畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于pic單片機(jī)方法汽車中控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘要隨著我國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，人們開始日益重視道路交通安全問題，本文通過對車身控制器的功能需求分析，提出了汽車中控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。本文首先對汽車中控系統(tǒng)控制的模塊具體實(shí)現(xiàn)的功能做介紹，接著以汽車防抱死制動(dòng)一例為重點(diǎn)展開對汽車ABS控制器ECU的研究,解釋了ABS系統(tǒng)的控制原理，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了ABS的結(jié)構(gòu)以及各部分的作用，對ABS的核心部件電子控制單元（ECU）進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究,對整個(gè)ABS的控制過程和邏輯進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)了ABS中央控制器。系統(tǒng)由一個(gè)BCM主機(jī)和四個(gè)遙控器組成。采用具有低功耗、運(yùn)行速度高、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)的單片機(jī)PICL6F887為主控芯片，在設(shè)計(jì)的過程中充分考慮系統(tǒng)的低功耗、低成本以及高可靠性等要求，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件電路，完成了對車身狀態(tài)采集電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、電源電路、無線接收電路和遙控發(fā)射等電路的控制設(shè)計(jì)。電子控制單元（ECU）采用MC9S12XS單片機(jī)，包括信號輸入電路，控制輸出電路，驅(qū)動(dòng)顯示電路等硬件部分。關(guān)鍵詞汽車中控系統(tǒng)；防抱死控制；PIC16F887MC9S12XSABSTRACTWITHTHERAPIDDEVELOPMENTOFAUTOMOBILEINDUSTRYINCHINA,PEOPLEBEGANGROWINGATTENTIONTOTHEPROBLEMOFROADTRAFFICSAFETYTHISARTICLEONTHEFUNCTIONOFCONTROLLEROFAUTOMOBILEBODYNEEDSANALYSIS,PROPOSEDADESIGNOFMODULESPECIFICIMPLEMENTATIONOFFUNCTIONDODESCRIBES,THENTOCARANTIHOLDDIEDBRAKEACASESFORFOCUSEXPANDONCARABSCONTROLLERECUOFRESEARCH,EXPLAINEDHASABSSYSTEMOFCONTROLPRINCIPLE,THISFOUNDATIONSHANGMOREDESCRIBESHASABSOFSTRUCTUREANDTHEPARTOFROLE,ONABSOFPARTELECTRONICUNITECUFORHASDESIGNRESEARCH,ONENTIREABSOFCONTROLPROCESSANDLOGICFORHASANALYSIS,DESIGNHASABSCENTRALCONTROLLERSYSTEMISCOMPOSEDOFABCMHOSTANDFOURREMOTECONTROL,WITHLOWPOWER,HIGHSPEEDANDDRIVINGABILITYOFSINGLECHIPPIC16F887ASTHEMAINCHIP,FULLCONSIDERATIONINTHEDESIGNPROCESSOFTHESYSTEMOFLOWPOWER,LOWCOSTANDHIGHRELIABILITYREQUIREMENTS,DESIGNASYSTEMOFHARDWARECIRCUIT,COMPLETEDABODYSTATECIRCUIT,WIRELESSRECEIVERANDREMOTECONTROLDESIGNOFEMISSIONCIRCUITELECTRONICCONTROLUNITECUMC9S12XSSINGLECHIP,INCLUDINGSIGNALINPUTCIRCUITTOCONTROLOUTPUTCIRCUITS,HARDWAREPARTSSUCHASDRIVEDISPLAYCIRCUITKEYWORDSINAUTOMOBILECONTROLSYSTEMANTILOCKCONTROLPIC16F887MC9S12XS目錄摘要IABSTRACTII目錄III1緒論111引言112研究的主要內(nèi)容113采用的主要研究方法214文章內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排22汽車中央控制系統(tǒng)概述321系統(tǒng)的分類及應(yīng)用322車身中央控制系統(tǒng)具體的功能實(shí)現(xiàn)243汽車中央控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)731中央控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)732系統(tǒng)結(jié)構(gòu)7321KEEL0Q技術(shù)簡介8322單片機(jī)PIC16F887介紹833遙控系統(tǒng)工作過程1234系統(tǒng)各功能模塊介紹134汽車防抱死控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2441防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的基本組成24411ABS的組成2442防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的工作原理26421ABS控制原理2643ABS控制器主要硬件部分2744汽車車速傳感器的工作原理3145輪速處理算法3246防抱死制動(dòng)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)32參考文獻(xiàn)36結(jié)束語37致謝38附錄39程序391緒論11引言動(dòng)力控制，底盤控制，車身電子,防抱死制動(dòng)和車載電子構(gòu)成了汽車電子的五大組成部分。隨著汽車技術(shù)發(fā)展以及用戶對汽車體驗(yàn)的增強(qiáng)，車身中央控制系統(tǒng)在全球市場上的需求逐年增加，但是目前車身中央控制系統(tǒng)市場的主導(dǎo)份額仍把持在外國廠商手中。