CN206077267U - 一种低成本的自平衡载人电动独轮车控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低成本的自平衡载人电动独轮车控制器。本实用新型中电源模块负责给整个系统提供所需要的电压；姿态检测模块负责感知独轮车的姿态信息；主控模块收到姿态信息后，通过一系列的算法，产生合适的控制信号，经由接口模块，传输给电机控制驱动模块；电机控制驱动模块根据收到的控制信号，以及霍尔位置检测模块检测到电机线圈相位信号，来控制电机的转动，从而实现独轮车的自平衡载人功能。本实用新型所设计的低成本的自平衡载人电动独轮车控制器开发简单，性能可靠，并且成本也较低，可以实现电动独轮车的载人和自平衡功能。

Description

一种低成本的自平衡载人电动独轮车控制器

技术领域

本实用新型属于控制技术领域，涉及一种低成本的自平衡载人电动独轮车控制器，主要是应用于具有自平衡功能、载人功能的电动独轮车控制系统。

背景技术

近些年来，全球温室效应的日益严重，燃油价格的持续上涨，越来越多的人们将注意力集中于绿色环保型交通工具，其中以电能为动力源的交通工具的发展尤为迅速，电动汽车和电动公共汽车已逐渐出现在人们的日常生活中。这主要是因为汽车尾气对城市空气的重大影响，而且随着人们物质水平的进一步提高，汽车保有量也将持续增加，汽车保有量的提高不仅会进一步恶化城市的大气环境，还会进一步加剧城市交通拥堵问题。为了进一步缓解大气污染和城市交通拥堵问题，小型化的短途交通工具也吸引着人们的关注，比如自平衡载人电动独轮车。电动独轮车体形小巧、携带方便，有着广泛的用途。目前市面已经有各种厂商生产的电动独轮车，但这些产品的控制器基本都是以DSP作为控制芯片，成本较高，开发难度较大。因此亟需发明一种低成本，开发难度较低的电动独轮车控制器。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种低成本的自平衡载人电动独轮车控制器。

本实用新型解决技术问题所采取的方案为：

本实用新型包括电源模块、主控模块、姿态检测模块、电机控制驱动模块、接口模块以及霍尔位置检测模块。

所述的电源模块包含三个子部分，分别是60V转15V电压变换电路、15V转5V电压变换电路、5V转3.3V电压变换电路。

60V转15V电压变换电路包含极性电容CP9、CP10、CP11、CP12、CP13，非极性电容C14、C15，电阻R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48， NPN型三极管N4、N5，PNP型三极管P1，二极管D5、D6，电管L1。极性电容CP9、CP10、CP11、CP12并联，它们的正极与60V锂电池正极连接，负极与60V锂电池负极连接并且接地；电阻R35、R36、R37并联，它们的一端与60V锂电池正极连接，另一端与极性电容CP13的正极连接，极性电容CP13的负极接地；PNP型三极管P1的发射极与极性电容CP13的正极连接，集电极与二极管D5的负极连接，基极与电阻R41的一端连接，并与NPN型三极管N4的集电极连接；二极管D5的正极接地；电阻R41的另一端与电阻R42的一端连接，并与PNP型三极管P1的发射极连接；电阻R42的另一端与NPN型三极管N4的基极连接；NPN型三极管N4的发射极与电阻R43的一端连接；电阻R43的另一端接地；电阻R45的一端与NPN型三极管N4的发射极连接，另一端接地；NPN型三极管N5的集电极与NPN型三极管N4的发射极连接，基极与电阻R46的一端连接，发射极接地；电阻R46的另一端接地；二极管D6的正极与NPN型三极管N5的基极连接；电阻R47的一端与电阻R48的一端连接，并与二极管D6的负极连接；电阻R47的另一端与电源模块中的15V电压输出端连接；电阻R48的另一端接地；电容C15的一端与PNP型三极管P1的集电极连接，另一端与电阻R44的一端连接；电阻R44的另一端与NPN型三极管N5的集电极连接；电感L1的一端与PNP型三极管P1的的集电极连接，另一端与电源模块中的15V电压输出端连接。

