设计-电动自行车智能控制器的设计与制作.doc

1、无锡职业技术学院毕业设计说明书”目 录摘要2英文摘要2第一章 引言 31.1 电动自行车的意义及发展状况3 1.1.1自行车的历史背影及意义31.1.2 电动自行车的优点41.1.3电动自行车的发展前景4第二章 控制器系统的分析 52.1 智能控制器的系统框图52.2 系统主要硬件介绍62.2.1 无刷直流电动机62.2.2 AT89C51 82.2.3 MC14585B和CD4040B92.3 系统具体实现方法 10 2.3.1 无刷直流电动机的调速 112.3.2 测速电路 132.3.3 速度预置与显示 142.3.4 电机驱动电路 152.3.5 无刷直流电动机及控制器的保护 16第三

2、章 系统软件设计18第四章 结束语20参考文献 21附录 22摘要 电动自行车用于轻便灵活，节能环保，价格适中而得到人们的广泛使用，成为人们短途出行的理想交通工具。同时中国具有庞大的自行车市场，电动自行车产业在中国有着非常广阔的应用前景，因此发展电动自行车具有良好的社会意义和客观的经济效益基于单片机系统为核心的，以无刷直流电动机驱动的电动自行车智能控制器的设计方案。该系统包括PWM控制方案、速度测量和显示方案、刹车控制方案和电路保护方案等。本设计主要是以单片机为核心，特别采用软硬件相结合的方式，可以极大地提高系统的安全性和可靠性。关键词：电动自行车；智能控制；脉冲宽度调制；单片机；电机保护Ab

3、stract Electric bicycle for portable and flexible, energy-saving environmental protection, moderate in price and are widely used in people, an ideal vehicle for the people in the travel. At the same time, China has a huge market of bicycle, electric bicycle industry has a very broad application pros

4、pects in China, and so the development of electric bicycle has a good social significance This paper introduces a design program of intelligent control of the electronic bicycle which is based on the single chip computer system. It is derived by no brush DC motor. This system introduces speed PWM co

5、ntrol project, speed measure and display project, brake control project, electro circuit protection project. This design is based on the single chip computer, its specialties adopt combining hardware with software for improving credibility and security.Key Words：electric bicycle ；intelligent control

6、 ；PWM; single chip computer; electro circuit protection第一章 引 言随着人们物质生活水平的提高，电动自行车作为一种新兴的交通工具正在越来越多地走进人们的生活。对于普通消费者而言，汽车太贵买不起，自行车太累不想骑，公交车人太多不想挤，摩托车太危险路段又禁驶，而电动自行车是最适合他们的产品。由于电动车轻便，速度适中，安全价廉，无噪音尾气污染，可大大提高非机动车道的通行效率，非常适合城市内单人短程出行，具有其他交通工具无法比拟的优势。据全国各大城市的市场需求调查，有高达76%的市民有将电动自行车作为代步交通工具的需求。1.1 电动自行车的意义及

7、发展状况1.1.1自行车的历史背影及意义随着人们生活水平的不断提高，需求清洁、经济的动力和能源，发展路色交通工具已成为当今世界上紧迫的技术、经济和社会课题；相信不久的将来随着电力电子技术不断发展和车用电源的日趋成熟，电动自行车将成为大都市人们日常生活中短距离的主要绿色交通工具。我国是世界公认的“自行车王国”，在相当长时期内，自行车仍将是老百姓出行最常用的交通工具。随着人民生活水平的提高，近年来，一种用蓄电池为动力源的自行车因为其轻便、安全、省时省力、低能耗、零排放、低噪音、有利于创造绿色人居环境等优点，越来越受到广大人民群众的喜爱。在今天的城乡大街小巷里，电动自行车越来越多，其来势汹涌，大有取

