摘要：首要研讨了电动自行车调速体系的完成办法、操控战略和电路原理。操控电路依据操控芯片8051单片机，经过转速传感器丈量转速，经过八段数码管动态显现转速，并依据永磁无刷直流电动机的特性施行了脉宽PWM操控，在软硬件的合作下，完成了整个体系的规划要求。
关键词：脉宽调速体系PWM；单片机；永磁无刷直流电动机
电动自行车是一种健康、环保、快捷的绿色交通工具，它比较契合我国的实情，它含有材料科学、机械操控、电子等多种技能。电动车的电机驱动体系一般由传感器、功率变换器、电动机、操控器组成。
1 电动自行车调速体系要求和总体规划
1．1 调速体系对电动机的根本要求
电动车所用的电动机应该具有加快功能好、过载能力强、运用寿命长的长处，而且具有较大的调速规模，包括恒转矩区和恒功率区，一起具有最佳运用能量功用。别的还要求电动机的牢靠性高，结构简略，能够大批量出产，运用修理快捷等长处。
1．2 选用永磁无刷直流电动机
永磁无刷直流电动机的最大长处是具有直流电动机的外特性而没有刷的机械触摸结构。它选用的是永磁体转子，会发热的电枢绕组装在外面的定子上，不会发生无线电搅扰，运转也很牢靠，运用和修理简略便利。与其它体系比较，永磁无刷直流电动机体系具有更高的功率和能量密度，在电动车中有很好的运用远景。
1．3 调速体系的总体规划
电动自行车的根本原理是：由蓄电池供给电能，电动机驱动自行车。电动自行车操控体系规划首要有以下四个方面：(1)操控电路的规划；(2)传感器挑选以及安放规划；(3)显现电路的规划；(4)程序规划。
2 调速体系电路规划
操控电路首要有电源电路、电机驱动电路、单片机接口电路、显现电路四个部分。传感器的电源直接运用24 V蓄电池，单片机的电源则经过三端稳压器78L05将24 V电源转化到5 V。
2．1 电源电路、显现电路和操控电路
24 V直流电源经三端稳压器74L05输出即为单片机所要求的+5 V电源。显现部分选用单片机串口通讯，单片机经过中止的办法为显现服务。翻开体系电源后由电位器操控电动机转速，IN0-IN6线上那一路模仿电压被转化成数字量由ADDA-ADDC线上的地址决议。
2．2 驱动电路及原理
电动自行车运用24 V直流电机，这种小功率直流电机一般有两种调速办法：一是运用功率三极管作为功率放大器的输出操控直流电机；二是脉宽调制型，它有双向式和单向式两种。
考虑到电动自行车对调速精度和间隔操控要求不太高级多方面要素，决议选用单向式开环PWM操控。
3 调速体系首要器材功能及原理
电动车的功能指标一般由驱动功能、驾驭功能、车载动力体系功能这三部分组成。驱动功能取决于电机功率要素，车载动力体系功能取决于电池的容量，驾驭功能指标的好坏取决于操控体系驾驭形式的技能。
3．1 MCS-51单片机内部结构
8051单片机包括中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、守时／计数器、并行接口、串行接口和中止体系等。8051内部结构如图1所示：
3．2 永磁无刷直流电动机的根本作业原理
无刷直流电动机由电动机主体和驱动器组成，电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，在电动机内装有方位传感器，定子磁场轴线与转子轴线是笔直的。
因为绕组均匀电流和均匀电磁转矩成正比：
Tm=KtIav(N·m)。
电动机的角速度和两相绕组反电势的差也成正比：
ELL=Keω(V)。
所以，均匀电流Iav=(Vm-ELL)／2Ra(A)，Vm=δ·VDC。