15V转5V电压变换电路包含电源转换芯片U7，极性电容CP14，非极性电容C16、C17、C18。电源转换芯片U7的1脚与15V输入端、极性电容CP14的正极以及非极性电容C16的一端连接，极性电容CP14的负极与非极性电容C16的另一端接地；电源转换芯片U7的3脚接地；电源转换芯片U7的2脚与电源模块中的5V电压输出端、非极性电容C17的一端以及非极性电容C18的一端连接，非极性电容C17的一端以及非极性电容C18的另一端接地。

5V转3.3V电压变换电路包含电源转换芯片U8，极性电容CP15、CP16。电源转换芯片U8的3脚与5V输入端、极性电容CP15的正极连接，极性电容CP15的负极接地；电源转换芯片U7的1脚接地；电源转换芯片U7的2脚与电源模块中的3.3V电压输出端、极性电容CP16的一端连接，极性电容CP16的另一端接地。

所述的主控模块包含主控芯片U1，晶振Y1、Y2，复位按键开关SW，接口SWD，非极性电容CP1、CP2、CP3、CP4、C1，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6；主控芯片U1的9脚、24脚、36脚、48脚以及电阻R5的一端和电源模块中的3.3V电压输出端连接；主控芯片U1的1脚与电阻R5的另一端连接；主控芯片U1的44脚和20脚分别与电阻R3、电阻R4的一端连接,而电阻R3、R4的另一端均与地连接；主控芯片U1的5脚和6脚分别和晶振Y1的两端连接，电容CP1的一端与电容CP2的一端分别与晶振Y1的两端连接，而电容CP1和电容CP2的另一端均接地；主控芯片U1的3脚和4脚分别和晶振Y2的两端连接，电容CP3的一端与电容CP4的一端分别与晶振Y2的两端连接，而电容CP3和电容CP4的另一端均接地；复位按键开关SW与电容C1并联相接，电容C1一端接地，电容C1另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与电源模块中的3.3V电压输出端连接；主控芯片U1的34脚和37脚分别和接口SWD的2脚、3脚连接，接口SWD的1脚和4脚分别与电源模块中的3.3V电压输出端和地连接；电阻R1的一端和电源模块中的3.3V电压输出端连接，另一端和接口SWD的2脚连接；电阻R2的一端接地，另一端和接口SWD的3脚连接。

所述的姿态检测模块包含姿态传感器芯片U2，非极性电容C1、C2、C3、C4，电阻R6、R7、R8。姿态传感器芯片U2的8脚、13脚、非极性电容C1的一端以及非极性电容C3的一端和电源模块中的3.3V电压输出端连接；姿态传感器芯片U2的1脚、11脚、18脚、非极性电容C1、非极性电容C3的另一端以及非极性电容C2、非极性电容C4的一端均与地连接；姿态传感器芯片U2的9脚、23脚、24脚分别与电阻R6、电阻R7、电阻R8的一端连接,而电阻R6的另一端与地连接，电阻R7的另一端和电阻R8的另一端均与电源模块中的3.3V电压输出端连接；姿态传感器芯片U2的10脚、20脚分别与非极性电容C2、非极性电容C4的另一端连接。

所述的电机控制驱动模块包含无刷直流电机驱动控制芯片U3，MOS管驱动芯片U4、U5、U6，MOS场效应管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，二极管D1、D2、D3，极性电容CP5、CP6、CP7，电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13。无刷直流电机驱动控制芯片U3的7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚分别与MOS管驱动芯片U4的2脚、3脚，MOS管驱动芯片U5的2脚、3脚，MOS管驱动芯片U6的2脚、3脚相连；无刷直流电机驱动控制芯片U3的3脚、MOS管驱动芯片U4的4脚、MOS管驱动芯片U5的4脚、MOS管驱动芯片U6的4脚均与地连接； MOS管驱动芯片U4的1脚、MOS管驱动芯片U5的1脚、MOS管驱动芯片U6的1脚、二极管D1的正极、二极管D2的正极、二极管D3的正极均与电源模块中的15V电压输出端连接；MOS管驱动芯片U4的8脚与二极管D1的负极以及极性电容CP5的正极连接,7脚与电阻R8的一端连接，6脚与MOS场效应管Q1的源极、MOS场效应管Q2的漏极以及极性电容CP5的负极连接，5脚与电阻R9的一端相连；电阻R8的另一端与MOS场效应管Q1的栅极连接；电阻R9的另一端与MOS场效应管Q2的栅极连接；MOS管驱动芯片U5的8脚与二极管D2的负极以及极性电容CP6的正极连接，7脚与电阻R10的一端连接，6脚与MOS场效应管Q3的源极、MOS场效应管Q4的漏极以及极性电容CP6的负极连接，5脚与电阻R11的一端相连；电阻R10的另一端与MOS场效应管Q3的栅极连接；电阻R11的另一端与MOS场效应管Q4的栅极连接；MOS管驱动芯片U6的8脚与二极管D3的负极以及极性电容CP7的正极连接，7脚与电阻R12的一端连接，6脚与MOS场效应管Q5的源极、MOS场效应管Q6的漏极以及极性电容CP7的负极连接，5脚与电阻R13的一端相连；电阻R12的另一端与MOS场效应管Q5的栅极连接；电阻R13的另一端与MOS场效应管Q6的栅极连接；MOS场效应管Q1的漏极、MOS场效应管Q3的漏极、MOS场效应管Q5的漏极均与60V锂电池的正极连接；MOS场效应管Q2的源极、MOS场效应管Q4的源极、MOS场效应管Q6的源极均与均与电流检测网络IOUT连接。

