分不出电机有没有运转,速度变化也听不出来。另一个还有这几项附加功能测试需要连整机效果才明显,演示的时候看不太出来什么ABS和巡航功能,所以附加功能没有在视频中演示。
本项目定位方向是面向市场的商业项目,可以直接用于批量生产,故在设计初期就充分考虑到产品性能、生产成本、产品体积、特色功能的需求多样化,并没有添加一些华而不实的功能,请不要和“玩具”做对比,定位方向不一样。版权声明:本项目开源仅为技术交流为目的。请不要非法应用于商业等盈利用途。深联华官方及电子发烧友官方享有对作品进行宣传、报道、展示的权利,并署名作者。如需量产,请联系作者,QQ:326391556,谢谢合作。
项目方案、原理图、PCB图、GERBER文件、软件程序、演示视频等资料均在附件中,为避免潜水党,附件回复可见
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