电动摩托车控制系统设计与实现

摘要

因为环保、便捷，电动摩托车几乎成了近些年来我国消费者市场上最畅销的新型代步工具之一。随着智能手机的全球化普及，越来越多的领域加入到智能化行列中，智能化已成为不可逆转的趋势，正不断改变着人们的生活方式。因而，作为传统的电动摩托车行业与智能化结合，也必将成为电动摩托车行业新的卖点和突破方向。在此背景下，本课题提出手机APP进行身份验证、GPS实时定位、蓄电池保护的全新智能化电动摩托车控制系统，在保障电动摩托车行驶过程安全可靠的同时，实现对车况的实时可视化管理。
　　本课题首先分析电动摩托车的国内外发展现状，了解现有市场上电动摩托车的智能化程度，依据电动摩托车现状以及技术指标，设计本控制系统的整体方案框架。然后结合电动摩托车机械结构，研究其运作原理，实现转向灯、前后大灯、刹车等开关信号的输入检测以及灯信号输出控制；执行对车辆实时速度的检测以及电动锁的控制；完成蓄电池的端电压、充放电电流等电池信息采集，基于电池信息对电池组进行能量均衡以及充放电安全保护，从而有效延长电池寿命；设计车头系统 LCD显示屏 GUI界面，显示当前电池剩余电量、续航里程、车速等车况信息；结合GPS/GPRS技术实现系统智能定位，且将车况信息发送至服务器；使用蓝牙模块实时智能识别车主身份；设计手机APP，完成手机、远端服务器、电动摩托车之间智能通信。
　　最后经过实验室以及装车调试，车头系统与电池管理系统间能通过CAN正常通信，实时车速、剩余电量、灯信号、刹车信号以及系统后台测算的续航里程能正常显示在LCD显示屏上，蓄电池保护能正常开启，手机APP能控制电动摩托车开关，并以可视化地图形式显示车辆当前位置，远端服务器后台能实时查看车况信息，从而整车实现智能化。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 课题研究现状与发展趋势

1.3 课题来源和研究内容

第2章 电动摩托车控制系统方案设计

2.1 控制系统工作流程

2.2 整体方案设计及车头系统方案

2.3 控制系统关键技术

2.4 本章小结

第3章 系统硬件电路设计

3.1 车头系统硬件框图

3.2 车头系统控制核心电路设计

3.3 车头系统输入输出信号处理电路设计

3.4 车头系统串口通信电路设计

3.5 车头系统锂电池管理电路设计

3.6 系统电源电路设计

3.7 CAN通信电路设计

3.8 电池管理电路硬件框图

3.9 本章小结

第4章 系统软件设计

4.1 控制系统整体软件设计

4.2 车头系统输入输出信号软件设计

4.3 车头系统串口通信软件设计

4.4 LCD显示屏GUI界面软件设计

4.5 CAN总线通信软件设计

4.6 电池组管理程序设计

4.7 手机APP及服务器程序设计

4.8 本章小结

第5章 实验室调试与装车调试

5.1 系统开发平台与调试环境

5.2 实验室调试

5.3 装车调试

第6章 总结与展望

6.1 本文研究工作总结

6.2 课题展望

致谢

参考文献

附录