英飛凌、飛思卡爾、NEC、大陸集團(tuán)等廠家為目前多數(shù)車身中央控制系統(tǒng)的主要提供商，它們根據(jù)不同的市場，開發(fā)有針對性的產(chǎn)品，預(yù)計(jì)在今后的發(fā)展中車身汽車中的作用將愈加重要，車身中央控制系統(tǒng)在汽車成本中也將逐步提高。目前車身中央控制系統(tǒng)主流技術(shù)分為分布式控制，集中式控制兩中。分布式控制技術(shù)車身控制可以為車內(nèi)人員提供差異化及高品質(zhì)的用戶體驗(yàn)，被廣泛應(yīng)用在目前主流車型及高端車型中。集中式控制技術(shù)可以有效的控制車身中央控制系統(tǒng)的制造成本，將為今后市場發(fā)展的主要趨勢1。12研究的主要內(nèi)容本文通過有針對性的分析目前車身中央控制系統(tǒng)的主流技術(shù)和市場需求，設(shè)計(jì)出滿足用戶使用安全性，方便性的車身中央控制系統(tǒng)，主要工作內(nèi)容包括車身中央控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。1、硬件設(shè)計(jì)從系統(tǒng)的低功耗，可靠性出發(fā)，設(shè)計(jì)車身中央控制系統(tǒng)的硬件部分，本設(shè)計(jì)是以PIC16F887為核心搭建硬件電路，微控制器PIC16F887有很強(qiáng)的處理能力。本設(shè)計(jì)電路包括車身狀態(tài)采集模塊電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、電源電路模塊、無線接收電路，遙控發(fā)射電路和液晶顯示電路等。這些電路主要負(fù)責(zé)采集車身輸入信號、自動(dòng)控制外部模塊和顯示車身狀態(tài)信息和報(bào)警信息等功能。2、軟件設(shè)計(jì)整個(gè)人車身中央控制系統(tǒng)的軟件包括車身控制程序和KEEL0Q解碼程序。主體車身控制程序A/D轉(zhuǎn)換模塊、PWM模塊、車速采集測量模塊、開關(guān)量采集模塊、無線信息接收模塊、遙控發(fā)射模塊等幾個(gè)部分。車身各個(gè)電器單元的控制部分的軟件主要完成上電后系統(tǒng)的初始化，對各個(gè)子模塊進(jìn)行檢測，采集車身輸入信號，對車身各電器單元進(jìn)行智能控制，顯示車身設(shè)備的狀態(tài)信息和報(bào)警信息，接受遙控發(fā)射信息并執(zhí)行相應(yīng)的操作。13采用的主要研究方法要實(shí)現(xiàn)汽車的中央控制，必須從汽車的硬件和軟件兩方面著手，汽車的硬件包括汽車的性能、制造材料及實(shí)際使用情況等，軟件方面則是汽車的軟控制方式。軟控制主要是電路控制及程序控制，軟控制是汽車控制的核心，控制電路的好壞直接關(guān)系到汽車控制的可操作性。我以軟件PROTEL99SE模擬設(shè)計(jì)電路的可行性，再通過CODEWARRIOR進(jìn)行C程序匯編檢測。在軟件開發(fā)過程中，通常需要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟1新建創(chuàng)建新項(xiàng)目，源文件；2編輯按照一定的規(guī)則編輯源代碼，注釋；3編譯將源代碼編譯成機(jī)器碼，同時(shí)還會(huì)檢查語法錯(cuò)誤和進(jìn)行編譯優(yōu)化；4鏈接將編譯后的獨(dú)立的模塊鏈接成一個(gè)二進(jìn)制可執(zhí)行文件；5調(diào)試對軟件進(jìn)行測試并發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。14文章內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排文章以PIC16F887單片機(jī)為汽車中央控制芯片，以集中控制的方式控制汽車各個(gè)功能模塊的信息交流及處理，其中各個(gè)模塊又有相應(yīng)的控制芯片，本文最后以汽車防抱死控制為重點(diǎn)，采用MC9S12XS控制芯片實(shí)現(xiàn)對汽車的防抱死制動(dòng)。文章結(jié)構(gòu)有如下安排第一章，對汽車中控系統(tǒng)作概要介紹，以及研究的內(nèi)容和方法第二章，介紹控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能,各模塊之間的信息交流；第三章，汽車中控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)；第四章,ABS的硬件和軟件設(shè)計(jì)，對設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)。2汽車中央控制系統(tǒng)概述21系統(tǒng)的分類及應(yīng)用根據(jù)汽車電子裝備在汽車不同控制的應(yīng)用情況大致可以分為車身電子及防盜系統(tǒng)，底盤控制及安全系統(tǒng)，車載信息娛樂系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)等。隨著汽車電子控制的不斷發(fā)展，為了滿足消費(fèi)者對舒適性和安全性的要求，汽車車身中電子與電氣設(shè)備的使用數(shù)量一直在增加。車身電子及防盜系統(tǒng)主要包括多種開關(guān)控制，燈光控制，防盜系統(tǒng)，門鎖控制，車窗控制，玻璃除霜控制，座椅控制，雨刮控制等車身電子的控制。汽車電子技術(shù)也已經(jīng)走過了單一控制的歷史階段，因此，使用基于微控制器的車身中央控制系統(tǒng)已成為大勢所趨。主要涉及中央防盜門鎖、室內(nèi)燈、電動(dòng)車窗、玻璃除霜、雨刮器、遙控、轉(zhuǎn)向燈、前后組合燈、前霧燈、喇叭、天窗、座椅、后視鏡等的控制。汽車車身控制通過對電子設(shè)備的多方面協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)對多個(gè)目標(biāo)的綜合控制。汽車中央控制系統(tǒng)自身需要具有通用性、可靠性、抗干擾性和可擴(kuò)展性。根據(jù)不同的控制策略，車身中央控制系統(tǒng)主要分為分散式車身中央控制系統(tǒng)、集中式車身中央控制系統(tǒng)、分布式車身中央控制系統(tǒng)。分散式車身中央控制系統(tǒng)由多個(gè)獨(dú)立的微控制器模塊組成，各個(gè)模塊之間基本上不存在信息互交。集中式車身中央控制系統(tǒng)由一個(gè)或幾個(gè)微控制模塊，集中采集需要控制的所有信號，并通過信號處理，信號輸出控制各相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，達(dá)到集中控制的目的。分布式車身中央控制系統(tǒng)由多個(gè)微控制器模塊組成，和分散式不同的是，這些模塊之間并非獨(dú)立的，而是將它們接掛在總線上，通過總線實(shí)現(xiàn)通信，所以各個(gè)模塊之間的通信能力就成為了關(guān)鍵的問題。對于不同性能的要求，采用不同的控制策略，這幾種車身中央控制系統(tǒng)分別應(yīng)用在不同的車型上，各有利弊，只有通過綜合的考慮，才能得到最優(yōu)的配置。