8、代传统自行车的趋势。1.1.2 电动自行车的优点电动自行车继承了传统自行车的优点，并且使用起来比传统自行车更方便、更快捷；与摩托车、燃油助动车相比，它具有突出的优点：1、无污染：电动自行车是以蓄电池发出的电能作为驱动能源，以电动机作为动力，运行工程中没有废气排放；因此和摩托车、燃油助动车相比，没有污染。2、 噪音、振动小：电动自行车是由电动机驱动的，电动机在运行中产生的噪音比较小，运行比较平稳。而摩托车、燃油助动车是由燃油发电机驱动，起汽缸产生的噪音比较大，由于受到体积限制，起发电机的缸数较少，运行时不够平稳，振动较大。3、 高时速20公里，行驶安全：摩托车、燃油助动车的速度快，在机动车上行驶

9、，事故率较高；而电动自行车，国家强制性规定（国标GB17761-1999）其速度不能超过20Km/h，而且电动自行车一般不能在机动车道上行驶，因此相比之下安全很多。4、 效率高：摩托车、燃油助动车的效率一般只有30%左右，而电动自行车的效率可以达到70%以上。5、 结构简单、轻便，易维护、维修：电动自行车一般是有蓄电池、控制板、电机和车身组成；蓄电池用的是免维护的，电机的故障率较低，基本上不要维护，控制板由于带的电力电子技术比较成熟，损坏率也比较低，另外电动自行车没有机械传动结构，体积小、重量轻，因此相比摩托车、燃油助动车来来说，其日常的维护、维修量少得多。专家认为：电动车轻便，速度适中，安全

10、价廉，无噪音尾气污染，占用车位小，可大大提高非机动车道的通行效率，非常适合城市内单人短程出行，具有其他交通工具无法比拟的优势。据预测，随着我国城乡路况日新完善，效率更好、经济实用的电动自行车代替传统自行车将是一个不可逆转的市场需求趋势。1.1.3电动自行车的发展前景由于电动自行车自身所具有的优点和近几年来行业的技术进步等诸多因素，决定了其将会具有较为广阔的市场前景。经过一段时间的发展，目前全国的生产厂家已经超过了100家，预计今年全国电动自行车产量可达200到250万辆，到2010年产量将达到400万辆。但目前电动自行车的发展也存在着一些问题。电动自行车虽然是零排放的绿色交通工具，但也存在着潜

11、在的污染，在电动自行车中广泛使用的铅酸电池寿命不长，造成的二次污染比较严重，铅的毒性较大，所以对其污染问题我们决不能掉以轻心。据有关资料显示，我国每年大约有5000 万支废铅酸电池产出，由于种种原因，废铅酸电池的回收管理不善，措施不力，收购无序，加之废电池回收再生技术落后，甚至有乱弃废电池等行为，直接导致了环境污染。电动自行车虽然结构要比摩托车和燃油助动车简单，但也是一个相当复杂的系统，整车的性能还有待提高。部分生产企业为了一味迎合消费者不合理的需求，置产品的安全性不顾，提高车速，增加质量，退化了电动自行车的人力骑行功能，摩托化倾向非常严重，存在严重的安全隐患。第二章 系统的硬件设计2.1基本

12、设计思想本设计的基本思想是以89C51为核心器件，从而控制电动自行车的行驶。以AT89C51为核心所组成的闭环控制系统, 能够实现速度显示,速度控制，采用改变电机驱动电压的方法实现电机调速,电压调速的实现方法有多种,在应用单片机输出控制信号进行调速的场合,比较便于实现而且调整性能良好的是脉冲宽度调制(PWM)技术。系统方框图如图21所示：图2-1 系统框图2.2 系统主要硬件介绍2.2.1 无刷直流电动机无刷直流电动机是随着电子技术的迅速发展而发展起来的一种新型直流电动机。它是现代科学技术和军事装备中重要的机电元件之一。无刷直流电动机是以法拉第的电磁感应定律为基础，而又以新兴的电子技术、数字技

13、术和各种物理原理为后盾，因此它具有很强的生命力。无刷直流电动机的最大特点，就是没有换向器和电刷组成的机械接触机构。另外，它通常采用永磁体为转子，没有激磁损耗；发热的电枢绕组又通常装在外面的定子上，这样，热阻较小，散热容易。因此，无刷直流电动机没有换向火花，没有无线电干扰，寿命长，运行可靠，维护简便。此外，它的转速不受机械换向的限制，可以方便地实现无级变速，因而非常适合用在电动自行车上。一基本结构无刷直流电动机是由电动机本体（带有电枢绕组的定子和永磁转子）、转子位置传感器和电子开关线路3部分组成，其原理框图如图2-2所示。图2-2无刷直流电动机的方框原理图二工作原理无刷直流电动机是在有刷直流电动

