基于AVR单片机的电动代步车控制器
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2 硬件设计
2．1 微控制器
微控制器并不是功能越丰富越好，应遵循以下2条基本原则：一是微控制器的片内资源恰好能满足设计要求，灵活地使用片内资源可以减少外围扩展芯片的数量，也以减小电路板的面积；二是在满足功能的前提下，价格要尽可能的低。
本控制器采用Atmel公司的Atmgeal6(L)。该型号的单片机片内资源较为丰富，集成了EEPROM、A／D转换器、PWM等功能模块。EEPROM功能可以用于相关控制参数的掉电保存：PWM功能通过H桥实现对直流电机的调速控制；A／D转换功能可以实现直流电机的电流检测，同时也可以实现摇杆位置信息的采集。作为RISC精简指令的高速8位单片机，和51内核的单片机相比，在相同价格基础上具有运算速度上的优势。
2．2 电机驱动电路
电动代步车的2个驱动后轮分别由2个直流电机带动。直流电机由2个半桥驱动器IR2104控制的H桥功率电路进行驱动，即由4个功率MOSF-ET电路IRF1010N(VDSS=55 V，RDS(on)=11 MΩ，ID=85 A)组成电机的双向速度控制电路，如图3所示。当PWM2为低电平时，VQ3截止，VQ4导通，PWM1输入调速信号，电机正转；当PWM1为低电平时，VQ1截止，VQ2导通，PWM1输入调速信号，电机反转。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/172590.htm
由于电机的额定功率较大，在设计电机相关驱动电路时，应注意过载保护和功率元件的散热问题。电动代步车通过左右电机差速运动实现各方向的运动，为了达到控制的协调性，电机的运动算法也需要通过试验不断修改。除此之外应考虑电机启动或停止时的加减速过程，保证运动的平稳性。
2．3 摇杆检测电路
摇杆是电动代步车最为重要的输入设备，摇杆既可以控制电机电源的打开和关闭，也可以控制左右两个电机的速度和运行方向。
控制器需要通过检测摇杆的位置来确定电机的运行速度，摇杆实质上是一个位置传感器，一个包含XY两个垂直方向的位置传感器。摇杆主要由4个位置固定的线性霍尔和4个可以移动的磁钢组成，若摇杆被推动，磁钢和线性霍尔的相对位置就会改变，线性霍尔的输出电压也跟着变化，控制器通过A／D转换器测量这4个电压值，以确定摇杆的位置。
线性霍尔的灵敏度越高，其输出电压值范围越宽，摇杆位置的分辨率也就越高，电动代步车的操纵性能也就越好，所以线性霍尔的选择非常重要。本控制器采用Honeywell的SS490系列线性霍尔，其灵敏度可达3．125 mV／G，可以满足要求。
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