摘要：在各种污染越来越严重的时代，人们更加注重对坏境的保护和身体健康。虽然电动自行车便利通行、有利于环保，但是续航能力差，不能进行长途骑行。于是更健康省力、环保的助力自行车便流行起来。助力自行车根据系统检测的牙盘转速控制电机的输出来实现助力。所以选择的电动机必须具有功率大、体积小和便于安装的优点。

本篇论文的具体思路就是在全面分析助力自行车中应用无刷直流电机来实现省力大小情况和如何实现调速展开分析。采用中置驱动方案控制电动机，电动机为直流无刷电动机。完成主控、驱动、电源检测电路部分设计。

最后对整个系统进行测试调试。通过研究调试结果来观察系统设计方案的合理性，具体看速度控制是否稳定与方向调节是否灵敏，最后对本论文设计进行评价。

关键词:助力自行车；单片机；无刷直流电机；霍尔传感器

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1 直流无刷电机的背景及意义-1

1.2 应用与发展-2

2助力自行车的组成部分选择-3

2.1 课题的研究方向与内容-3

2.2自行车结构设计-3

2.3助力自行车的功率计算-3

2.4蓄电池选择-4

2.5刹车断电设计-4

2.5.1刹车断电设计的目的-4

2.5.2刹车设计-4

2.6显示屏选择-5

2.7 传动方式介绍-5

3无刷直流电机的分类与选择-6

3.1电机的分类-6

3.2电机的要求与选择-6

3.3无刷直流电机优点与内部结构-6

3.3.1无刷直流电机的优点-6

3.3.2无刷直流电机的内部结构-6

4电机工作原理及参数-7

4.1无刷直流电机工作原理-7

4.2电机系统参数-7

4.2.1电机调速控制方式-7

4.2.2电机工作说明-7

4.2.3电机转子位置传感器-8

4.3 电机控制方案选择-8

5 无刷直流电机系统控制电路设计-11

系统控制硬件电路设计-11

5.1系统基本原理-11

5.2电机的数学模型-11

5.3单片机总体框图设计-12

5.4主控制核心及其他部分电路设计-12

5.4.1 模拟电动机选择-12

5.4.2 STC12C5A60S2单片机-13

5.4.2电机电路设计-15

5.4.3 LM7805CT稳压芯片电路设计-16

5.4.4 LCD1602液晶显示电路设计-17

5.4.5按键输入（档位）接口电路设计-18

5.4.6晶振电路设计-18

5.4.7系统复位电路设计-18

5.5主控板的PCB设计-19

6 无刷直流电机系统控制软件设计-20

6.1主程序设计-20

6.2键盘输入程序设计-20

6.3液晶屏显示程序设计-22

7 调试电动机-23

结论-24

致谢-25

参考文献-26

附录-27