一种电动自行车的防盗控制装置及控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动自行车的防盗控制装置及控制方法。该控制装置由无刷直流电机、三相桥式逆变器和单片机环接组成，其中，三相桥式逆变器的三端输出接无刷直流电机的三相绕组，无刷直流电机输出的霍尔信号接单片机，单片机的输出接三相桥式电路中各功率管的控制端，单片机通过控制三相桥式逆变器中功率管的开通和关闭实现对无刷直流电机的控制。该防盗控制方法是：使用者关闭电动自行车并拔出钥匙，单片机进入停放模式，单片机设定合理人为拖动距离H并根据霍尔信号算出实际拖动位移，当实际位移超过警戒设定值H，1秒后单片机会自动控制无刷直流电机反转返回原来位置。
【专利说明】一种电动自行车的防盗控制装置及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子控制【技术领域】，具体涉及一种电动自行车的防盗控制装置及控制 方法。
【背景技术】
[0002]电子控制装置实现的一种电动自行车的防盗控制方法是:单片机在电动自行车 停放模式下判断电动自行车是否有人为强制性位移，根据内设程序自动回位的防盗控制方 法。无刷直流电机在电动汽车和电动自行车市场有广泛的应用，常用电动车防盗装置采用 的方法是单片机控制相应晶闸管通断令无刷直流电机三相短接实现硬防盗，通过设计单片 机外设传感器电路令喇叭发出报警信号实现软防盗，然而这种防盗控制装置容易产生“误 判”，行人不小心触碰或者工作人员整理车位时也会引发报警，影响了生活环境；其次，在使 用者距离较远的情况下，盗车者依然可以强制把车拖走。因此，设计一种合理科学的电动 自行车防盗控制方法及控制装置，能改善生活环境，降低电动自行车被窃率，具有重要的意 义。
【发明内容】
[0003]本发明的目的旨在克服传统电动自行车防盗控制方法误判率高，影响生活环境， 小偷仍能使用强制力偷车等缺点，提供的一种科学的电动车的防盗控制装置及控制方法。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0005]一种电动自行车的防盗控制装置，依次由无刷直流电机、三相桥式逆变器、单片机 环接组成，其中，所述三相桥式逆变器的三端输出接所述无刷直流电机的三相绕组，所述无 刷直流电机输出的霍尔信号接所述单片机，所述单片机的输出接所述三相桥式电路中各功 率管的控制端，所述单片机通过控制三相桥式逆变器中功率管的开通和关闭实现对无刷直 流电机的控制。
[0006]本发明选用常用AT89C51、晶振电路、三相电桥(6管)、48V直流电源，并将48V直 流电压源分压为5V和15V。
[0007]本发明的电动自行车的防盗控制装置的控制方法是:使用者关闭电动自行车并拔 出钥匙，单片机进入停放模式，单片机设定合理人为拖动距离H并根据霍尔信号算出实际 拖动位移，如果实际位移超过警戒设定值H，I秒后单片机会自动控制无刷直流电机反转返 回原来位置，其中超过警戒设定值H范围时，外力作用越大，电动自行车复位速度越快。
[0008]本发明的电动自行车的防盗控制装置的控制方法，包括下列步骤:
[0009](I)使用者关闭电动自行车并拔下钥匙，；
[0010](2)单片机根据引脚电平判断处于停放模式；
[0011]( 3 )电动自行车被人拖动；
[0012](4)当拖动位移小于警戒值H，则单片机不做处理；
[0013](5)当拖动位移大于警戒值H，则单片机开始计数N和计时T ；[0014](6)当计时到I秒时，单片机计算电动车被移动的距离；
[0015](7)单片机计算I秒内电动车被移动的速度；
[0016](8)单片机控制功率管开通与关闭，无刷直流电机以步骤(7)所述的速度进行反转，反转持续时间为Is ；
[0017](9)当反转持续时间到ls，电动车返回到原位时，计数N和计时T都置0，跳转到步骤(3)以防止再次被人拖动，实现再次防盗。