由于車身控制技術(shù)的不斷進(jìn)步及新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，很多中高檔車上的功能也逐步應(yīng)用在了抵擋車上。集中式車身中央控制系統(tǒng)可以充分提高微控制器的資源利用率，有效降低成本，在降低成本的同時(shí)對于系統(tǒng)的功耗和可靠性提出了更高的要求，主要應(yīng)用在價(jià)格敏感的車型上。在分布式車身中央控制系統(tǒng)模塊之間總線通信，不僅簡化線束結(jié)構(gòu)，減少線束用量，也實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，而且可以在原有系統(tǒng)掛接或去除其他模塊，很具有靈活性，主要應(yīng)用在中高檔車型上。對于控制系統(tǒng)的的選擇還是按照功能的實(shí)際要求做出判斷比較理性。對于控制相對簡單，成本要求很低的配置，這樣采用集中式控制就能完全滿足要求，即使采用分布式控制，現(xiàn)在性能也不會(huì)提高很多，但成本卻會(huì)提高不少，這樣就不合適了。但同樣，如果性能要求已經(jīng)復(fù)雜到一定程度，用集中式控制就需要有很多連線，甚至連線會(huì)多到很難實(shí)現(xiàn)的地步，這樣顯然就不如采用分布式控制了。22車身中央控制系統(tǒng)具體的功能實(shí)現(xiàn)21）前/后洗滌器連動(dòng)雨刮器控制點(diǎn)火開關(guān)置于ON檔，若洗滌開關(guān)打開時(shí)間超過06秒，雨刮器在洗滌開關(guān)打開后的0601S動(dòng)作，直至洗滌開關(guān)關(guān)閉，再刮刷3次，若洗滌開關(guān)打開時(shí)間在0206S之內(nèi)，則雨刮器刮刷一次。2）感應(yīng)車速型簡寫前雨刮器控制點(diǎn)火開關(guān)處于ON檔，間歇開關(guān)打開03S后開始動(dòng)作，雨刮器動(dòng)作，每個(gè)刮刷動(dòng)作完成時(shí)間為0701S，每個(gè)刮刷動(dòng)作間隔時(shí)間是當(dāng)車速0KM/H時(shí)在范圍2607S（VR0歐姆）1801S（VR50000歐姆）內(nèi)可調(diào)。當(dāng)車速100KM/H以上時(shí)，在范圍1002S（VR0歐姆）1001S（VR50000歐姆）內(nèi)可調(diào)。3）后玻璃除霜時(shí)間控制發(fā)電機(jī)處于工作狀態(tài)，打開除霜開關(guān)，除霜繼電器開始工作，并持續(xù)T1202MIN，若兩次按下除霜開關(guān)時(shí)間小于T1則在第二次按下除霜開關(guān)時(shí)，除霜功能被取消。4）點(diǎn)火鑰匙孔照明控制點(diǎn)火開關(guān)處于OFF檔，左右前門任意一門打開，點(diǎn)火鎖照明燈亮，并在門閉后T1101S后熄滅；若前門打開點(diǎn)火開關(guān)置ON檔，照明燈熄滅。5）駕駛員前頂照明控制將前頂燈設(shè)置在DOOR檔，前門打開，前頂燈亮，門關(guān)閉后，若點(diǎn)火開關(guān)處于ACC檔，前頂燈經(jīng)過T15505S漸滅；若點(diǎn)火開關(guān)處于ON檔，前頂燈直接熄滅。6）啟動(dòng)、制動(dòng)警告控制點(diǎn)火開關(guān)處于ON檔，駐車手柄未松開，當(dāng)車速高于17KM/H時(shí)，門鈴以T10301S的間隔鳴叫，若此時(shí)松開駐車手柄，則停止鳴叫；若車速低于17KM/H時(shí)，不發(fā)出提示。7）安全帶聲光控制點(diǎn)火開關(guān)處于ON檔，駕駛員為系安全帶，安全帶警告燈以占空比50，時(shí)間T10301SEC閃爍，門鈴以T204501SEC間隔鳴叫，以T361SEC為周期；駕駛員系上安全帶，警告燈閃爍一個(gè)周期，不發(fā)出警告音；解開安全帶，警告燈閃爍，并發(fā)出提示音，再系上安全帶，提示音停止。未系安全帶提示燈閃爍一個(gè)周期后亮，相反，安全帶指示燈閃爍一個(gè)周期后熄滅。8）電動(dòng)窗時(shí)間控制點(diǎn)火開關(guān)處于ON檔，前門關(guān)閉，電動(dòng)窗可操作，點(diǎn)火開關(guān)處于LOCK或ACC檔時(shí)，在T1303SEC內(nèi)，電動(dòng)窗可操作；若在T1303SEC內(nèi)前門打開，電動(dòng)窗不能操作。9）尾燈自動(dòng)熄滅控制任何狀態(tài)燈光開關(guān)（組合開關(guān)左開關(guān)）由OFF到ON，尾燈熄滅有以下幾種控制光開關(guān)（組合開關(guān)左開關(guān)）由ON到OFF；當(dāng)鑰匙拔出后，駕駛席門打開，同時(shí)發(fā)生，尾燈將熄滅；若此時(shí)再將鑰匙插入，尾燈亮。10）后霧燈控制當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)處于OFF檔時(shí)，燈光開關(guān)打開（組合開關(guān)左），并且前霧燈開關(guān)打開條件下，打開后霧燈開關(guān)，后霧燈不亮；當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)處于ON檔，燈光開關(guān)打開置小燈檔（組合開關(guān)左），前霧燈開關(guān)打開，此時(shí)打開后霧燈開關(guān)，后霧燈亮，若此時(shí)關(guān)閉前霧燈，則后霧燈同時(shí)被關(guān)閉；當(dāng)燈光開關(guān)打開至燈檔，后霧燈工作不受前霧燈控制，即前霧燈開關(guān)關(guān)閉，后霧燈開關(guān)自行可以控制后霧燈。11）電動(dòng)門閂控制駕駛席與副駕駛席可控制四門的門鎖，駕駛席關(guān)閉門鎖，閉鎖器輸出閉鎖信號，門被鎖??；駕駛席打開門鎖，閉鎖器輸出開鎖信號，門鎖打開。副駕駛席門鎖控制過程也相同。