所述的接口模块包含五个子部分，分别是PWM调速接口电路、转速捕获接口电路、正转反转控制接口电路、使能失能控制接口电路以及电流反馈和过载保护接口电路。

PWM调速接口电路包含NPN型三极管N1，电阻R14、R15、R16、R17、R18，非极性电容C5，极性电容CP8，二极管D4。电阻R14的一端与主控芯片U1的29脚连接，另一端与NPN型三极管N1的基极连接；电阻R15的一端与电源模块中的5V电压输出端连接，另一端与NPN型三极管N1的集电极以及电阻R16的一端连接；电阻R16的另一端与电阻R17的一端以及极性电容CP8的正极连接；电阻R17的另一端与非极性电容C5的一端、电阻R18的一端、二极管D4的正极以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的16脚连接；二极管D4的负极与电源模块中的5V电压输出端连接；NPN型三极管N1的发射极、极性电容CP8的负极、非极性电容C5的另一端、电阻R18的另一端均与地连接。

转速捕获接口电路包含NPN型三极管N2，电阻R19、R20、R21。电阻R19的一端与无刷直流电机驱动控制芯片U3的6脚连接，另一端与NPN型三极管N2的基极连接；电阻R20的一端与电源模块中的3.3V电压输出端连接，另一端与NPN型三极管N2的集电极以及电阻R21的一端连接；电阻R21的另一端与主控芯片U1的17脚连接；NPN型三极管N2的发射极与地连接。

正转反转控制接口电路包含NPN型三极管N3，电阻R22、R23、R24、R25，非极性电容C6。电阻R22的一端与主控芯片U1的25脚连接，另一端与NPN型三极管N3的基极连接；电阻R23的一端与电源模块中的3.3V电压输出端连接，另一端与NPN型三极管N3的集电极以及电阻R24的一端连接；电阻R24的另一端与电阻R25的一端、非极性电容C6的一端以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的5脚连接；电阻R25的另一端与电源模块中的5V电压输出端连接；NPN型三极管N3的发射极、非极性电容C6的另一端均与地连接。

使能失能控制接口电路包含NPN型三极管N4，电阻R26、R27、R28、R29，非极性电容C9。电阻R26的一端与主控芯片U1的26脚连接，另一端与NPN型三极管N4的基极连接；电阻R27的一端与电源模块中的3.3V电压输出端连接，另一端与NPN型三极管N4的集电极以及电阻R28的一端连接；电阻R28的另一端与电阻R29的一端、非极性电容C9的一端以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的1脚连接；电阻R29的另一端与电源模块中的5V电压输出端连接；NPN型三极管N4的发射极、非极性电容C9的另一端均与地连接。

电流反馈和过载保护接口电路包含电阻R30、R31，非极性电容C10。电阻R30的一端与非极性电容C10的一端以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的2脚连接；电阻R30的另一端、电阻R31的一端均与电流检测网络IOUT连接；非极性电容C10的另一端、电阻R31的另一端均与地连接。

