SPMC65P2404A在电动自行车中的应用工作原理

SPMC65P2404A在电动自行车中的应用工作原理

 

    SPMC65系列芯片以优异的性能和丰富的资源适合于各个公控场合。本设计采用SPMC65P2404A做为主控芯片开发的电动自行车，真正做到低成本、高性能。

　　电动自行车是具有电力驱动、脚踏驱动、电力和脚踏并用等功效的绿色环保交通工具。电动自行车的原理和结构都不复杂，可以认为是在自行车的基础上加一套电机驱动机构组成。蓄电池经过一个控制器给一个电机送电，电机放在后车轮中，电机的旋转带动自行车的行进。电动自行车的控制器连接一个调速手柄，在脚踏中轴上装有助力传感器，转动调速手柄可以让控制器检测到不同的电压值，控制器根据电压值大小，模拟调节输送给电机电压的高低，从而控制了电机的转速。

　　电动自行车控制方框图

　　控制器无刷电机控制的方法是根据电机的位置反馈信号，控制电机三相驱动上下臂MOS管的导通和截止，从而实现电子换向。如下图所示，电机为三角形连接，三相驱动上下臂各MOS管导通顺序组合为:V1-V2，V2-V3,V3-V4，V5-V4，V5-V6，V1-V6。

　　系统方框图

　　电动自行车采用SPMC65P2404A作为主控MCU。MCU主要任务是进行调速电压检测，电池电压检测，电流检测，过流中断检测，3路霍尔位置信号检测，1路霍尔位置信号中断检测，刹车信号检测，1：1助力检测，温度检测，故障显示输出，PWM控制电机转速输出，6路电机驱动输出，系统方框图如下：

　　控制器功能介绍：助力；刹车断电，刹车灯供电；自动巡航；欠压保护（31.5V±0.5）；电子刹车；休眠省电功能。过流保护（限流为15A±1）；堵转断流（倒转，转把复位，重电源，自动复位）；

 

　　SPMC65P2404A是由凌阳公司设计开发的8位工业级单片机，采用凌阳SPMC65内核，支持位操作指令。具有强大的定时/计数器、丰富的外部中断源以及ADC、PWM、标准通讯接口SPI等多种功能。适用于通用工控场合、计算机外围控制和家电等。SPMC65P2404A有20管脚和28管脚两种封装。本设计选用28管脚封装，如图 6?1所示。28管脚封装芯片的具体特性如下：

　　 工作电压：3.0V～5.5V 

　　 工作速度：8MHz

　　 工作温度：-40℃～85 ℃ 

　　 超强抗干扰、抗静电ESD保护能力

　　 4K byte ROM，192 byte RAM

　　 23个通用输入输出口

　　 强大的定时计数器：2个8位、2个16位具有Capture\Compare\PWM功能

　　 1个1KHz～62.5KHz的时基

　　 8通道10位精度的ADC(带外部参考电压)

　　 4个外部中断，12个内部中断

　　 SPI串行通讯接口

　　 2种省电模式：Halt、Stop