12）車鑰匙管理控制當(dāng)鑰匙未拔出，駕駛席門打開時(shí)，駕駛席按一下閉鎖開關(guān)，閉鎖器輸出一個(gè)開鎖信號，門不能被鎖上；若按住閉鎖開關(guān)不放，T2秒后，閉鎖器輸出一個(gè)開鎖信號，并在此后輸出3次開鎖信號；若按住閉鎖開關(guān)后T3（0SEC40年運(yùn)行時(shí)讀寫程序存儲(chǔ)器在線調(diào)試器板上3低功耗特性待機(jī)電流一20V時(shí)典型值為50NA工作電流一32KHZ、2OV時(shí)典型值為L1UA一4MHZ、2OV時(shí)典型值為220UA看門狗定時(shí)器電流一20V時(shí)典型值為1UA4外設(shè)特性35個(gè)帶有方向可單獨(dú)控制的IO引腳一高灌拉電流可直接驅(qū)動(dòng)LED一可單獨(dú)編程的弱上拉引腳一超低功耗喚醒ULTRALOWPOWERWAKEUP，ULPWU模擬比較器模塊具有一兩個(gè)模擬比較器一可編程片上參考電壓CVREF模塊占VDD的百分比一固定的參考電壓06V一可從外部訪問比較器的輸入和輸出一SR鎖存模式一外部定時(shí)器選通使能計(jì)數(shù)AD轉(zhuǎn)換器一10位分辨率和14個(gè)通道增強(qiáng)型TIMERL一帶預(yù)分頻器的16位定時(shí)器計(jì)數(shù)器一外部選通輸入模式一專用低功耗32KHZ振蕩器TIMER2帶8位周期寄存器、預(yù)分頻器和后分頻器的8位定時(shí)器計(jì)數(shù)器增強(qiáng)型捕捉、比較和PWM模塊一16位捕捉，最大分辨率為125NS一比較，最大分辨率為200NS一帶有L、2或4個(gè)輸出通道和可編程“死區(qū)時(shí)間”的10位PWM，最大頻率為20KHZPWM輸出轉(zhuǎn)向STEERING控制捕捉、比較和PWM模塊一16位捕捉，最大分辨率為125NS一16位比較，最大分辨率為200NS一10位PWM，最大頻率為20KHZ增強(qiáng)型USART模塊一支持RS485、RS232和LIN20一自動(dòng)波特率檢測一遇到起始位時(shí)自動(dòng)喚醒主同步串行口MASTERSYNCHRONOUSSERIALPORT，MSSP模塊支持3線SPI總共4種模式和帶有12C地址屏蔽功能的I2C伸主從模式。33遙控系統(tǒng)工作過程遙控器發(fā)送信號，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)正常工作時(shí)，無線接收模塊MICRF007接受到由遙控器發(fā)射出的信息后，將信息傳輸給單片機(jī)PIC16F887，再通過PIC16F887對信息進(jìn)行接收、解碼、判斷和相應(yīng)的處理3。如果識(shí)別密碼和本車相同，那么信息會(huì)傳輸給執(zhí)行部件，控制繼電器和相關(guān)部件動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對汽車的無線控制。當(dāng)用戶按一下遙控器上的開鎖按鍵，打開駕駛座一側(cè)的門鎖。按一下遙控器上的鎖門按鍵則所有的車門鎖住，同時(shí)車內(nèi)燈熄滅。按一下遙控器的行李箱鎖鍵就可以打開行李箱蓋鎖。如果用遙控器開鎖后30S內(nèi)未動(dòng)作，車門鎖或行李箱鎖將自動(dòng)鎖閉，系統(tǒng)重新進(jìn)入警戒狀態(tài)。34系統(tǒng)各功能模塊介紹系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)主程序流程圖如圖35復(fù)位初始化進(jìn)入程序主循環(huán)進(jìn)入報(bào)警子程序進(jìn)入學(xué)習(xí)子程序執(zhí)行相應(yīng)的程序RF信息判斷報(bào)警條件是否滿足有無學(xué)習(xí)器學(xué)習(xí)信號有無相應(yīng)的外部信號開關(guān)有無接收到遙控信號Y圖35主程序流程圖學(xué)習(xí)程序流程圖如下圖36所示學(xué)習(xí)程序定時(shí)器清零并運(yùn)行打開報(bào)警燈清除EEPROM中的鑰匙記錄接收信息10S超時(shí)是否已經(jīng)學(xué)習(xí)過解密比較識(shí)別碼是否相等報(bào)警燈閃爍兩下，間隔500MS表示此鑰匙學(xué)習(xí)成功四把鑰匙是否學(xué)習(xí)完返回NYYNNYY圖36學(xué)習(xí)程序流程圖圖37信號輸入電路圖圖38輸出驅(qū)動(dòng)電路1AD轉(zhuǎn)換模塊的應(yīng)用早期的單片機(jī)內(nèi)部一般沒有集成AD轉(zhuǎn)換器，因此要想采集模擬信號，必須外接A/D轉(zhuǎn)換器。我選用的PICL6F887內(nèi)部有一個(gè)十位、八路的AD轉(zhuǎn)換器，不需外接AD轉(zhuǎn)換器，其參考電壓可以為電源電壓VDD，也可以是外部參考電壓VREF引腳4和AD轉(zhuǎn)換模塊的工作模式和設(shè)定有關(guān)的寄存器主要有ADCON0、ADCONLADC控制寄存器ADCON0用于控制ADC的操作，是一個(gè)8位可讀寫的寄存器，各位的含義如下BIT76ADCSAD轉(zhuǎn)換時(shí)鐘選擇位00FOSC201FOSC810FOSC3211FRC由專用的內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生頻率最高為500KHZ的時(shí)鐘BIT52CHS模擬通道選擇位0000AN00001ANL0010AN20011AN30100AN40L01AN50110AN60111AN71000AN81001AN91010ANL01011ANLL1100ANL21101ANL31110CVREF1111固定參考電壓06V固定參考電壓BITLGODONEAD轉(zhuǎn)換狀態(tài)位1AD轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。將該位置1啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換。當(dāng)AD轉(zhuǎn)換完成以后，該位由硬件自動(dòng)清零。0AD轉(zhuǎn)換完成或不在進(jìn)行中BIT0ADONADC使能位L使能ADC0禁止ADC，不消耗工作電流2ADC控制寄存器ADCONL主要用于控制相關(guān)引腳的功能選擇，它們可以被設(shè)置成模擬輸入、參考電壓輸入或者通用數(shù)字IO引腳。BIT7ADFMAD轉(zhuǎn)換結(jié)果格式選擇位L結(jié)果右對齊，ADRESH寄存器的高6位讀作O；0結(jié)果左對齊，ADRESH寄存器的低6位讀作0。BIT6未實(shí)現(xiàn)讀為0BIT5VCFGL參考電壓位1VREF引腳0VSSBIT4VCFGO參考電壓位1VREF引腳0VDDBIT30未實(shí)現(xiàn)讀為0通過設(shè)置端口，選擇通道，選擇參考電壓，設(shè)定ADC的轉(zhuǎn)換格式，選擇AD時(shí)鐘源等一系列操作之后實(shí)現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換。當(dāng)AD轉(zhuǎn)換完成后，我可以通過DRESL和ADRESH這兩個(gè)寄存器得到轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號值。雨刮器間隙調(diào)節(jié)功能的實(shí)現(xiàn)就是通過采用PICL6F887內(nèi)置的模擬轉(zhuǎn)換器模塊，我在此選用電源電壓VDD作為基準(zhǔn)電壓信號，通過電位計(jì)的調(diào)節(jié)，單片機(jī)引腳上的模擬信號在O25V范圍之內(nèi)變化，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換，一個(gè)模擬信號就對應(yīng)一個(gè)數(shù)字值，這個(gè)數(shù)字值再經(jīng)過內(nèi)部程序的運(yùn)算，即可得到最終對應(yīng)的間隙時(shí)間。