一種電動自行車的防盜控制裝置及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動自行車的防盜控制裝置及控制方法。該控制裝置由無刷直流電機、三相橋式逆變器和單片機環(huán)接組成，其中，三相橋式逆變器的三端輸出接無刷直流電機的三相繞組，無刷直流電機輸出的霍爾信號接單片機，單片機的輸出接三相橋式電路中各功率管的控制端，單片機通過控制三相橋式逆變器中功率管的開通和關(guān)閉實現(xiàn)對無刷直流電機的控制。該防盜控制方法是：使用者關(guān)閉電動自行車并拔出鑰匙，單片機進入停放模式，單片機設(shè)定合理人為拖動距離H并根據(jù)霍爾信號算出實際拖動位移，當(dāng)實際位移超過警戒設(shè)定值H，1秒后單片機會自動控制無刷直流電機反轉(zhuǎn)返回原來位置。
【專利說明】一種電動自行車的防盜控制裝置及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電動自行車的防盜控制裝置及控制 方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電子控制裝置實現(xiàn)的一種電動自行車的防盜控制方法是:單片機在電動自行車 停放模式下判斷電動自行車是否有人為強制性位移，根據(jù)內(nèi)設(shè)程序自動回位的防盜控制方 法。無刷直流電機在電動汽車和電動自行車市場有廣泛的應(yīng)用，常用電動車防盜裝置采用 的方法是單片機控制相應(yīng)晶閘管通斷令無刷直流電機三相短接實現(xiàn)硬防盜，通過設(shè)計單片 機外設(shè)傳感器電路令喇叭發(fā)出報警信號實現(xiàn)軟防盜，然而這種防盜控制裝置容易產(chǎn)生“誤 判”，行人不小心觸碰或者工作人員整理車位時也會引發(fā)報警，影響了生活環(huán)境；其次，在使 用者距離較遠的情況下，盜車者依然可以強制把車拖走。因此，設(shè)計一種合理科學(xué)的電動 自行車防盜控制方法及控制裝置，能改善生活環(huán)境，降低電動自行車被竊率，具有重要的意 義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的旨在克服傳統(tǒng)電動自行車防盜控制方法誤判率高，影響生活環(huán)境， 小偷仍能使用強制力偷車等缺點，提供的一種科學(xué)的電動車的防盜控制裝置及控制方法。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種電動自行車的防盜控制裝置，依次由無刷直流電機、三相橋式逆變器、單片機 環(huán)接組成，其中，所述三相橋式逆變器的三端輸出接所述無刷直流電機的三相繞組，所述無 刷直流電機輸出的霍爾信號接所述單片機，所述單片機的輸出接所述三相橋式電路中各功 率管的控制端，所述單片機通過控制三相橋式逆變器中功率管的開通和關(guān)閉實現(xiàn)對無刷直 流電機的控制。
[0006]本發(fā)明選用常用AT89C51、晶振電路、三相電橋(6管)、48V直流電源，并將48V直 流電壓源分壓為5V和15V。
[0007]本發(fā)明的電動自行車的防盜控制裝置的控制方法是:使用者關(guān)閉電動自行車并拔 出鑰匙，單片機進入停放模式，單片機設(shè)定合理人為拖動距離H并根據(jù)霍爾信號算出實際 拖動位移，如果實際位移超過警戒設(shè)定值H，I秒后單片機會自動控制無刷直流電機反轉(zhuǎn)返 回原來位置，其中超過警戒設(shè)定值H范圍時，外力作用越大，電動自行車復(fù)位速度越快。
[0008]本發(fā)明的電動自行車的防盜控制裝置的控制方法，包括下列步驟:
[0009](I)使用者關(guān)閉電動自行車并拔下鑰匙，；
[0010](2)單片機根據(jù)引腳電平判斷處于停放模式；
[0011]( 3 )電動自行車被人拖動；
[0012](4)當(dāng)拖動位移小于警戒值H，則單片機不做處理；
[0013](5)當(dāng)拖動位移大于警戒值H，則單片機開始計數(shù)N和計時T ；[0014](6)當(dāng)計時到I秒時，單片機計算電動車被移動的距離；
[0015](7)單片機計算I秒內(nèi)電動車被移動的速度；
[0016](8)單片機控制功率管開通與關(guān)閉，無刷直流電機以步驟(7)所述的速度進行反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)持續(xù)時間為Is ；
[0017](9)當(dāng)反轉(zhuǎn)持續(xù)時間到ls，電動車返回到原位時，計數(shù)N和計時T都置0，跳轉(zhuǎn)到步驟(3)以防止再次被人拖動，實現(xiàn)再次防盜。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果主要是:
