以A相为例 ，顶端驱动，当LM339的2口输出为低时，VZl正端接地，使得Ql基极电压为22V，Q l开通，电流流过R19，电流方向为左正右负(从而保证Ql开通时Q2关断)，VF1栅极电压为50V左右，源极电压为36V左右，VF1开通;当LM339的2口输出为高时，Ql关断，这时VF1截止。Q2与R18, R19, C26组成有源滤波器。底端驱动，当经过逻辑保护的A相底端控制信号aBTM输入为1时，经过底端驱动电路产生12V有效信号，使得VF2导通。同时，单片机输出的PWM信号送到NE555的RST端，对底端控制信号进行调制。
(2) 电流采样
由于负载的变化可能会产生很大的冲击电流，以致超过器件的额定峰值电流，所以要通过电流采样电阻反应主回路的电流变化，在微秒级的时间内将MOS管关断。因此，驱动电路地端通过电流采样电阻Ri(康铜丝)与系统地相连，Ri值的选取一方面要考虑工作效率和采样电阻上的功耗考虑，应当比较小。因此，系统中兼顾了两方面的问题，将Ri上面的电压降控制在0.2V以内，在该点附近设置了硬件保护电路的极限电压。由于Ri上的电流是通过PWM信号调制的，所以当对Ri上的电压作采样时，应当通过滤波电容C36(见图3.11)对包含大量PWM信号的电压作平滑处理。
3.4.2电源电路
驱动电路的电源部分包含两部分电路:一部分是将电池电源36V，通过三端稳压器LM7915产生相对电源电压的-15V电压，即36V-15V=21V ，用于倍压电路产生高驱动电压;另一部分是通过三端稳压器LM7812产生的+12V电压，用于顶端驱动匹配和底端驱动电路。如图3.10所示，电源电路中，根据各个部分的电流，合理的选择分流电阻**R14和**R45的阻值和功率，减小直接流过三端稳压器件的电流，降低其发热量，提高电路稳定性。
3.4.3振荡倍压电路
如图3.11所示，NE555的电源接+36V电压，地端接+21V电压。NE555D和外围电路组成振荡电路，振荡电路产生的振荡频率约为4-5KHz,振荡信号从NE555D的3脚输出后，通过陶瓷电容C23和C24、二极管D3和D4构成的倍压电路，将输出电压提升到50V左右，送到MOs管的栅极。NE555D的RST脚能够控制振荡电路的起停。
倍压电路的工作原理是:当NE555D的3脚为GND电压(+21V)时，电源36V通过二极管D4给电容C24充电，如果时间常数合适，C24上的电压近似等于36V-21V=15V，方向为左负右正:当NE555D的3脚为高时，电容C24左侧为36V，右侧为36V+15V=51V，因为二极管D4反偏截止，产生的51V电压就通过二极管D3给C23, C25充电，这样经过若干周期的反复充电，电容C25上的电压就升到后部驱动所需要的51V恒定电压。
3.4.4硬件保护电路
为了增加控制系统的可靠性和安全性，设计了纯硬件制动保护电路，如图3.11所示。制动电路通过控制振荡电路的RST端的电平状态，间接控制顶端驱动电路导通所需的电压源.通过LM339的保护功能，当系统正常工作时，测试点1处的电压通过上拉电阻，电平为12V，经过22V稳压二极管，测试点2处的电平在34V左右，振荡电路正常工作;当系统过流时，纯硬件的保护电路U7D反向输入端的电压将高于正向输入端的参考电压，U7D内部的三极管导通，测试点1处电平约0.7V,测试点2处电压为21V左右，RST有效，振荡电路停止振荡，项端驱动电路将不再输出驱动电压，从而实现硬件制动。R47和C36组成电流波形尖峰抑制器，可抑制电流波形的前导峰缘，增强系统稳定性。
3.5其他
3.5.1蓄电池检测方案
电动自行车在使用过程中实时监测蓄电池的容量情况将给用户带来很大的方便，它能提供蓄电池的电能大约能够使车辆行驶多少里程，蓄电池是否需要充电等信息。蓄电池的总容量通常以充足电后，放电至其端电压达到规定值时所释放出的总电量来表示.当蓄电池以恒定电流放电时，它的容量等于放电电流和放电时间的乘积:
Q= Idtd (3.1)
式中Q的单位为(A·h)。如果放电电流不是一个恒定的常数，蓄电池的容量为不同的放电电流与相应时间的乘积之和:
由于蓄电池的容量受到很多因素的影响，长时间的使用，反复的充放电，一些蓄电池的容量将逐渐减小，因此要准确测量蓄电池的容量比较困难。
本方案利用蓄电池端电压与容量之间的关系，通过测量蓄电池的端电压来监测蓄电池的容量.利用单片机的A/D转换口，将电池两端的电压这一模拟量转化为数字量，从而显示电池相应的电量，以及判断电池是否欠压.
3.5.2助力信号检测方案
本设计中用到的助力传感器为V7系列电动车用助力传感器。V7助力传感器由开关型霍尔元件和后部处理电路组成，供电电源5V。当霍尔原件感应面有磁场时，传感器输出为低，无磁场时输出为高，后部处理电路根据接收到的信号进行处理，向单片机发出符合以下规律的信号:
(1) 频率与转速成正比;
(2) 电机正转时，一周期内的高电平时间:低电平时间>=2:1 ;
电机反转时 ，一 周期内的高电平时间:低电平时间>=1:2 ,
为了使得采集的数据更精确，电动车助力轮上装有5个感应铁块，所以助力轮转一圈，助力传感器会按照上述规律送出5组信号.利用PIC单片机的普通I/O口和定时器TO加以配合，检测高低电平的时间，从而确定相应的转速，给出对应的助力。
3.5.3电动自行车面板显示电路
本系统采用8个发光二极管作为面板指示灯，如图3.12所示.面板显示电路主要由单片机的普通I/O口串行输出，由串入并出芯片74LS164进行串并转换，采用发光二极管进行显示二面板指示灯状态定义见表4。
第四章 系统软件设计
4.1概述
在软件方面，本设计利用汇编语言，采用模块化编程和结构化编程。
模块化编程:完全实现本设计所有的技术指标需要大量而有效的程序来实现，烦琐的程序需要采用模块化编程的方法，即将一个大的程序分成若干小的模块，各个模块保持相对的独立性，模块之间只靠少量的出入口参数相联系。这样各个程序模块分别设计，从而使程序的调试、修改和维护都变得比较容易.
结构化编程:各个子程序之间使用结构良好的转移和调用，这样各个模块可有效地组合成一个整体，使流程明确地从一个程序模块转移到下一个程序模块.在这个过程中，要注意严格控制使用任意转移语句。根据课题要求，无刷智能控制器智能部分功能如下:
(1) 电动模式:
打开电锁 ，如果各电器部件正常工作，电动车进入电动状态，此时前仪表板电动指示灯点亮，转动电动车转把，电动车正常加电运转;如转把、刹把、助力传感器信号出错，则电动车进入自检状态，待前面所说电器部件信号恢复正常，过2-3秒电动车退出自检模式，进入正常电动状态。
(2) 助力模式:
打开电锁 ，在电动车进入电动模式下，按动模式转换按钮，电动模式转换到助力模式