所以，外部電位計(jì)旋鈕的變化導(dǎo)致單片機(jī)模擬口電壓的變化，通過AD轉(zhuǎn)換，不同的電壓對應(yīng)不同的數(shù)字值，再經(jīng)過查表或者運(yùn)算，也就是得到了需要的間隙時(shí)間，進(jìn)而滿足雨刮器間隙調(diào)節(jié)的功能要求。AD轉(zhuǎn)換程序如下；AD采集程序；MOVLWB0L000000MOVWFADCONOMOVLWB00001110MOVWFADCON1；除ANO外全部設(shè)為數(shù)字IOMOVLW4MOVWFCNT；采集4次，求平均值A(chǔ)DLOOPCALLDELLMSBSFADCON02；設(shè)定AD轉(zhuǎn)換模塊的狀態(tài)ADWAITBTFSCADCONO2GOTOADWAITMOVFADRESH0；采集AD轉(zhuǎn)換的高8位ADFM左移ADDWFADL，F(xiàn)BTFSCSTATUSOINCFADH；ADL溢出時(shí)，自加ADHDECFSZCNTGOTOADLOOP；4次采集結(jié)束，右移除以4BCFSTATUSCRRFADHRRFADLBCFSTATUSCRRFADHRRFADL2PWM模塊的應(yīng)用頂燈照明漸滅控制功能就是通過PWM實(shí)現(xiàn)的5。PWM模塊的功能是可以輸出周期一定、占空比可以調(diào)制的方波信號。通過改變方波的占空比，來調(diào)節(jié)燈具的發(fā)光強(qiáng)度大小占空比越低高電平在整個(gè)周期中的時(shí)間就越短燈具的有效發(fā)光強(qiáng)度就越低，所以可以實(shí)現(xiàn)頂燈的漸滅控制。PICL6F887內(nèi)置CCP模塊，通過這個(gè)模塊選擇PWM輸出功能。通過在CCPLCON寄存器中設(shè)定CCP模塊的工作模式來實(shí)現(xiàn)功能選擇。CCPICON寄存器為8位寄存器，PWM方式的選擇主要取決于它的第L，2，3，4位。通常使用RP2寄存器存儲(chǔ)PWM信號的周期值，使用CCPRXL寄存器存儲(chǔ)信號的高電平時(shí)間值。進(jìn)一步通過編寫軟件程序，逐漸減小輸出信號的高電平工作時(shí)間，再外接場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)頂燈，實(shí)現(xiàn)駕駛員頂燈照明漸滅控制功能，即所有車門關(guān)閉后車內(nèi)燈延遲漸漸熄滅的功能。軟件程序；PWM輸出，漸滅5S256165255從CCPRLL的255自減至052224000US52SCLRFSTATUSMOVLW0FFHMOVWFCCPRLL；設(shè)定起始占空比全為高電平然后在中斷中逐漸減小至0BANKSELPIELBSFPIE1，TMR2IEMOVLW0FFHMOVWFPR2設(shè)定周期值BANKSELCCP1CONMOVLW0CHMOVWFCCPLCON；MOVLW00100110MOVWFT2CON；預(yù)分16，后分頻5，TMR20N工作總漸滅時(shí)間25616525552224000US52SGOTOQUIT_RETURN_DINGDENG3車速采集車速采集部分需要采集三個(gè)車速值17KMH，40KMH，100KMH。在速度采集程序中，PORTB的PB0引腳作為外部中斷信號輸入，對車速傳感器的信號的上升沿跳變產(chǎn)生中斷響應(yīng)，計(jì)數(shù)器加1。設(shè)置TICON寄存器中的TMRICS控制位為0，使TIDRL作為定時(shí)器使用。其計(jì)數(shù)時(shí)鐘源自于程序運(yùn)行時(shí)的指令周期。設(shè)置標(biāo)志位，用以判斷車速是否在相應(yīng)的范圍內(nèi)。其車速采集流程圖如圖39所示，車速采集測量電路如圖310所示入棧保護(hù)現(xiàn)場計(jì)數(shù)器CNT加1出?；謴?fù)現(xiàn)場返回速度口RB0外部中斷500MS定時(shí)中斷時(shí)間到讀取計(jì)數(shù)值CNT車速值比較采集處理計(jì)數(shù)器CNT清零判斷其他中斷NYNY圖39車速采集流程圖圖310車速采集測量電路4電源電路模塊L4949是MOTOROLA生產(chǎn)的低壓差，一個(gè)單片集成的多功能精密穩(wěn)壓器，能夠提供穩(wěn)定的電壓和電流。它是專為供應(yīng)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，尤其是應(yīng)用在汽車上。低功耗設(shè)計(jì)是BCM設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，L4949符合低功耗設(shè)計(jì)的要求。其可將55115V之間的電池電壓轉(zhuǎn)換為5V輸出，并在整個(gè)電壓范圍內(nèi)提供LOOMA輸出電流，壓降小于04V，效率高于90。L4949所需外圍器件較少，包括輸入旁路電容、濾波電容和電阻，不需要任何補(bǔ)償元件。為降低電源對信號的干擾，6腳RSET外接LOK的RSET電阻。為防止輸入電源電壓過高而損壞電源模塊，將二極管D25串聯(lián)在電源輸入端，作為電源反接保護(hù)。電源電路如圖311所示，1腳是電壓輸入端，8腳是電壓輸出端。當(dāng)一個(gè)高于5V的電壓輸入后，輸出為5V。圖311電源電路5防抱死制動(dòng)控制作用于車輪制動(dòng)分泵上的制動(dòng)管路壓力，使汽車在緊急剎車時(shí)車輪不會(huì)抱死，這樣就能使汽車在緊急制動(dòng)時(shí)仍能保持較好的方向穩(wěn)定性。在后文有詳細(xì)的介紹。6遙控發(fā)射電路模塊6為降低成本，發(fā)射電路通過常用的載波發(fā)生電路實(shí)現(xiàn)。采用下圖312所示的電路作為遙控發(fā)射電路。調(diào)制方式為OOK，發(fā)射頻段為315MHZ，采用聲表器件解決了發(fā)射機(jī)早期因使用LC振蕩器，頻率漂移嚴(yán)重的問題。其頻率穩(wěn)定性與晶振大體相同，頻穩(wěn)度高，與晶振相比電路卻極其簡單。聲表面波諧振器，其外殼最好能夠良好的接地，這樣有利于提高電路的抗干擾性能。C2組成電源濾波網(wǎng)絡(luò)，R2、C4組成反饋網(wǎng)絡(luò)。L為高頻發(fā)射天線。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，待發(fā)射數(shù)據(jù)由HCS300的6腳輸出進(jìn)行移位發(fā)射，當(dāng)輸出為高電平邏輯1時(shí)，三極管導(dǎo)通，振蕩電路工作，輸出為低電平邏輯0時(shí)，振蕩電路截止。圖312遙控發(fā)射電路模塊7無線接收電路主要用于接收遙控發(fā)射器發(fā)出的信號，并分析然后做出回應(yīng)。它消除了手動(dòng)調(diào)節(jié)和減少了生產(chǎn)成本具有高可靠性并能以低價(jià)格解決問題。它用一個(gè)內(nèi)部的本機(jī)振蕩器，根據(jù)外部基準(zhǔn)晶體或時(shí)鐘固定在一個(gè)單一頻率，MICRF007采用SOPM一8封裝，芯片內(nèi)電路可分為UHF下變換器、OOK解調(diào)器和基準(zhǔn)控制三部分。