所述的霍尔位置检测模块包含电阻R32、R33、R34，非极性电容C11、C12、C13。电阻R32的一端、电阻R33的一端、电阻R34的一端均与电源模块中的5V电压输出端连接；电阻R32的另一端与非极性电容C11的一端以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的13脚连接；电阻R33的另一端与非极性电容C12的一端以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的14脚连接；电阻R34的另一端与非极性电容C13的一端以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的15脚连接；非极性电容C11的另一端、非极性电容C12的另一端、非极性电容C13的另一端均与地连接。

所述的电源转换芯片U7采用的是意法半导体公司的78M05，电源转换芯片U8采用的是Advanced Monolithic Systems公司的AMS1117，主控芯片U1采用的是意法半导体公司的的STM32F103C8T6，姿态传感器芯片U2采用是Inven Sense公司的MPU6050，无刷直流电机驱动控制芯片U3采用的是上海居逸电子科技发展有限公司的JY01，晶振Y1采用的是8M的无源晶振，晶振Y2采用的是32.768K的无源晶振。

本实用新型所述的自平衡载人电动独轮车控制器，在自平衡载人操作上，独轮车可以随着人体向前倾而向前转动，随着人体向后倾而向后转动；倾斜幅度越大，独轮车的转动速度越大。

本实用新型所设计的低成本的自平衡载人电动独轮车控制器开发简单，性能可靠，并且成本也较低，可以实现电动独轮车的载人和自平衡功能。

附图说明

图1为电动独轮车控制器电路整体结构示意图；

图2为电动独轮车控制器电源模块电路图；

图3为电动独轮车控制器主控模块电路图；

图4为电动独轮车控制器姿态检测模块电路图；

图5为电动独轮车控制器电机控制驱动模块电路图；

图6为电动独轮车控制器接口模块电路图；

图7为电动独轮车控制器霍尔位置检测模块电路图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括电源模块电路、主控模块电路、姿态检测模块电路、电机控制驱动模块电路、接口模块电路以及霍尔位置检测模块电路。电源模块负责给整个系统提供所需要的电压；姿态检测模块负责感知独轮车的姿态信息；主控模块收到姿态信息后，通过一系列的算法，产生合适的控制信号，经由接口模块，传输给电机控制驱动模块；电机控制驱动模块根据收到的控制信号，以及霍尔位置检测模块检测到电机线圈相位信号，来控制电机的转动，从而实现独轮车的自平衡载人功能。

如图2所示，电源模块电路的主要功能：提供+15V电源、+5V电源以及+3.3V电源。给主控模块电路3提供+3.3V电源，给姿态检测模块电路4提供+3.3V电源，给电机控制驱动模块5提供+5V电源和+15V电源，给接口模块电路6提供+5V电源和+3.3V电源，给霍尔位置检测模块电路7提供+5V电源。

如图3所示，主控模块电路的主要功能是：提供整个系统的控制功能、复位功能以及程序下载功能。主控芯片U1通过42脚、43脚与姿态检测模块电路实现I2C通信，获取独轮车的姿态信息；通过17脚与接口模块电路连接，控制独轮车电机的转速；通过13脚与接口模块电路连接，获取独轮车电机的转速信息；通过25脚与接口模块电路连接，控制独轮车电机的正转反转；通过26脚与接口模块电路连接，使能失能无刷直流电机驱动控制芯片U3；通过7脚实现复位功能；通过5脚、6脚实现程序下载功能。

如图4所示，姿态检测模块电路的主要功能：获取独轮车的姿态信息。姿态传感器芯片U2通过23脚、24脚与主控芯片U1建立I2C通信，从而将姿态信息的原始数据传输给主控芯片U1。

如图5所示，电机控制驱动模块电路的主要功能：无刷直流电机驱动控制芯片U3接收来自主控芯片U1的控制信号，然后控制独轮车电机的转速以及正反转。无刷直流电机驱动控制芯片U3的1脚、5脚、16脚分别接收来自主控芯片U1的使能失能信号、正转反转信号、转速控制信号。MOS管驱动芯片U4的6脚与MOS场效应管Q1的源极、MOS场效应管Q2的漏极以及独轮车电机的MA导线连接，MOS管驱动芯片U5的6脚与MOS场效应管Q3的源极、MOS场效应管Q4的漏极以及独轮车电机的MB导线连接，MOS管驱动芯片U6的6脚与MOS场效应管Q5的源极、MOS场效应管Q6的漏极以及独轮车电机的MC导线连接，由此来驱动电动独轮车的转动。