[0018]本发明的优点和有益效果主要是:
[0019]本发明采用的电动自行车的防盗控制装置，结构简单，控制方便，通过单片机控制功率管开通与关闭实现对无刷直流电机的控制，可在大降低电动自行车被窃率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明的控制装置结构图，
[0021]图2为本发明的控制装置结构框图，
[0022]图3本发明的控制方法流程图，
[0023]图4为本发明的单片机引脚简图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明的一种电动自行车的防盗控制装置及控制方法作进一步的详细说明。
`[0025]如图1所示，为本发明的控制装置结构图，该装置依次由无刷直流电机、三相桥式逆变器、单片机环接组成，其中，所述三相桥式逆变器的三段输出接无刷直流电机的三相绕组，无刷直流电机输出的霍尔信号接单片机，单片机的输出接三相桥式电路中各功率管的控制端，单片机通过三相桥式逆变器中功率管开通周期为M0S6、MOSl ;M0S1、M0S2 ;M0S2、 M0S3 ;M0S3、M0S4 ;M0S4、M0S5 ;M0S5、M0S6 ;M0S6、M0S1......。
[0026]假设电动自行车的无刷直流电机转子有p对磁极，三相桥式逆变器由6个功率管构成，那么输出的霍尔信号有6种，将一个圆分为6个扇区，每个扇区60度。采集的霍尔信号状态每改变一次，计数结果N就加I。根据原理，霍尔信号经过一个周期，转子转过一对磁极(例如，转子P对磁极就是转子转过360/p度电角度)，所以霍尔信号状态每改变一次，转子转过(360/p)/6度电角度，如果知道车轮直径为D，可以计算得到行驶里程。
[0027]无刷直流电机的按某种速度实现反转，按某种速度转动就是调速问题，可以通过单片机控制功率管的PWM信号占空比来实现，也就是调压调速；而正反转可以通过单片机控制功率管导通次序来实现。假设无刷直流电机霍尔状态正处于001，即运行状态处于1、 功率管6和功率管I正开通时，要想实现无刷直流电机电机的反转就是要使绕组上的输入电压反向，可以通过功率管3和功率管4开通来实现反转，如表1所示。
[0028]表1
[0029]
【权利要求】
1.一种电动自行车的防盗控制装置，其特征在于，该装置依次由无刷直流电机、三相桥 式逆变器、单片机环接组成，其中，所述三相桥式逆变器的三端输出接所述无刷直流电机的 三相绕组，所述无刷直流电机输出的霍尔信号接所述单片机，所述单片机的输出接所述三 相桥式电路中各功率管的控制端，所述单片机通过控制三相桥式逆变器中功率管的开通和 关闭实现对无刷直流电机的控制。
2.一种如权利要求1所述的电动自行车的防盗控制装置的控制方法，其特征在于，包 括下列步骤:(1)使用者关闭电动自行车并拔下钥匙；(2)单片机根据引脚电平判断是否处于停放模式；(3)电动自行车被人拖动，当拖动位移小于警戒值H，则单片机不做处理；当拖动位移 大于警戒值H，则单片机开始计数N和计时T ；(4)计时到I秒时，单片机计算电动车被移动的位移；(5)单片机计算I秒内电动车被移动的速度；(6)单片机控制功率管开通与关闭，无刷直流电机以步骤(5)所述的速度进行反转，反 转持续时间为Is ；(7)当反转持续时间到ls，电动车返回到原位时，计数N和计时T置O，跳转到步骤(3) 以防止再次被人拖动，实现再次防盗。
3.根据权利要求2所述的电动自行车的防盗控制装置的控制方法，其特征在于，步骤(3)所述的计数N和计时T的初值均为零。
【文档编号】H02P6/00GK103607143SQ201310552214
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】魏海峰, 王敏, 常艳超, 陈文杰, 李鹏, 顾凯 申请人:江苏科技大学