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电动自行车调速系统的设计 第8页

更新时间:2008-6-28:  来源:毕业论文

电动自行车调速系统设计
当齿轮沿Y轴方向转动时,由于气隙处的磁力线发生变化,磁路中的磁阻也随之改变,从而可在传感器上产生电信号。此外,该传感器具有很强的方向性,它对沿Y轴转动的物体十分敏感,而对沿Z轴方向的振动或抖动量很不敏感。这正是测量转速所需要的。
   工作时,传感器产生的电信号首先通过EMI滤波器滤除高频电磁干扰,然后经过前置放大器,再利用施密特触发器进行整形以获得控制信号UK,并将其加到开关控制式电流源的控制端。KMI15-1的输出电流信号ICC是由两个电流叠加而成的,一个是由恒流源提供的7mA恒定电流IH,另一个是由开关控制式电流源输出的可变电流IK。它们之间的关系式为:
     ICC=IH+IK 
当控制信号UK=0(低电平)时,该电流源关断,IK=0,ICC=IH=7mA。当UK=1(高电平)时,电流源被接通,IK=7mA,从而使得ICC=14mA。图4给出了从U-端输出的方波电流信号的波形,其高电平持续时间为t1,周期为T。输出波形的占空比D=t1/T=50%±20%。上升时间和下降时间分别仅为0.5μs和0.7μs。
    KMI15芯片中的电压控制器实际上是一个并联调整式稳压器,可用于为传感器提供稳定的工作电压UC。而电阻R3、稳压管VDZ和晶体管VT1则可构成取样电路,其中VT1接成射极跟随器。A2为误差放大器,VT2为并联式调整管。这样,IH在经过R1、R2分压后可给A2提供基准电压UREF,从而在UCC发生变化时,由A2对取样电压与基准电压进行比较后产生误差电压Ur,同时通过改变VT2上的电流来使UC保持不变。
5.5.3 KMI15-1的典型应用 安装方法KMI15-1应当安装在转动齿轮的旁边。若被测转动工件上没有齿轮,亦可在转盘外缘处钻一个小孔,套上螺扣,再拧上一个螺杆并用弹簧垫圈压紧,以防止受震动后松动,并以此代替齿尖获得转速标记信号。
若图片无法显示请联系QQ752018766,本论文免费,转发请注明源于www.751com.cn5.5.6 典型应用电路    KMI15-1型集成转速传感器的典型应用电路如图5(a)所示。工作时,转速传感器输出方波电流信号,从而在负载电阻RL与负载电容CL上形成电压频率信号UO(f),并送至二次仪表。通常取RL=115Ω、CL=0.1μF。需要指出:KMI15-1输出的是齿轮转动频率f(单位是Hz,即次/s)信号,欲得到转速n(r/min),还应将f除以齿轮上的齿数N,并将时间单位改成分钟,公式如下:

n=60f/N 
 图5(b)所示电路是由二极管VD、稳压管VDZ和电容C1构成的静电放电(ESD)保护电路,该电路可吸收2kV的ESD电压,因而可对芯片起到保护作用。此外,还需注意,在存放KMI15系列产品时,不要将多个芯片放在一起以防磁化。
4、6 译码器
串行移位译码器74LS164内部结构图如下:
74LS164时序图若图片无法显示请联系QQ752018766,本论文免费,转发请注明源于www.751com.cn


74LS164为串行移位译码器,它主要由时钟线控制,时钟线每来一个上升弦,数据线将把一位数移进去,移八次就进一个字节,同时在数码管显示出来。

译码器是实现组合逻辑的功能部件。它的输入是二进制的代码,输出是一组高低电平信号,每输入一组不同的代码,只有一个输出端呈现有效信号。

74LS245芯片是一个八位的总线收发器,其输入/输出引脚分成两组,其工作原理如下:
  允许E  方向控制DIR  操作
  低电平  低电平     B数据到A总线
  低电平  高电平     A数据到B总线
  高电平  悬空      隔离

5.程序设计
5.1主程序框图
5.2 INT0中断服务程序
若图片无法显示请联系QQ752018766,本论文免费,转发请注明源于www.751com.cn5.3部分子程序
延时子程序:定时功能。
PWM子程序:用于控制马达转速。89C51芯片没有PWM输出功能,需要通过编程实现。为了在输出PWM波时,单片机仍能执行其他程序,可以利用单片机内部的定时器溢出中断来实现。占空比占用一个字节的RAM,占空比D=N/256。(脉宽调速是使用单片机内部中断产生周期约为8ms的方波,通过改变高电平的宽度来进行改变电机的转速)
利用单片机输出PWM信号.实现了从0%——100%线性可调。

源码如下:
 ;单片机串口通信+PWM输出程序
 ;在P1.3输出调宽信号。
 ;定时器0工作在方式3,TL0为调宽值,TH0为脉冲频率。
 ;定义:TH0=30H ,TL0=31H
 ;TH0DAT EQU 30H  ;脉冲频率
 ;TL0DAT EQU 31H  ;脉冲宽度
 
      ORG 0000H
     
      AJMP START
     
START:
    
      CLR P1.3
      MOV TCON,#00H
      MOV TMOD,#03H  ;T0工作在方式3定时。
      MOV TH0,#56    ;200uS 频率为50KHz
      MOV TL0,#186   ;70uS 脉冲宽度为35% 用示波仪实测相合。
     SETB TR1
     SETB TR0
     SETB ET0
     SETB ET1
     SETB EA
     AJMP MAIN1
MAIN1:
      ......

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