纯电动汽车电控调速系统设计

摘  要

本论文以纯电动汽车直流无刷电机控制器为研究目的，详细地叙述了基于STC12C5404AD型单片机控制的PWM调速控制系统的设计过程。在论文中简单介绍了单片机STC12C5404AD的结构以及IGBT功率驱动模块的应用；无刷直流电机的霍尔信号与逻辑驱动信号的关系，利用此关系来控制电机的转动和方向；另外，本论文中对电机的一些保护功能如限流保护、欠压保护、短路保护都是利用模块的自带功能来实现的，而刹车断电、智能巡航、自动定速、防飞车、防盗等保护功能是利用程序来实现，这样使电路简单，成本降低。除此之外，还设计了系统的软件流程，包括主程序流程设计，调速子程序流程设计。

关键词：纯电动汽车；STC12C5404AD；IGBT功率模块；PWM控制   

目  录

1 引言 1

2设计方案 1

2.1 电机的选择 1

2.2 控制器的选择 2

2.3 PWM调制方式 2

3系统结构框图 3

4 单片机外围器件的设计 4

4.1 电源电路 4

4.2 单片机主控制电路 4

4.2.1 SoC型单片机STC12C5404AD 5

4.2.2 ISP电路 6

4.2.3 IGBT驱动模块 7

4.3 调速器输入电路 7

4.4控制模拟器 8

4.5 换相逻辑接口 9

4.6 IGBT驱动电路 10

4.7 无刷电机驱动电路 11

4.8防盗报警 12

4.9 保护电路 13

5软件设计与分析 13

5.1 主程序流程图 13

5.2 PWM频率 13

5.3子程序流程图 13

5.3.1 模拟控制键子程序 15

5.3.2 正反转子程序 16

5.3.3 A/D转换子程序 16

6 结束语 17

谢辞 18

参考文献 19

附图1: 整体电路图 20

程序清单 21