14、机的基础上发展起来的，就它们内部发生的电磁过程来说，本质上无多大差别。在无刷直流电动机中，借助反映主转子位置的位置传感器的输出信号，通过电子换向线路去驱动与电枢绕组联结的响应的功率开关元件，使电枢绕组依次馈电，从而在主定子上产生跳跃式的旋转磁场，拖动永磁转子旋转。随着转子的转动，位置传感器不断地送出信号，以改变电枢绕组的通电状态，使得在某一磁极下导体中的电流方向始终保持不变，这就是无刷直流电动机的无接触式换流过程的实质。图2-3 无刷直流电动机换向线路三无刷直流电动机的运行特性讨论各种电动机的运行特性时，一般都从电势公式（即转速公式）、电势平衡方程式、转矩公式和转矩平衡方程式出发。对于无刷直流

15、电动机来说，其电势平衡方程式为 （2-1）式中 U电源电压（伏）； E电枢绕组反电势（伏）； Iacp平均电枢电流（安）； racp电枢绕组的平均电阻（欧）； U功率晶体管饱和管压降（伏）；对于桥式换向线路为2U。对于不同的电枢绕组形式和换向线路形式，电枢绕组反电势有不同的等效表达式，但不论哪一种绕组和线路结构，均可表示为 （2-2）四起动特性由方程（2-1）和（2-1）可知，电动机在起动时，由于反电势为零。因此电枢电流（即起动电流）为（2-3）其值可为正常工作电枢电流的几倍到几十倍。所以起动电磁转矩很大，电动机可以很快起动，并能带负载直接起动。随着转子的加速，反电势E增加，电磁转矩降低，加速

16、力矩也减小，最后进入正常工作状态。在空载起动时，电枢电流和转速的变化如图2-4。图2-4 空载起动时电枢电流和转速的变化2.2.2 AT89C51AT89C51是由美国Atmel 公司生产的高性能八位单片机，它具有功能强、体积小、功耗低、价格便宜、工作可靠、使用方便等特点。下面对该单片机的基本情况作一下介绍。一. AT89C51的特点AT89C51是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器，片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。它与MCS-51系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容，不仅可完全代替MCS-51系列单片机，而且

17、能使系统具有许多MCS-51系列产品没有的功能。AT89C51可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积，增加系统的可靠性，降低系统的成本。二. AT89C51引脚功能AT89C51单片机为40引脚芯片见图2-5。其40个引脚中有2个专门用于主电源的引脚，2个外接晶体的引脚，4个控制或与其他电源复用的引脚，以及32条输入输出I/O引脚。图2-5 AT89C51引脚图图2-5 AT89C51芯片管脚图2.2.3 MC14585B和CD4040B一.MC14585BMC14585B芯片是一个16脚的4位比较器，它有8个比较输入端Comparing Inputs（A0、B0、A2、B2、A3、B3

18、）、3个级联输入端Cascading Inputs（AB、A=B、AB）和3个输出端outputs（AB、A=B、AB）。真值表和引脚图见表2-1和图2-6。表2 MC14585B的真值表图2-6MC14585B的引脚图 图2-7CD4040B的引脚图二.CD4040BCD4040B芯片是一个16脚的12位计数器，可作分频器使用使用，也可制作电子电位器。如电位可有4096挡次，如电压在4.096V，每伏有1000个1V变化进位挡，每进1位上升1V，电路二进制位011位以高位电阻最小。如第11位50、第10位100、第9位200、第8位400、第7位800、第6位1.6M、第5位3.2M、第4位

19、6.4M、第3位12.8M、第2位25.6M、第1位51.2M、第0位102.4M，向下按每退1位、阻值加1倍顺序排列。如排错，或电阻不是倍数，电位的上升值会不均匀，进到某数值便突然跳变。CD4040内部没有振荡电路，需要外部提供时钟脉冲，当外部时钟脉冲是低电平时计数器加一。电源是5伏时，时钟脉冲频率需在1.5-4MHz之间。其引脚如图2-7。2.3 系统具体实现方案图2-8是以AT89C51单片机为核心的系统电路原理图。其中，P0.0-P0.3口分别作为电动机过流、过热、电池欠压和刹车信号的输入口，P0.4-P0.7口分别作为电动机过流、过热、电池欠压和刹车指示信号的输出口；P1.0-P1.