UHF下變換器包含RF放大器、混頻器、中頻放大器、帶通濾波器、峰值檢波器、合成器、AGC控制電路；OOK解調(diào)器包含低通濾波器、比較器；基準(zhǔn)控制電路包含基準(zhǔn)振蕩器和控制邏輯電路N引。僅需外接2個(gè)電容器CAGC和CTH，1個(gè)晶振以及電源去耦電容即可構(gòu)成1個(gè)UHFASK接收器，所有的RF和IF調(diào)諧都在芯片內(nèi)自動(dòng)完成，是一個(gè)真正”無線輸入一數(shù)據(jù)輸出”的單片器件。RF中心頻率由完全集成的PLLVCO頻率合成器控制，與基準(zhǔn)振蕩器外接晶振有關(guān)口41。中頻帶通濾波器的帶寬為430KHZ，基帶解調(diào)器的低通濾波器帶寬設(shè)置為21KHZ，接收器數(shù)據(jù)速率可達(dá)2KBS。MICRF007在315MHZ僅僅要求17MA電流，適用于低或者超低功耗應(yīng)用。無線接收電路如下圖313所示圖313無線接收電路8單片機(jī)時(shí)鐘接收電路模塊單片機(jī)要正常工作就必須由外界為它提供一個(gè)時(shí)鐘信號，然后它按照時(shí)鐘節(jié)拍一步一步執(zhí)行7。PIC系列單片機(jī)設(shè)計(jì)了4種類型的時(shí)基振蕩方式可供用戶選擇舊1標(biāo)準(zhǔn)的晶體振蕩器陶瓷諧振器振蕩器XT，高頻的晶體振蕩器HS4MHZ以上，低頻的晶體振蕩器陶瓷諧振器LP，外接電阻電容元件的阻容振蕩方式RC，為了提高硬件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和運(yùn)行速度，本系統(tǒng)采用第二種方式高頻晶體振蕩器，時(shí)鐘電路如圖314所示。我采用頻率為4MHZ晶振作為系統(tǒng)的時(shí)鐘，而PIC單片機(jī)的指令周期是時(shí)鐘周期的4倍，本系統(tǒng)執(zhí)行條匯編指令所需要的時(shí)間為1US，它的運(yùn)行速度是很快的，這樣可以保證控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在很大程度上減少了控制系統(tǒng)的誤差，保證了控制系統(tǒng)的精度。圖314單片機(jī)時(shí)鐘電路以上是對汽車中央控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)概要，及各部分的功能介紹，由于汽車中央控制系統(tǒng)是一個(gè)很大的概念，所以我擇其一做，設(shè)計(jì)重點(diǎn)為汽車防抱死控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究。4汽車防抱死控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)41防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的基本組成411ABS的組成ABS由傳感器、電子控制元件（ECU）和執(zhí)行器三部分組成8。如圖41所示圖41制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS）的基本組成ABS硬件原理圖如下圖42所示高性能微處理器電磁閥驅(qū)動(dòng)電路EV1EV2EV3EV4EV5EV6EV7模擬量輸入開關(guān)量輸入功率放大電路開關(guān)量輸出CAN總線接口電路電源電路存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路EV8圖42ABS的硬件原理圖ABS由傳感器、電子控制元件（ECU）和執(zhí)行器三部分組成。各部分功能如下表41所示表41ABS的組成及各部件的功能組成元件功用車速傳感器檢測車速，給ECU提供車速信號，用于滑移率控制方式輪速傳感器檢測輪速，給ECU提供輪速信號，各種方式均采用傳感器減速度傳感器檢測制動(dòng)時(shí)汽車的減速度，識(shí)別是否是冰雪等易滑路面，只用于四輪驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)制動(dòng)壓力傳感器接受ECU的指令，通過電磁閥的動(dòng)作，控制制動(dòng)系統(tǒng)壓力的增加、保持或降低執(zhí)行器ABS警告器ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，ECU將其點(diǎn)亮，發(fā)出報(bào)警，并可有其閃爍讀出故障碼ECU接受車速、輪速、減速度等傳感器的信號，計(jì)算出車速、輪速滑移率和車輪減速度、加速度并將這些信號加以分析、判斷、放大，由輸出級輸出控制指令，控制各種執(zhí)行器工作ABS的核心部件是電子控制單元ECU（ELECTRONICCONTROLUNIT）。ECU電路主要包括四個(gè)模塊電源模塊、輪速信號處理模塊、運(yùn)算模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，其基本功能是要實(shí)現(xiàn)輪速的采集、ABS的故障檢測、按照控制規(guī)律對電磁閥發(fā)控制信號9。ECU結(jié)構(gòu)原理如下圖42所示單片機(jī)電源電路制動(dòng)信號輪速處理電路故障診斷電路DIALUP輪速傳感器功率驅(qū)動(dòng)液壓源電機(jī)故障指示燈電磁閥圖42ECU結(jié)構(gòu)原理42防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的工作原理421ABS控制原理汽車ABSANTILOCKBRAKINGSYSTEM是改善汽車主動(dòng)安全性的重要裝置，通過調(diào)節(jié)制動(dòng)力，使汽車獲得良好的制動(dòng)效能并保持較高方向操縱穩(wěn)定性。ABS最重要的功能并不是為了縮短制動(dòng)距離，而是為了能夠盡量保持制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性。ABS起作用時(shí)，車輪與路面的摩擦屬滾動(dòng)摩擦，它會(huì)充分利用車輪與路面之間的最大附著力進(jìn)行制動(dòng)，從而提高制動(dòng)加速度，縮短制動(dòng)距離，但最重要的還是保證汽車的方向穩(wěn)定性。ABS工作時(shí)就相當(dāng)于以很高的頻率進(jìn)行點(diǎn)剎。制動(dòng)總泵不斷調(diào)整制動(dòng)壓力，從而對制動(dòng)踏板產(chǎn)生連續(xù)的反饋力。其核心是通過調(diào)節(jié)制動(dòng)車輪滑移率，使得在制動(dòng)過程中，車輪滑移率盡量在附著系數(shù)相對應(yīng)的滑移率區(qū)域，從而獲得盡量大的制動(dòng)效能，并保持較高的方向操縱性能10。