如图6所示，接口模块电路的主要功能：提供主控芯片U1与无刷直流电机驱动控制芯片U3的接口电路。电阻R14的一端与主控芯片U1的29脚连接，电阻R17的一端与无刷直流电机驱动控制芯片U3的16脚连接；电阻R21的一端与主控芯片U1的17脚连接，电阻R19的一端与无刷直流电机驱动控制芯片U3的6脚连接；电阻R22的一端与主控芯片U1的25脚连接，电阻R24的一端与无刷直流电机驱动控制芯片U3的5脚连接；电阻R26的一端与主控芯片U1的26脚连接，电阻R28的一端与无刷直流电机驱动控制芯片U3的1脚连接；电阻R30的一端与无刷直流电机驱动控制芯片U3的2脚连接。

如图7所示，霍尔位置检测模块电路的主要功能：检测独轮车电机内部线圈的相位信号，并传送到无刷直流电机驱动控制芯片U3，使得无刷直流电机驱动控制芯片U3可以根据相位情况驱动电机。

Claims (1)

1.一种低成本的自平衡载人电动独轮车控制器，包括电源模块、主控模块、姿态检测模块、电机控制驱动模块、接口模块以及霍尔位置检测模块，其特征在于：

所述的电源模块包含三个子部分，分别是60V转15V电压变换电路、15V转5V电压变换电路、5V转3.3V电压变换电路；

60V转15V电压变换电路包含极性电容CP9、CP10、CP11、CP12、CP13，非极性电容C14、C15，电阻R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48， NPN型三极管N4、N5，PNP型三极管P1，二极管D5、D6，电管L1；极性电容CP9、CP10、CP11、CP12并联，它们的正极与60V锂电池正极连接，负极与60V锂电池负极连接并且接地；电阻R35、R36、R37并联，它们的一端与60V锂电池正极连接，另一端与极性电容CP13的正极连接，极性电容CP13的负极接地；PNP型三极管P1的发射极与极性电容CP13的正极连接，集电极与二极管D5的负极连接，基极与电阻R41的一端连接，并与NPN型三极管N4的集电极连接；二极管D5的正极接地；电阻R41的另一端与电阻R42的一端连接，并与PNP型三极管P1的发射极连接；电阻R42的另一端与NPN型三极管N4的基极连接；NPN型三极管N4的发射极与电阻R43的一端连接；电阻R43的另一端接地；电阻R45的一端与NPN型三极管N4的发射极连接，另一端接地；NPN型三极管N5的集电极与NPN型三极管N4的发射极连接，基极与电阻R46的一端连接，发射极接地；电阻R46的另一端接地；二极管D6的正极与NPN型三极管N5的基极连接；电阻R47的一端与电阻R48的一端连接，并与二极管D6的负极连接；电阻R47的另一端与电源模块中的15V电压输出端连接；电阻R48的另一端接地；电容C15的一端与PNP型三极管P1的集电极连接，另一端与电阻R44的一端连接；电阻R44的另一端与NPN型三极管N5的集电极连接；电感L1的一端与PNP型三极管P1的的集电极连接，另一端与电源模块中的15V电压输出端连接；

15V转5V电压变换电路包含电源转换芯片U7，极性电容CP14，非极性电容C16、C17、C18；电源转换芯片U7的1脚与15V输入端、极性电容CP14的正极以及非极性电容C16的一端连接，极性电容CP14的负极与非极性电容C16的另一端接地；电源转换芯片U7的3脚接地；电源转换芯片U7的2脚与电源模块中的5V电压输出端、非极性电容C17的一端以及非极性电容C18的一端连接，非极性电容C17的一端以及非极性电容C18的另一端接地；

5V转3.3V电压变换电路包含电源转换芯片U8，极性电容CP15、CP16；电源转换芯片U8的3脚与5V输入端、极性电容CP15的正极连接，极性电容CP15的负极接地；电源转换芯片U7的1脚接地；电源转换芯片U7的2脚与电源模块中的3.3V电压输出端、极性电容CP16的一端连接，极性电容CP16的另一端接地；