20、7口作为预设速度值的输出口；P2.0-P2.7、P3.6和P3.7口作为速度显示信号的输出口；P3.2口作速度信号的输入口；P3.3口作为报警信号输出口；P3.4和P3.5口作为速度给定口；ALE口作为CD4040B芯片时钟脉冲的输出口。 图2-8为系统总原理图2.3.1无刷直流电动机的调速直流电机调速可采用的方法: 改变电机励磁电流、在电机绕组中串接电阻、改变电机的驱动电压。电动自行车中的电机均采用永磁电机,因此改变电机励磁电流的方法无法应用在电动自行车电机调速中。电机绕组中串接电阻的方法，一方面会增加电路的功耗，另外，要实现连续的速度调节必须用电位器，而在主回路的大电流工作状态中，很难有合

21、适的电位器可以选用。 因此本方案采用改变电机驱动电压的方法实现电机调速。电压调速的实现方法有多种，在应用单片机输出控制信号进行调速的场合，比较便于实现而且调整性能良好的是脉冲宽度调制( PWM) 技术。由于定宽调频法和调宽调频法在调速时改变了控制脉冲的周期,当控制脉冲的频率与系统的固有频率接近时,将会引起振荡,所以,在此采用定频调宽法,即保持周期不变,同时改变调速脉冲的占空比。采用脉冲宽度调制方法实现调速的原理是，单片机根据输入的速度给定信号控制输出脉冲的脉宽。当脉冲信号处于高电平时，使开关闭合,主回路接通，电机被驱动；当脉冲信号处于低电平时,使开关断开，主回路断开，电机停止转动。通过频率一定

22、的脉冲信号的高电平宽度变化, 控制电机在一个脉冲周期内的通断比例, 从而实现电机的转速调节。PWM信号可由单片机通过编程直接产生，但这样做将会加大程序的复杂程度，影响系统其它功能的实现以及系统的可靠性。在本设计中采用三片通用数字芯片产生PWM信号，单片机只需根据速度给定值输出一个相应的X值，就能由外部电路产生所需的PWM信号，使软件大大简化，有利于单片机系统的正常工作。PWM波的频率太高时, 对直流电机驱动的功率管要求太高, 太低时产生电磁噪声较大。经综合分析, 本系统采用两片4位数值比较器4585和一片12位串行计数器4040组成了PWM 信号发生电路。两片比较器的A组接4040计数输出Q1

23、Q8 端,B组接单片微机的P1端口。改变P1端口的输出值, 可使PWM信号的占空比产生变化, 进行调速控制。计数器4040的计数输入端CLK接单片机AT98C51晶振的振荡输出ALE。晶振选用12MHz时, ALE脉冲的频率为2M，经Q1Q8的256分频, 产生的PWM波形的频率为7.8kHz, 适合光耦及功率开关管的合理工作范围。计数器4040每来1个脉冲, 其输出Q1Q8加1, 当计数值小于或等于单片机P1端口输出值X时,U2的(AB)输出端保持为低电平, 当计数值大于X时U2的(AB) 输出端为高电平。随着计数值的增加,Q1Q8由全“1”变为全“0”时,(AB)输出端又变为低电平, 这样

24、, 在U2的(AB)端得到PWM的信号, 其占空比为(255-X/255)100% , 改变X值可改变PWM信号的占空比, 进行直流电机的转速控制，如图3-6。由于单片机上电复位时P1端口输出全“1”, 使用4585的B组与P1端口相连, 升速时P0端口输出X 按一定规律减少, 降速时按一定规律增大。预置速度由按键S1和S2输入，按S1加速，按S2减速，虽然这样的调速方法与普遍采用的旋车把调速法有较大区别，但这种调速方法无需AD转换，还能为单片机省下6个端口作它用，并有利于刹车后无刷直流电动机的断电处理。如图2-9所示为PWM波产生电路： 图2-9 PWM产生电路2.3.2 测速电路待测信号经

