结合电动自行车的发展趋势及其控制策略，本文介绍了赛普拉斯可编程片上电动自行车控制器的硬件和软件实现。PSoC; CY8C24x33;电动自行车;无刷直流电机硬件结构赛普拉斯的可编程片上（PSoC）系统通过其独特的SoC架构为客户提供灵活的设计。
PSoC在同一器件上包含一个8位微处理器内核，一个通用数字逻辑模块和内置模拟模块资源，以及多种布线资源。些互连资源可用于互连内部模块以及将内部模块连接到外部I / O.输出总线上的逻辑查找表（LUT）允许透明连接外部控制信号。用模拟模块和数字模块可以根据客户的实际需要，在相应的应用模块中独立或组合配置，如定时器，Delta-Sigma模数转换器，滤波器，等等为了减少控制器的成本，很多低端微处理器使用，通常与单个PWM输出，以控制BLDC电机的操作，一些数字逻辑装置被扩展到微处理器的外围。出渠道。时，为了检测其他模拟信号，如电压和电流，有必要增加外围信号调理电路。有这些都增加了控制器上的组件数量并使卡的布局复杂化。果需要实施先进的电机控制，例如PWM输送机模式灵活控制，同步飞轮等。于ABS辅助制动，需要额外的数字电路。种设计的总成本实际上高于高性能微处理器的成本，并增加了系统故障的风险。于其在电动自行车设计中的许多独特功能，CY8C24423现已在市场上被广泛接受。了更好地满足客户的需求，赛普拉斯推出了基于CY8C24423的CY8C24x33系列，以更好地服务于电动自行车的设计。此同时，赛普拉斯还推出了基于CY8C24x33的电动自行车评估计划，以减少客户开发时间。1是基于CY8C24x33的电动自行车应用的框图。中的红框表示新的Cypess混合信号控制器（PSoC），其他区域对应控制板上的其他电路模块。图所示，PSoC集成了实现电动自行车控制器所需的数字和模拟资源，例如：脉冲宽度调制器（PWM），可编程增益运算放大器（PGA），比较器（CMP） ）和模块。换器（A / D）和图中没有数字逻辑电路和特定的布线资源。中，相比以前的CY8C24423，再加上可以与ADCΔ-Σ组合数字和模拟模块的A / d，用户还可以选择其集成SARADC 8内部位，最多高达300ksps它的最大速度可以满足电动自行车高速采样电流的要求。外，CY8C24x33的集成FLASH空间也已扩展到8，000字节，以满足日益复杂的电动自行车设计。
具有120°的六个冲程的无刷直流电动机的控制中，始终只有一个上管和一个下管在运行。了加速电动机，PWM开关信号被施加到开关管以控制电动机线圈的电流。据作业要求，PWM信号可以施加到开关的上臂或下臂。于电动自行车，控制电流在低速时增加太快，PWM信号通常施加在上臂和下臂上。
正常操作中，PWM信号通常仅施加到上臂以减少损耗。换。施加ABS制动时，PWM信号始终施加到三个下臂开关管中的两个。有这些PWM信号可以共享一个PWM发生器。
2示出了来自电动车辆控制器的PWM控制信号的产生和分配：控制器上臂的高电平输出有效，而下臂的低电平输出有效。个输出PWM信号由同一个数字模块产生。果相应的引脚必须施加PWM信号，则引脚的输出可以由PWM模块的输出驱动。果引脚只需要一个开关命令，由程序直接通过GPIO直接控制。方案的过流检测和保护实现如图2所示。电流保护在电机设计中非常重要。大的电流会在短时间内损坏开关管。能使用硬件保护来获得快速响应时间并及时关闭开关设备。护电路包括过流检测和PWM输出阻断电路，所有这些都由PSoC片上资源配置实现。图中可以看出，电流采样电阻上的电压输入到比较器的非反相端，比较器的反相端连接到电流的参考值。较器输出通过反相器和缓冲器输入到输出总线测试表的AND门，以控制上臂的PWM输出。正常（低电流）操作期间，电流采样电阻上的电压低于比较器反相端的参考电压，因此比较器输出为低电平并在上升后反相器，使AND门进入LUT。通时，PWM可以发送到引脚。过流的情况下，LUT的AND门输入为低电平，从而禁用PWM输出。时，比较器将产生硬件中断，以通知程序进行相应的处理。以设置PSoC比较器反向电压基准以满足特定需求，从而可以轻松调整程序中的最大保护电流阈值。3是PSoC Designer开发环境中设计的内部资源配置图。了上述PWM输出，过流检测和保护电路外，PGA还用于放大输入电流采样信号以及CAN AD8。上面可以看出，基于PSoC的电动自行车控制器的硬件设计非常简单。以动态配置所有内部数字和模拟资源，并可以随时更改内部I / O连接，从而改善系统集成，提高系统机密性并提供灵活性。在，原始PC板的大部分配置和布线都可以放在软件集成环境中。片的内部布线完整，可以显着缩短设计周期。件设计目前，电动汽车市场系统的规划正在变得越来越成熟，每个程序都具有相似的相似程度。果它是一个函数，它主要是一些基本函数的组合。些基本功能主要包括：渐进式速度控制，低压检测，系统显示/人机界面，发动机失速保护/过流保护，检测电机缺相，自动速度控制，电子制动/充电/充电帮助这些基本功能可分为两类：驱动功能和保护功能。动功能集中在控制BLDC引擎上。护功能的主要特征包括制动器等个人防护，以及过电流保护和失速保护等车辆保护。于制动技术涵盖了电流调节，信号检测和PWM电源系统培训等领域，因此这里详细介绍了电动自行车的制动器。BLDC电机控制带传感器的BLDC电机控制原理相对简单：使用霍尔效应传感器信号，可以生成适当的控制输出序列以驱动电机旋转。
于电机旋转，如果我们将PWM引入六次命令信号，则可以执行速度控制功能。动自行车的BLDC电机控制器不是从正常BLDC电机控制用传感器，而且电动自行车经常工作在振动的粗略状态，并且连接器被容易地拆卸，以使的所述输入的故障非常不同HALL信号。疗异常情况。4是电动自行车的基本框图。
以看出，电动自行车的BLDC是一个开环速度控制系统：PWM控制器的占空比由几个输入因子决定，包括开关的输入电压，总线电流cc，电池电压和制动器。号和一些保护信号。机速度和负载直接相关。负载增加时，用户必须通过增加开关的输入电压来增加PWM输出占空比，从而增加电机的输出转矩。持相应的速度。
子辅助制动器通常用于电动车辆的市场，主要是机械类型，辅以电子制动器。子辅助制动器有效地减小了制动器的距离，并在机械制动器故障时提供有效的制动，从而提高了车辆的安全性。外，电子辅助制动器可延长机械制动器的使用寿命。据BLDC电动机的工作原理，恒温阀芯已知通过改变线圈电流的方向可以改变BLDC电动机的转矩方向。此，如果将与正常旋转期间的电流方向相反的电流施加到电动机线圈，则可以产生电子制动器所需的扭矩。
前，电子制动方法主要有五种，必须根据实际情况在软件的实际设计中加以组合。1列出了五种常见的电子制动控制方法及其特性。
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