為描述車輪制動(dòng)過程中與道路接觸的狀態(tài)，引入滑移率（式VRSV41）式中為車輪半徑，為車輪制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速，輪速，為車速。基于輪RR缸壓力函數(shù)的制動(dòng)時(shí)參考車速計(jì)算方法，適合制動(dòng)時(shí)有穩(wěn)定壓力源的液壓制動(dòng)系統(tǒng)。選擇合適的加速度傳感器可以檢測車輛制動(dòng)過程的車速。（式0TDV42）制動(dòng)前0R根據(jù)制動(dòng)時(shí)傳感器給出的輪速和加速度，用梯形公式計(jì)算出不同時(shí)刻的速度值。由加速度求車速的表達(dá)式為（式12IJJIOAVTA43）式中為采樣周期，、為第、時(shí)刻測量的加速度值。T1JAJ1JABS系統(tǒng)在制動(dòng)過程中通過傳感器感知車輪與路面的滑移，由ABS電控單元做出判斷，并通過電磁閥調(diào)整制動(dòng)力的大小，使輪胎滑移率保持在一個(gè)理想的范圍（1020），來保證車輛制動(dòng)時(shí)有較大的縱向制動(dòng)和抗側(cè)向外力的能力，防止可能發(fā)生的后輪側(cè)滑，甩尾，提高車輛在制動(dòng)過程中的方向穩(wěn)定和轉(zhuǎn)向操縱的能力，并能提高附著系數(shù)利用率，縮短制動(dòng)距離，減少輪胎磨損。電子控制防抱死系統(tǒng)是目前提高車輛行駛安全性的有效措施之一。汽車驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)ASR（AUTOMOBILEDYNAMICCONTROLSYSTEM）是在汽車起步和加速時(shí)將滑移率控制在一定范圍（515）內(nèi)，防止驅(qū)動(dòng)輪快速滑動(dòng)，提高汽車的驅(qū)動(dòng)力。ASR在控制中，通過輪速傳感器反饋來的信號經(jīng)控制單元處理后發(fā)出指令，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，從而調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。目前ASR的裝備大多是在ABS系統(tǒng)增設(shè)一部分部件的方法來實(shí)現(xiàn)，可看成是對ABS系統(tǒng)的完善和補(bǔ)充。43ABS控制器主要硬件部分ABS系統(tǒng)主要由車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置，電子控制器ECU三部分組成。感器傳1）輪速傳感器（1）作用檢測車輪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，獲得車輪轉(zhuǎn)速信號，并將車輪的減速度（或加速度）信號送給ECU。典型輪速傳感器外形與基本結(jié)構(gòu)如圖45（2）安裝一般在車輪處，但也有設(shè)置在主減速器或變速器中。圖45A輪速傳感器外形B輪速傳感器的基本結(jié)構(gòu)2）車速傳感器作用檢測車速，給ECU提供車速信號，用于滑移率控制方式。3）減速度傳感器作用在汽車制動(dòng)時(shí)，獲得汽車減速度信號。因?yàn)槠囋诟吒街禂?shù)路面上制動(dòng)時(shí)，汽車減速度大，在低附著系數(shù)路面上制動(dòng)時(shí)，汽車減速度小，因而該信號送入ECU后，可以對路面進(jìn)行區(qū)別，判斷路面附著系數(shù)高低情況。當(dāng)判定汽車行駛在雪地、結(jié)冰路等易打滑的路面上時(shí)，采取相應(yīng)控制措施，以提高制動(dòng)性能。多用于四輪驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。4制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置壓力調(diào)節(jié)器是ABS的執(zhí)行器。功用是根據(jù)電子控制裝置傳送的命令信號控制制動(dòng)總泵向車輪制動(dòng)分泵提供的液壓或氣壓，從而控制車輪速度。它在自動(dòng)調(diào)節(jié)總泵或氣室的壓力時(shí)，不受駕駛員控制。它裝在制動(dòng)總泵與車輪分泵之間，使分泵能實(shí)現(xiàn)壓力增高、壓力保持和壓力降低的功能。壓力調(diào)節(jié)器主要分兩大類型滑閥式和柱塞式。每種類型又有多種不同的形式和結(jié)構(gòu)。一般由回油泵、存貯器和電磁閥組成?；赜捅玫墓τ檬窃谥苿?dòng)分泵壓力減小的過程中，抽吸制動(dòng)分泵的制動(dòng)液，并泵回到制動(dòng)總泵里。存儲(chǔ)器的功用是暫時(shí)存儲(chǔ)壓力減小時(shí)流出制動(dòng)分泵的制動(dòng)液。電磁閥用于調(diào)節(jié)制動(dòng)分泵的制動(dòng)液壓力。在一般情況下，即無激勵(lì)、不供能的情況下，在制動(dòng)器總泵接口和車輪分泵接口之間有一個(gè)無障礙通道。此時(shí)，電磁閥中的兩個(gè)彈簧，使進(jìn)油閥在開啟力作用下及時(shí)打開。采用這種方法有兩個(gè)好處一是制動(dòng)器壓力能在沒有ABS參與的常規(guī)情況下增壓，二是壓力也能在電子控制裝置的作用下增加。此種狀態(tài)為壓力上升狀態(tài)。當(dāng)為使分泵中保持一定壓力，不增加也不降低，須切斷主泵與有抱死傾向的車輪的分泵接口。此時(shí)，最大電流的半值（保持電流）通過電磁線圈，產(chǎn)生了保持電流的電磁力，使柱塞移動(dòng)到進(jìn)油閥在卸荷閥打開前被關(guān)閉。此為壓力保持狀態(tài)。為了使分泵中的壓力降低，就需接通車輪制動(dòng)分泵和回油路、卸荷閥被打開，以使分泵壓力降低。根據(jù)需要，當(dāng)分泵壓力降到一定程度后，電磁閥可以轉(zhuǎn)到壓力保持狀態(tài)或轉(zhuǎn)換到壓力上升狀態(tài)。當(dāng)然這要根據(jù)電子控制裝置的指令而定。這就是壓力降低狀態(tài)。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置簡稱液壓調(diào)節(jié)器主要由8個(gè)2位2通調(diào)壓電磁閥、1個(gè)雙聯(lián)式電動(dòng)液壓柱塞泵、2個(gè)儲(chǔ)液室、2個(gè)低壓儲(chǔ)能室、1個(gè)電動(dòng)液壓泵和幾個(gè)單向閥等組成。電動(dòng)液壓泵轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速信號輸入ECU，供ECU監(jiān)測電動(dòng)液壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。液壓調(diào)節(jié)閥通過管路與制動(dòng)主缸和各制動(dòng)輪缸相連。液壓調(diào)節(jié)器工作原理如下圖46所示。