25、预处理电路后加至单片机的P3.2（INT0）引脚可为单片机测量信号周期提供有效的输入信号。单片机通过检测P3.2引脚电平来决定是否启动测量周期程序。当该引脚为高电平时系统处于等待状态，要一直到该引脚出现低电平时才开始测周期。测量时首先将零赋给TH0、TL0两个寄存器，以将定时器T0的运行控制位TR0置位，同时也将ET0置位以允许定时器T0中断。然后再判断P3.2引脚是否还为低电平，如为低电平则等待，直到出现高电平再开始判断P3.2引脚是否为低电平，当其不是低电平时再等待。一旦出现低电平，则立即复位TR0以终止定时器，以结束测周期程序。测周期过程中可能会发生定时器T0的中断，每发生一次中断则将R

26、0寄存器加一，因此R0实际上是周期值的高字节。测出的周期值存储在R0、TH0、TL0三个寄存器中，然后将其转换成速度。速度是用车轮的周长除以脉冲周期得到的。由于所测周期的单位是，因此在相除转换时应将被除数扩大倍，以保证得出正确的速度。每秒进行一次里程数累加时，可用当前的速度值加上一秒前的里程数得出当前的总里程数。图2-8中由信号发生器产生0-6Hz的矩形波接入P3.2, 作为测得电机的参考量。2.3.3 速度预置与显示 一、速度预置预置速度由按键S5、S6输入,进行“+”“-”控制, 单片机P3.4，P3.5分别接升速按钮S5和降速按钮S6。当S5键按下时,将送到P1口的数据N减1以增大PWM

27、信号的占空比;当S6按下时,将N加1以减少PWM信号的占空比。二、速度显示由于系统要显示的内容较简单，显示量不多，所以选用数码管既方便又经济。LED有共阴极和共阳极两种。根据AT89C51单片机灌电流能力强，拉电流能力弱的特点，我们选用共阳数码管。如图2-10所示，将AT89C51的P2.0P2.7分别与共阳数码管的ag及dp相连，高电平的位对应的LED数码管的段暗，低电平的位对应的LED数码管的段亮，这样，当P2口输出不同的段码，就可以控制数码管显示不同的字符。例如：当P2口输出的段码为1100 0000，数码管显示的字符为0。数码管显示器有二种工作方式，即静态显示方式和动态扫描显示方式。为

28、节省端口及降低功耗，本系统采用动态扫描显示方式。动态扫描显示方式需解决多位LED数码管的“段控”和“位控”问题，本电路的“段控”（即要显示的段码的控制）通过P2口实现；而每一位的公共端，即LED数码管的“位控”，则由P3口控制。这种连接方式由于多位字段线连在一起，因此，要想显示不同的内容，必然要采取轮流显示的方式，即在某一瞬间，只让其中的某一位的字位线处于选通状态，其它各位的字位线处于断开状态，同时字段线上输出这一位相应要显示字符的字段码。在这一瞬时，只有这一位在显示，其他几位则暗。在本系统中,字位线的选通与否是通过PNP三极管的导通与截止来控制,即三极管处于“开关”状态。图2-10 显示电路

29、2.3.4 电机驱动电路 图 2-11是利用开关管对直流电动机进行 PWM 调速控制的原理图。在图中，当开关管MOSFET的栅极输入高电平时，开关管导通，直流电动机电枢绕组两端有电压Vs。当开关管栅极输入变为低电平之后，开关管截止，电动机电枢电压两端电压为0V。电枢电流通过续流二极管续流，即当脉冲信号处于高电平时，使开关闭合，主回路接通，电机被驱动；当脉冲信号处于低电平时，使开关断开，主回路断开，电机停止转动。通过频率一定的脉冲信号的高电平宽度变化，控制电机在一个脉冲周期内的通断比例，从而实现电机的转速调节。图2-11 电机驱动电路由2-11图可知：电动机两端平均电压 (1.1)式中为占空比。