所述的主控模块包含主控芯片U1，晶振Y1、Y2，复位按键开关SW，接口SWD，非极性电容CP1、CP2、CP3、CP4、C1，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6；主控芯片U1的9脚、24脚、36脚、48脚以及电阻R5的一端和电源模块中的3.3V电压输出端连接；主控芯片U1的1脚与电阻R5的另一端连接；主控芯片U1的44脚和20脚分别与电阻R3、电阻R4的一端连接,而电阻R3、R4的另一端均与地连接；主控芯片U1的5脚和6脚分别和晶振Y1的两端连接，电容CP1的一端与电容CP2的一端分别与晶振Y1的两端连接，而电容CP1和电容CP2的另一端均接地；主控芯片U1的3脚和4脚分别和晶振Y2的两端连接，电容CP3的一端与电容CP4的一端分别与晶振Y2的两端连接，而电容CP3和电容CP4的另一端均接地；复位按键开关SW与电容C1并联相接，电容C1一端接地，电容C1另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与电源模块中的3.3V电压输出端连接；主控芯片U1的34脚和37脚分别和接口SWD的2脚、3脚连接，接口SWD的1脚和4脚分别与电源模块中的3.3V电压输出端和地连接；电阻R1的一端和电源模块中的3.3V电压输出端连接，另一端和接口SWD的2脚连接；电阻R2的一端接地，另一端和接口SWD的3脚连接；

所述的姿态检测模块包含姿态传感器芯片U2，非极性电容C1、C2、C3、C4，电阻R6、R7、R8；姿态传感器芯片U2的8脚、13脚、非极性电容C1的一端以及非极性电容C3的一端和电源模块中的3.3V电压输出端连接；姿态传感器芯片U2的1脚、11脚、18脚、非极性电容C1、非极性电容C3的另一端以及非极性电容C2、非极性电容C4的一端均与地连接；姿态传感器芯片U2的9脚、23脚、24脚分别与电阻R6、电阻R7、电阻R8的一端连接,而电阻R6的另一端与地连接，电阻R7的另一端和电阻R8的另一端均与电源模块中的3.3V电压输出端连接；姿态传感器芯片U2的10脚、20脚分别与非极性电容C2、非极性电容C4的另一端连接；

所述的电机控制驱动模块包含无刷直流电机驱动控制芯片U3，MOS管驱动芯片U4、U5、U6，MOS场效应管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，二极管D1、D2、D3，极性电容CP5、CP6、CP7，电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13；无刷直流电机驱动控制芯片U3的7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚分别与MOS管驱动芯片U4的2脚、3脚，MOS管驱动芯片U5的2脚、3脚，MOS管驱动芯片U6的2脚、3脚相连；无刷直流电机驱动控制芯片U3的3脚、MOS管驱动芯片U4的4脚、MOS管驱动芯片U5的4脚、MOS管驱动芯片U6的4脚均与地连接； MOS管驱动芯片U4的1脚、MOS管驱动芯片U5的1脚、MOS管驱动芯片U6的1脚、二极管D1的正极、二极管D2的正极、二极管D3的正极均与电源模块中的15V电压输出端连接；MOS管驱动芯片U4的8脚与二极管D1的负极以及极性电容CP5的正极连接,7脚与电阻R8的一端连接，6脚与MOS场效应管Q1的源极、MOS场效应管Q2的漏极以及极性电容CP5的负极连接，5脚与电阻R9的一端相连；电阻R8的另一端与MOS场效应管Q1的栅极连接；电阻R9的另一端与MOS场效应管Q2的栅极连接；MOS管驱动芯片U5的8脚与二极管D2的负极以及极性电容CP6的正极连接，7脚与电阻R10的一端连接，6脚与MOS场效应管Q3的源极、MOS场效应管Q4的漏极以及极性电容CP6的负极连接，5脚与电阻R11的一端相连；电阻R10的另一端与MOS场效应管Q3的栅极连接；电阻R11的另一端与MOS场效应管Q4的栅极连接；MOS管驱动芯片U6的8脚与二极管D3的负极以及极性电容CP7的正极连接，7脚与电阻R12的一端连接，6脚与MOS场效应管Q5的源极、MOS场效应管Q6的漏极以及极性电容CP7的负极连接，5脚与电阻R13的一端相连；电阻R12的另一端与MOS场效应管Q5的栅极连接；电阻R13的另一端与MOS场效应管Q6的栅极连接；MOS场效应管Q1的漏极、MOS场效应管Q3的漏极、MOS场效应管Q5的漏极均与60V锂电池的正极连接；MOS场效应管Q2的源极、MOS场效应管Q4的源极、MOS场效应管Q6的源极均与均与电流检测网络IOUT连接；

