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基于TI CC2541的BLE智能型助力E-Bike方案

 2015-10-27

E-Bike问世已久,唯目前E-Bike主力仍停留在6步方波驱动之电动自行车的方案上,但随着人们对生活质量要求不断的提升,现行的方案早已不符合多数人的品味需求,市扬主流已逐步往正弦驱动之电动辅助自行车方案靠拢,而电动辅助自行车与电动自行车最大的差别就在于;骑乘者若未施力于脚踏板,马达就不提供动力。如此一来,便衍生出可由骑乘者自行设定辅助比的功能需求。依骑乘者自行设定辅助比之功能,让人快速联想到,若是能透过BLE直接跟智能手机连结,进而设定辅助比及监看自行车的状态,无庸是最佳的组合了,同时可达到依骑乘者喜好,快速设定特定之辅助比条件,此一动作,只需在智能手机APP里提供如使用上次一设定,或呼收喜好设定并选其一即可。

本参考设计是将SimpleLink™ 蓝牙低功耗 CC2541无线微控制器应用于电动辅助自行车应用的示例。其电路板包括由CC2541 控制主控MCU TMS320F28026F,即使用者可透过智能手机App下达辅助转速比控制指令给CC2541 BLE芯片,后由CC2541将指令转达给马达驱动MCU TMS320F28026F, MCU再依该指令进行用户所设定辅助转速比提供骑乘者相对应的辅助比动力。

【方案方块图】

方案方块图

【系统功能】

(1)外置锂电池提供电力
(2) DRV8301 + LM38690-3.3 转换电源给MCU 与 BLE 模块
(3)TI BLE Multitool Remote Control APP for Android
(4) MCU 依据BLE设定的辅助比并参考外部踏力侦测单元提供数据驱动马达
(5) MCU 将马达驱动命令下达给DRV8301 Pre-driver, DRV8301依指令控制 MOSFET CSD19506 以控制马达动力
(6) MCU 同时参考OPA4322提共之电流信息以调控DRV8301达到正弦控制

【方案特性】

(1)采用TI CC2541 模块进行马达辅助比设定
(2)电源部分利用 TIDRV8301 + TPS38690-3.3 为系统供电
(3)马达驱动由 TI TMS320F28026F+DRV8301+CSD19536+OPA4322组成