30、改变，即可改变其平均电压。2.3.5 无刷直流电动机及控制器的保护如图2-12所示：图2-12 保护电路一、电机过流和过热保护电机过流保护和过热保护（电机的过载保护和小电流过载保护也可以通过过热保护来实现），由单片机循环检测电机电流样值信号和电机过热信号, 检测到任何一种信号, 单片机将进入保护方式，令单片机输出的PWM信号变为零脉宽，使电机失电，同时借助于自行车本身的制动系统，使自行车停止前进。如图所示，此两种信号由P0.0和P0.1提供。二、蓄电池欠压保护系统软件设计时, 当出现欠压信号时，并不是马上就切断主回路，而是在一定时间内连续检测欠压信号，如果欠压信号保持两秒钟，系统将进入欠压保护

31、报警程序，如果欠压信号持续不到两秒钟，系统就不进入保护报警程序，继续正常工作。如图所示，此种信号从单片机的P0.2口输入。三、刹车控制刹车控制也采用实时响应方式, 当系统检测到刹车信号后, 立即使单片机输出的PWM 信号变为零脉宽, 使电子开关断开, 电机失电。同时借助于自行车本身的制动系统, 使自行车停止前进。这时单片机系统应处于等待状态,刹车信号消失后, 系统恢复工作，此时PWM信号为零脉宽，骑车人需进行加速才能继续前进。这样做的好处是，可以防止自行车在刹车信号消失后急速前冲，给骑车人带来不安全因素。如图所示，此信号从单片机的P0.3口输入。四、报警指示 报警指示电路由四个发光二极管和一个

32、蜂鸣器构成，由单片机的P0.4-P0.7口和P3.3口控制，四个发光二极管分别表示电动机过热、过流、蓄电池欠压和刹车，当电动机过热、过流或蓄电池欠压时，相应的发光二极管就被点亮，同时发出报警声提醒骑车人，而当刹车信号出现时，相应的二极管点亮，但不发出报警声。为了方便单片机控制，发光二极管正极接+5V电源，负极通过限流电阻与单片机相连，驱动蜂鸣器的三极管采用9015，其电路如图2-12。第三章 系统软件设计基于AT89C51单片机的需要，本设计用汇编语言进行编程。由于给直流电动机调速用的PWM信号由外电路产生，大大减小了程序的复杂程度，其程序流程如图3-1。图3-1 程序主流程图在本系统控制中，

33、欠压保护采用多点检测，当出现欠压信号时，并不是马上就切断主回路，而是在一定时间内连续检测欠压信号，如果欠压信号保持两秒钟，系统将进入欠压保护报警程序，如果欠压信号持续不到两秒钟，系统就不进入保护报警程序，继续正常工作。过流、过热保护都采用实时响应，一旦检测到过流或过热保护，系统就立即进入保护报警程序。在上述保护方案中,电流保护和蓄电池欠压保护采用非恢复性保护, 一旦进入保护状态, 就必须等排除故障、重新启动单片机系统后, 才能恢复工作。而过热保护采用可恢复性保护, 在软件保护过程中, 若电动机温度下降到保护值以下时, 应撤消保护, 系统恢复正常工作状态。加速、减速控制也采用实时响应，一旦检测到

34、加速或减速信号，单片机就相应改变X的值，以达到加速或减速的效果。另外，为了便于骑车人调速，系统的加速或减速的幅度和骑车人按加速或减速按钮的时间成正比，按得越长，改变的速度值就越大，只要按着加速或减速按钮，系统就一直执行加速或减速程序，直到速度达到最大值或零。刹车控制也采用实时响应，一检测到刹车信号，刹车灯亮，并将速度调到零。因为目前我国在电动自行车中采用的无刷直流电动机都是低转速的，一般为200转/分，并与车轮整合在一起，不经过变速，无刷直流电动机转子的转速就是车轮的转速，而采用12M晶振的单片机系统定时器的最长定时只有60多毫秒，在这么短的时间里，车轮不可能转一周，因此测速只能采用周期法，即

