基于51单片机设计的电动车控制器
描述
一、项目介绍
随着社会经济的快速发展，人们对节能环保的要求越来越高，电动车因其无污染、噪音小、使用成本低等优点逐渐成为了市场关注的焦点。同时，随着科技的不断进步和应用，电动车的技术水平也在不断提高。
为了更好地满足市场需求和科技进步的要求，本项目基于51单片机设计了一款电动车控制器。主要包括电动车控制和驱动两个关键部分。其中，控制部分采用51单片机作为控制核心，通过编程实现电动车前后行驶、左右转向、加速等操作。而驱动部分则采用L298N驱动芯片驱动直流电机。当前设计的电动车，支持锂电池供电、支持按键实现电动车前后行驶、左右转向和加速等操作，电机采用直流电机，驱动芯片采用L298N。
二、系统架构
本系统由控制器、电机、驱动芯片、锂电池和按键等组成，其功能、特点如下：
（1）控制器：采用AT89S52微控制器，作为整个系统的核心控制部分。控制器接收来自按键的信号，控制驱动芯片输出电机控制信号，从而实现对电动车的前后行驶、左右转向、加速等控制功能。
（2）电机：采用直流电机，其转速和转向可通过驱动芯片控制信号进行调节。
（3）驱动芯片：采用L298N驱动芯片，为电机提供驱动电流，并控制电机转速和转向。L298N驱动芯片具有功率大、稳定性好等特点。
（4）锂电池：为电动车提供动力，具有体积小、能量密度高、充电效率高、自放电率低等优点。
（5）按键：用于控制和调节电动车的运行状态，包括前后行驶、左右转向、加速等操作。
三、系统设计
3.1 控制器设计
本项目采用STC89C52为主控芯片，主要功能是接收来自按键的信号，并通过控制L298N驱动芯片输出驱动电流，从而控制电机的转速和转向。控制器还需要实现锂电池充电管理、限位保护等的功能。
设计流程：
（1）编写单片机的逻辑程序，实现对按键信号的捕获和处理，以及对L298N驱动芯片的控制。
（2）为了实现锂电池充电和保护，采用锂电池充电模块和充电管理芯片。
3.2 电机和驱动芯片设计
本项目电机采用直流电机，驱动芯片采用L298N。
设计流程：
（1）根据电机型号和参数，确定合适的电机供电电压和控制电路。
（2）根据实际需要，确定L298N驱动芯片的工作模式和参数，设计驱动电路。
（3）为提高电机的效率和寿命，添加电机驱动电阻、反电动势抑制电路电路。
3.3 锂电池设计
本项目采用锂电池供电。
设计流程：
（1）根据需要，选择适当的锂电池型号和容量。
（2）设计电池充电管理电路，实现对锂电池的充电和保护。
（3）结合其他电路的设计，完成对锂电池的供电和相应的充电管理。
3.4 按键设计
按键是控制电动车运行状态的关键部分。
设计流程：
（1）根据实际需要，确定需要添加的按键类型和数量。
（2）设计按键接口电路，实现按键信号的捕获和处理。
（3）结合控制器设计，实现对电动车的前后行驶、左右转向、加速等操作控制。
四、代码实现
4.1 按键检测程序设计
本项目用到了9个按键，按键按下是低电平。 实现了前后行驶切换控制、左右转向灯控制、加速控制、喇叭控制、前后刹车灯控制、一个开机键。
以下是按键的完整逻辑代码：
#include < reg52.h >
sbit key1 = P1^0; // 按键1
sbit key2 = P1^1; // 按键2
sbit key3 = P1^2; // 按键3
sbit key4 = P1^3; // 按键4
sbit key5 = P1^4; // 按键5
sbit key6 = P1^5; // 按键6
sbit key7 = P1^6; // 按键7
sbit key8 = P1^7; // 按键8
sbit key9 = P2^0; // 按键9
sbit forward = P3^0; // 前进
sbit backward = P3^1; // 后退
sbit left = P3^2; // 左转灯
sbit right = P3^3; // 右转灯
sbit accelerate = P3^4; // 加速器
sbit horn = P3^5; // 喇叭
sbit stoplight1 = P3^6; // 前刹车灯
sbit stoplight2 = P3^7; // 后刹车灯
void main() {
while(1) {
if(key1 == 0) { // 按键1按下
forward = 1;
backward = 0;
}
if(key2 == 0) { // 按键2按下
forward = 0;
backward = 1;
}
if(key3 == 0) { // 按键3按下
left = 1;
}
else {
left = 0;
}
if(key4 == 0) { // 按键4按下
right = 1;
}
else {
right = 0;
}
if(key5 == 0) { // 按键5按下
accelerate = 1;
}
else {
accelerate = 0;
}
if(key6 == 0) { // 按键6按下
horn = 1;
}
else {
horn = 0;
}
if(key7 == 0) { // 按键7按下
stoplight1 = 1;
}
else {
stoplight1 = 0;
}
if(key8 == 0) { // 按键8按下
stoplight2 = 1;
}
else {
stoplight2 = 0;
}
if(key9 == 0) { // 按键9按下
forward = 0;
backward = 0;
left = 0;
right = 0;
accelerate = 0;
horn = 0;
stoplight1 = 0;
stoplight2 = 0;
}
}
}