[实用新型]一种基于单片机的滑板车控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于单片机的滑板车控制器，属于电动车控制领域。 

背景技术

滑板车作为时下盛行的玩具车，其普及趋势越来越明显。为了给滑板车使用者带来舒适的体验，电动滑板车的控制方法不断改进，从最初的简单电路驱动到PWM调速器控制，电动滑板车已经具有了加速、减速、停止、过压保护、转把互锁等功能，基本上达到了安全控制的目标。但是，在考虑了基本的起动停止功能和安全驾驶因素的基础上，节能省电也应被关注。首先需要解决的是控制器耗能生热的问题，由于滑板车所需功率不大，一般采用蓄电池为电机供电，电池电量有限。传统滑板车控制器一般使用简单电路控制，即可以满足其简单的需求，很少考虑到因为控制器设计的不合理而导致的能量过耗问题。另一方面，为了方便控制，滑板车控制设计一般采用总开关控制主电源，使用前将总开关打开，控制系统预上电，使用时只需转动转把即可以给系统上电，总开关打开，使控制系统中保持一定的电流，以方便系统上电。众所周知，蓄电池的过充和过放都容易给电池造成不可逆的损害，虽然滑板控制中大多采取了行驶过程中的电池保护措施，但考虑到现实情况中使用滑板车的人群大多是未成年人或者生活经验较少的青少年，很有可能出现使用完毕总开关忘记关闭的情形。长时间不使用，系统中的电流会持续消耗电量，一方面造成电能的浪费，另一方面容易使电池过放，损害电池。能够满足以上所提到的对于滑板车控制器的要求的设计，目前市场尚未有产品出现，也没有技术文献记载相关的设计。 

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型开发了一种基于单片机的滑板车控制器，其采用单片机作为微控制中心，通过合理的设计，对滑板车实现智能控制，使其功能更多样化；另一方面，通过加入电源管理模块，利用单片机的计时功能，在车辆在设定的时间内无动作的情况下自动关闭电源，有效防止电池过放损害。 

本实用新型提供的技术方案包括：一种基于单片机的滑板车控制器，具有电源接口及电机信号接口，其特征在于，转把输入单元、充电输入单元、刹车输入单元，与所述单片机I/O接口相连接； 

电源电压采集模块，连接于所述单片机A/D接口； 

电机供电控制模块，连接于所述单片机I/O接口； 

电机驱动模块，连接于所述单片机PWM接口； 

预充电控制模块，连接于所述单片机I/O和A/D接口； 

单片机失效保护模块，连接所述单片机A/D接口； 

所述电机供电控制模块分别与所述总开关、充电输入单元、单片机失效保护模块、预充电控制模块相连； 

所述电机驱动模块与所述预充电控制模块相连； 

所述电机驱动模块与电机信号接口相连。 

进一步地，所述控制器还包括电源管理模块，连接所述单片机I/O接口，所述转把输入单元与所述电源管理模块和所述电机供电控制模块相连。 

作为本实用新型的第一种优选实施方式，所述电机驱动模块由电阻R11、R39、R40、R62、极性电容C14、C16、普通电容C12、MOS管Q8、Q9、三极管Q1、肖特基二极管D3以及半桥驱动器U4组成；其中所述半桥驱动器U4具有功能管脚VCC、IN、DT/SD、GND、VBOOT、HVG、OUT、LVG； 

所述电机驱动电路连接方式如下： 

所述半桥驱动器U4的IN接口连接单片机PWM接口，DT/SD端连接三极管Q10的源极，Q10漏极接地，基极通过电阻R11连接单片机I/O接口作为输出端； 

电阻R62一端与半桥驱动器U4的DT/SD接口相连，另一端接地； 

所述半桥驱动器U4的VCC接口连接12V直流电源，电容C12一端连接12V直流电源，另一端接地，极性电容C14与电容C12并联并接地； 

肖特基二极管D3连接于半桥驱动器U4的VCC接口与VBOOT接口之间，VBOOT接口与OUT接口通过极性电容C16连接，OUT作为输出接口与驱动电 机负极相连； 

HVG接口通过电阻R39与MOS管Q8基极相连，MOS管Q8源极接电机负极，漏极接电机正极； 

LVG接口通过电阻R40与MOS管Q9基极相连，MOS管Q9源极接单机失效保护模块中的电流采集电路中的R45相连，漏极接电机负极。 

作为本实用新型第二种优选的实施方式，所述电机驱动模块由电阻R22、R23、R24、R25、R26，极性电容C6，PNP型三级管Q14，NPN型三极管Q15、Q16，MOS管Q11、Q13组成，其中