[0019]本發(fā)明采用的電動自行車的防盜控制裝置，結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，通過單片機控制功率管開通與關(guān)閉實現(xiàn)對無刷直流電機的控制，可在大降低電動自行車被竊率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的控制裝置結(jié)構(gòu)圖，
[0021]圖2為本發(fā)明的控制裝置結(jié)構(gòu)框圖，
[0022]圖3本發(fā)明的控制方法流程圖，
[0023]圖4為本發(fā)明的單片機引腳簡圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的一種電動自行車的防盜控制裝置及控制方法作進一步的詳細說明。
`[0025]如圖1所示，為本發(fā)明的控制裝置結(jié)構(gòu)圖，該裝置依次由無刷直流電機、三相橋式逆變器、單片機環(huán)接組成，其中，所述三相橋式逆變器的三段輸出接無刷直流電機的三相繞組，無刷直流電機輸出的霍爾信號接單片機，單片機的輸出接三相橋式電路中各功率管的控制端，單片機通過三相橋式逆變器中功率管開通周期為M0S6、MOSl ;M0S1、M0S2 ;M0S2、 M0S3 ;M0S3、M0S4 ;M0S4、M0S5 ;M0S5、M0S6 ;M0S6、M0S1......。
[0026]假設(shè)電動自行車的無刷直流電機轉(zhuǎn)子有p對磁極，三相橋式逆變器由6個功率管構(gòu)成，那么輸出的霍爾信號有6種，將一個圓分為6個扇區(qū)，每個扇區(qū)60度。采集的霍爾信號狀態(tài)每改變一次，計數(shù)結(jié)果N就加I。根據(jù)原理，霍爾信號經(jīng)過一個周期，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一對磁極(例如，轉(zhuǎn)子P對磁極就是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過360/p度電角度)，所以霍爾信號狀態(tài)每改變一次，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(360/p)/6度電角度，如果知道車輪直徑為D，可以計算得到行駛里程。
[0027]無刷直流電機的按某種速度實現(xiàn)反轉(zhuǎn)，按某種速度轉(zhuǎn)動就是調(diào)速問題，可以通過單片機控制功率管的PWM信號占空比來實現(xiàn)，也就是調(diào)壓調(diào)速；而正反轉(zhuǎn)可以通過單片機控制功率管導(dǎo)通次序來實現(xiàn)。假設(shè)無刷直流電機霍爾狀態(tài)正處于001，即運行狀態(tài)處于1、 功率管6和功率管I正開通時，要想實現(xiàn)無刷直流電機電機的反轉(zhuǎn)就是要使繞組上的輸入電壓反向，可以通過功率管3和功率管4開通來實現(xiàn)反轉(zhuǎn)，如表1所示。
[0028]表1
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種電動自行車的防盜控制裝置，其特征在于，該裝置依次由無刷直流電機、三相橋 式逆變器、單片機環(huán)接組成，其中，所述三相橋式逆變器的三端輸出接所述無刷直流電機的 三相繞組，所述無刷直流電機輸出的霍爾信號接所述單片機，所述單片機的輸出接所述三 相橋式電路中各功率管的控制端，所述單片機通過控制三相橋式逆變器中功率管的開通和 關(guān)閉實現(xiàn)對無刷直流電機的控制。
2.一種如權(quán)利要求1所述的電動自行車的防盜控制裝置的控制方法，其特征在于，包 括下列步驟:(1)使用者關(guān)閉電動自行車并拔下鑰匙；(2)單片機根據(jù)引腳電平判斷是否處于停放模式；(3)電動自行車被人拖動，當(dāng)拖動位移小于警戒值H，則單片機不做處理；當(dāng)拖動位移 大于警戒值H，則單片機開始計數(shù)N和計時T ；(4)計時到I秒時，單片機計算電動車被移動的位移；(5)單片機計算I秒內(nèi)電動車被移動的速度；(6)單片機控制功率管開通與關(guān)閉，無刷直流電機以步驟(5)所述的速度進行反轉(zhuǎn)，反 轉(zhuǎn)持續(xù)時間為Is ；(7)當(dāng)反轉(zhuǎn)持續(xù)時間到ls，電動車返回到原位時，計數(shù)N和計時T置O，跳轉(zhuǎn)到步驟(3) 以防止再次被人拖動，實現(xiàn)再次防盜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動自行車的防盜控制裝置的控制方法，其特征在于，步驟(3)所述的計數(shù)N和計時T的初值均為零。
【文檔編號】H02P6/00GK103607143SQ201310552214
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】魏海峰, 王敏, 常艷超, 陳文杰, 李鵬, 顧凱 申請人:江蘇科技大學(xué)