单片机控制的电动自行车驱动系统proteus仿真.doc

单片机控制的电动自行车驱动系统是一个典型的嵌入式应用，它通过单片机来实现对电动自行车电机的智能控制。在这个系统中，主要利用了Microchip公司的16F876型号单片机，该单片机具有丰富的内部资源，如定时器、中断、I/O端口等，适合于这种实时控制任务。 在硬件层面，系统通过霍尔传感器采集电动自行车驱动电机的转速和方向信息。霍尔信号被送入单片机，经过处理后，单片机会根据这些信号调整逆变桥的输出状态，从而控制电机的旋转。逆变桥是一种能够切换直流电到交流电的电路，其输出控制表是一个关键部分，根据霍尔传感器的三个输入信号（来自RB7、RB6、RB5），单片机通过查表的方式决定RC口的输出，以驱动电机的不同工作状态。 在软件设计方面，程序主要由以下几个部分组成： 1. 初始化：在程序开始时，会进行必要的寄存器配置，例如设置PORTC的初始状态，确保所有MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）关闭，防止上电时的意外动作。同时，还会设置RC1为输入口，用于接收霍尔传感器的信号，其他端口则配置为输出，以驱动逆变桥。 2. 中断服务程序：中断是单片机实时响应外部事件的关键机制。这里包括RB口电平变化中断、AD采样中断和刹车中断。当检测到特定的中断源时，单片机会跳转到相应的中断服务子程序执行，如RB口的霍尔信号变化，会触发电机状态的更新；AD采样中断则用于采集电池和手柄的电压，判断电池状态和手柄位置；刹车中断用于处理刹车信号，确保安全。 3. 电池和手柄电压监测：通过ADC（模数转换器）模块，单片机会周期性地采集电池电压和手柄电压，以判断电动自行车的工作状态。例如，当电池电压低于预设阈值（VOLOFFH和VOLOFFL）时，系统可能进入低电压保护模式；当电压恢复到一定水平（VOLONH和VOLONL）时，系统允许电机重新启动。 4. PWM控制：通过设置PWM（脉宽调制）信号，单片机可以控制电机的转速。PWM信号的输出频率和占空比决定了电机的平均功率，进而影响电动自行车的速度。 5. 程序流程：主程序从0X0100单元开始，不断循环执行，检查霍尔信号，根据信号改变电机状态，并处理中断事件。程序中的标志寄存器用于标记系统当前的状态，例如采电池电压标志位、PWM输出标志位、低电压标志位、刹车标志位等，便于程序根据这些标志做出相应的反应。 通过Proteus仿真软件，开发者可以对整个系统进行虚拟原型测试，验证控制逻辑的正确性和电机运行的稳定性，无需实际硬件就能发现潜在问题，提高开发效率。这个文档详细描述了单片机控制电动自行车驱动系统的设计思路和实现方法，对于理解嵌入式系统设计以及电机控制原理具有很高的参考价值。