基于SPMC65P2404A電動自行車的設計應用

引 言

　　我國經濟高速增長主要因為制造業的發展和城市化進程的加快。但城市化不能以環境作為代價，美化、綠化、亮化城市成為發展焦點所在。電動自行車是近年來發展起來的一種新產品，她采用電力為輔助動力能源，在保留了自行車全部功能的基礎上，可以使用潔凈的電動能源，大大延長了"自行車"的交通距離，非常適合廣大百姓的個人交通工具，而且與大交通發展并無沖突，互為補充。它是城市化進程中一支不可空缺的生力軍。

　　從1998年全國銷售12萬輛到2003年430萬輛的增長，足以說明這一產品的生命力。隨著《道路交通安全法》的頒布并將其明確列為非機動車管理，電動自行車從去年10月份起更是產銷兩旺。它以輕便、安全、環保、使用費用低等顯著優點倍受消費者青睞。其逐步替代傳統的自行車已是必然的趨勢。

　　專家預計，隨著電動自行車在許多城市合法上路，到2008年，我國電動自行車年銷量可達1000萬輛。

　　這篇文章的主要目的是希望能夠大力推動SPMC65系列芯片的應用，并根據國家標準驗證其性能，走進國內各家電生產廠家。

1工作原理

　　電動自行車是具有電力驅動、腳踏驅動、電力和腳踏并用等功效的綠色環保交通工具。電動自行車的原理和結構都不復雜，可以認為是在自行車的基礎上加一套電機驅動機構組成(見圖 1?1)。蓄電池經過一個控制器給一個電機送電，電機放在后車輪中，電機的旋轉帶動自行車的行進。電動自行車的控制器連接一個調速手柄，在腳踏中軸上裝有助力傳感器，轉動調速手柄可以讓控制器檢測到不同的電壓值，控制器根據電壓值大小，模擬調節輸送給電機電壓的高低，從而控制了電機的轉速。

圖 1－1電動自行車控制方框圖

　　控制器無刷電機控制的方法是根據電機的位置反饋信號，控制電機三相驅動上下臂MOS管的導通和截止，從而實現電子換向。如下圖所示，電機為三角形連接，三相驅動上下臂各MOS管導通順序組合為:V1-V2，V2-V3, V3-V4，V5-V4，V5-V6，V1-V6。

圖 1-2驅動電路

2系統方框圖

　　電動自行車采用SPMC65P2404A作為主控MCU。MCU主要任務是進行調速電壓檢測，電池電壓檢測，電流檢測，過流中斷檢測，3路霍爾位置信號檢測，1路霍爾位置信號中斷檢測，剎車信號檢測，1：1助力檢測，溫度檢測，故障顯示輸出，PWM控制電機轉速輸出，6路電機驅動輸出，系統方框圖如下：