所述的接口模块包含五个子部分，分别是PWM调速接口电路、转速捕获接口电路、正转反转控制接口电路、使能失能控制接口电路以及电流反馈和过载保护接口电路；

PWM调速接口电路包含NPN型三极管N1，电阻R14、R15、R16、R17、R18，非极性电容C5，极性电容CP8，二极管D4；电阻R14的一端与主控芯片U1的29脚连接，另一端与NPN型三极管N1的基极连接；电阻R15的一端与电源模块中的5V电压输出端连接，另一端与NPN型三极管N1的集电极以及电阻R16的一端连接；电阻R16的另一端与电阻R17的一端以及极性电容CP8的正极连接；电阻R17的另一端与非极性电容C5的一端、电阻R18的一端、二极管D4的正极以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的16脚连接；二极管D4的负极与电源模块中的5V电压输出端连接；NPN型三极管N1的发射极、极性电容CP8的负极、非极性电容C5的另一端、电阻R18的另一端均与地连接；

转速捕获接口电路包含NPN型三极管N2，电阻R19、R20、R21；电阻R19的一端与无刷直流电机驱动控制芯片U3的6脚连接，另一端与NPN型三极管N2的基极连接；电阻R20的一端与电源模块中的3.3V电压输出端连接，另一端与NPN型三极管N2的集电极以及电阻R21的一端连接；电阻R21的另一端与主控芯片U1的17脚连接；NPN型三极管N2的发射极与地连接；

正转反转控制接口电路包含NPN型三极管N3，电阻R22、R23、R24、R25，非极性电容C6；电阻R22的一端与主控芯片U1的25脚连接，另一端与NPN型三极管N3的基极连接；电阻R23的一端与电源模块中的3.3V电压输出端连接，另一端与NPN型三极管N3的集电极以及电阻R24的一端连接；电阻R24的另一端与电阻R25的一端、非极性电容C6的一端以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的5脚连接；电阻R25的另一端与电源模块中的5V电压输出端连接；NPN型三极管N3的发射极、非极性电容C6的另一端均与地连接；

使能失能控制接口电路包含NPN型三极管N4，电阻R26、R27、R28、R29，非极性电容C9；电阻R26的一端与主控芯片U1的26脚连接，另一端与NPN型三极管N4的基极连接；电阻R27的一端与电源模块中的3.3V电压输出端连接，另一端与NPN型三极管N4的集电极以及电阻R28的一端连接；电阻R28的另一端与电阻R29的一端、非极性电容C9的一端以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的1脚连接；电阻R29的另一端与电源模块中的5V电压输出端连接；NPN型三极管N4的发射极、非极性电容C9的另一端均与地连接；

电流反馈和过载保护接口电路包含电阻R30、R31，非极性电容C10；电阻R30的一端与非极性电容C10的一端以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的2脚连接；电阻R30的另一端、电阻R31的一端均与电流检测网络IOUT连接；非极性电容C10的另一端、电阻R31的另一端均与地连接；

所述的霍尔位置检测模块包含电阻R32、R33、R34，非极性电容C11、C12、C13；电阻R32的一端、电阻R33的一端、电阻R34的一端均与电源模块中的5V电压输出端连接；电阻R32的另一端与非极性电容C11的一端以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的13脚连接；电阻R33的另一端与非极性电容C12的一端以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的14脚连接；电阻R34的另一端与非极性电容C13的一端以及上述无刷直流电机驱动控制芯片U3的15脚连接；非极性电容C11的另一端、非极性电容C12的另一端、非极性电容C13的另一端均与地连接；

所述的电源转换芯片U7采用的是意法半导体公司的78M05，电源转换芯片U8采用的是Advanced Monolithic Systems公司的AMS1117，主控芯片U1采用的是意法半导体公司的的STM32F103C8T6，姿态传感器芯片U2采用是Inven Sense公司的MPU6050，无刷直流电机驱动控制芯片U3采用的是上海居逸电子科技发展有限公司的JY01，晶振Y1采用的是8M的无源晶振，晶振Y2采用的是32.768K的无源晶振。