35、多次中断定时，每次中断设为15毫秒，测出车轮转一周所需的中断次数，就可以得到车轮每转一周所需的时间，从而算出车子的行进速度，在本程序中暂时将车轮的周长定为1米，中断程序流程图见图3-2。图3-2 中断程序流程图第四章 结束语电动自行车控制器的性能在很大程度上决定了电动自行车的整车性能。通过单片机AT89C51将各硬件部分有机地组合起来，使系统能及时、有效地检测到各种控制信号并将转换后的信号反馈给各控制部件，实现了软硬件的完美组合。此控制器具有节能、工作可靠等特点，基本符合了人们对电动自行车控制器的要求。经过这次毕业设计，我觉得自己学到了不少东西。学会了更好地查阅资料和利用工具书。当在设计过程中

36、需要用一些不曾学过的东西时，就要去有针对性地查找资料，然后加以吸收利用，以提高自己的应用能力，而且还能增长自己见识，补充最新的专业知识，并且加强了PROTEL软件的应用设计，最主要的是，使我对编程有了一定的提高，我是最怕编程的，因为在以前学习中，编程就是我最大的弱点，所以真的很感谢这次毕业设计。同时在这里，我要感谢我的导师石炳存老师和毕业设计过程中所有给我真诚帮助的老师和同学。 参考文献：1沈卓群,刘电霆,蒋存波。电动自行车智能控制器研制J,桂林工学院学报。2002，4(22):406408。2张毅坤，陈善久，裘雪红。单片微型计算机原理及应用M，西安电子科技大学出版社。1998年9月。3邵富春

37、。怎样保护电动机M,中国农业机械出版社。1984年6月.4叶金虎,徐思海,张颉明,崔海大,施民生。无刷直流电动机M,科学出版社。1982年1月5邱丹,王东,高振东。直流电机PWM闭环调速系统J，青岛大学学报。2000，1(15):1012.6韩志荣,黄乡生,李跃忠。AT89C51单片机在直流电机闭环调速系统中的应用J,华东地质学院学报.2002,1(15):7074。7杨素行。模拟电子技术基础简明教程M,高等教育出版社.1998年10月.8卢静,陈非凡,张高飞,施涌潮.基于单片机的无刷直流电动机控制系统设计J，北京机械工业学院学报。2002,4(17):4449.9王晓明，电动机的单片机控制，

38、北京航空航天大学出版社.200210马家辰，孙玉德，张颖。 MCS-51单片机原理及接口技术。11吴金戌。8051单片机实践与应用M ， 清华大学出版社。Computer Aided DesignGood engineering design is necessary to guarantee tat a part or mechanism functions correctly and lasts for a reasonably long time. Functional considerations during design involve, among other things, w

39、eight, strength, thermal properties, kinematics, and dynamics. The performance of a design can be evaluated by comparing its performance measurements with the required specifications. As important as satisfactory performance is, there are other areas part should be designed economically. This implie

40、s that the finished part should be designed as close to the specifications as possible. If the function of a supporting member of a structure requires the member to withstand 10,000 psi of compressive stress, then designing the member to withstand 30,000psi is unnecessary and will probably be more e

41、xpensive than the required design. Engineering design, therefore should address functionality and economics, Functionality is determined by a parts geometry, material properties, and environment. The economic factors include materials, processing costs, and marketing details. As much as 70% of the p

42、roduction costs of a manufactured part are determined during the engineering design process. This means that by the time the part has left the designers hands the large majority of its production costs have been established. They are defined implicitly by the materials, dimensions, tolerances, surfa

43、ce finishes, and other parameters which determine processing costs. Therefore, only 30% of the parts cost is subject to money-saving efforts during the manufacturing planning stage. This 70/30 ratio emphasizes the important of the design can be a major help in assuring proper function and reasonable

44、 production costs. Computer-aided design (CAD) is a term which means many things to many people. To some, it means computer-aided drafting or drawing. To others, it means compute-aided analysis. And to still others, it suggests totally automated design where the engineer need specify only the functi

45、on of a part and the computer arrives at a satisfactory or even optimal design. CAD is all of the above, aiming mostly for the fast description through techniques in artificial intelligence. CAD, however, still exists separately in each of the stages mentioned. Probably the most common and simplest CAD systems are limited to automated drafting capabilities. More advanced systems can perform analyses and e