1、助力器2、主缸3、三位三通電磁閥4、回液泵5、限位閥6、電動(dòng)機(jī)7、回液過濾器8、油箱9、制動(dòng)器圖46液壓調(diào)節(jié)器工作原理圖5）電子控制單元（ECU）接收輪速、車速信號、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號、制動(dòng)信號、液位等信號，分析判定車輪制動(dòng)狀態(tài)，需要時(shí)發(fā)出調(diào)節(jié)指令，并具有報(bào)警、記憶、存儲(chǔ)、自診斷和保護(hù)功能11。ECU控制原理如圖47圖47ABS控制電腦原理圖6）油泵及儲(chǔ)能器作用產(chǎn)生控制油壓，使制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置工作。7）制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器是ABS系統(tǒng)中最主要的執(zhí)行器，一般都設(shè)在制動(dòng)總泵主缸與車輪制動(dòng)分泵輪缸之間。（1）作用根據(jù)ECU的控制指令，自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)分泵輪缸的制動(dòng)壓力。（2）分類根據(jù)動(dòng)力來源分可以分為氣壓式與液壓式。氣壓式主要用在大型客車和載重汽車上。液壓式主要用在小轎車和一些輕型載重汽車上。根據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系分可以分為分離式與整體式。分離式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器自成一體，通過制動(dòng)管路與制動(dòng)總泵相連。如圖48整體式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器與制動(dòng)總泵構(gòu)成一個(gè)整體。如圖49圖48分離式液壓調(diào)節(jié)器組件圖49整體式ABS系統(tǒng)總成根據(jù)調(diào)壓方式分可以分為流通式與變?nèi)菔?。流通式在制?dòng)總泵和制動(dòng)分泵之間串聯(lián)一個(gè)或兩個(gè)電磁閥，由電磁閥根據(jù)ECU的指令，通過控制，使制動(dòng)分泵的制動(dòng)液回到制動(dòng)總泵或儲(chǔ)液器，或使制動(dòng)總泵或儲(chǔ)能器的制動(dòng)液流入制動(dòng)分泵，或者使制動(dòng)分泵的制動(dòng)液既不流入也不流出，以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)分泵壓力的減小、增大或保持。變?nèi)菔饺鐖D410。在原制動(dòng)管路中，并聯(lián)一套液壓裝置，該裝置中有一個(gè)類似活塞的裝置。工作時(shí)根據(jù)ECU的指令，該裝置首先將制動(dòng)分泵和總泵隔離，然后通過電磁閥的開閉或電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)等不同方式，控制活塞在調(diào)壓缸中運(yùn)動(dòng)，使調(diào)壓缸工作室至制動(dòng)分泵的容積發(fā)生變化。容積增大，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)壓力減?。蝗莘e減小，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)壓力增大；容積不變，實(shí)現(xiàn)壓力保持。1制動(dòng)踏板2制動(dòng)主缸3儲(chǔ)能器4電動(dòng)泵5儲(chǔ)液室6電磁線圈7電磁閥8柱塞9電控單元10制動(dòng)輪缸11轉(zhuǎn)速傳感器12車輪13單向閥14控制活塞圖410可變?nèi)莘e式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器8）ABS警示裝置（1）作用報(bào)警燈可顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)及自診斷報(bào)警。（2）黃色的ABS燈可顯示ABS控制系統(tǒng)的故障（如4個(gè)輪速傳感器、4個(gè)電磁閥、ABS主繼電器、油泵繼電器報(bào)警燈繼電器等），它報(bào)警后汽車仍然能維持常規(guī)制動(dòng)，但ABS系統(tǒng)已斷電保護(hù)，停止工作。（3）紅色的BRAKE燈亮，顯示駐車制動(dòng)開關(guān)、行車制動(dòng)開關(guān)信號、液壓高低信號、液位高低信號等有故障，危險(xiǎn)性大，應(yīng)停車檢修。44汽車車速傳感器的工作原理車輛自動(dòng)強(qiáng)制限速裝置，包括傳感器、控制電路和操控機(jī)構(gòu)。車輛限速器分為兩種一種是在車輛超速時(shí)發(fā)出語音警報(bào)，提醒駕駛者減速；另一種限速器是在車輛超過限定速度后，通過車載電腦發(fā)出指令，強(qiáng)制降低車輛行駛速度。車輛遙控自動(dòng)限速器由發(fā)射器和接收器組成，采用遙控專用編碼集成塊。通過對遙控限速進(jìn)行編碼，使每一組編碼對應(yīng)一種車速限制，并利用設(shè)置在路碼表與之刻度同步上的光電傳感器進(jìn)而控制執(zhí)行繼電器切斷和接續(xù)汽車起動(dòng)、點(diǎn)火和熄火回路，從而達(dá)到控制車速的目的。限速器的發(fā)射器包括固定發(fā)射器和移動(dòng)發(fā)射器，固定發(fā)射器安裝在需限速道路路段的出入口處，移動(dòng)發(fā)射器由執(zhí)法人員掌握，接收器安裝在各受控車輛的駕駛室內(nèi)。車輛智能限速器由汽車傳感器、微電腦速度控制儀和智能機(jī)械手組成12。其工作原理是當(dāng)車輛速度低于設(shè)定值時(shí)，控制儀不啟動(dòng)機(jī)械手，車輛行駛?cè)绯＃划?dāng)車輛速度臨界設(shè)定值時(shí)，控制器立即啟動(dòng)機(jī)械手拉起油門，等同于司機(jī)放松油門，汽車只能滑行減速不能加速，從而使車速得到控制；當(dāng)車輛速度低于設(shè)定值時(shí)，控制器立即反向放松油門，使油門恢復(fù)如初。由于它的科學(xué)控速原理，車輛限速時(shí)呈自然、平穩(wěn)狀態(tài)，不易被站立的乘客察覺。電子限速的作用是限制車速過高，防止因車速過高造成事故。電子限速器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛的速度，當(dāng)車速達(dá)到一定值的時(shí)候，它就會(huì)控制供油系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，這時(shí)即使踏下油門踏板，供油系統(tǒng)也不會(huì)供油。45輪速處理算法輪速是ABS程序中計(jì)算車輪加減速度的基礎(chǔ)。對輪速的處理必須滿足1實(shí)時(shí)性好。ABS的防抱死控制一秒鐘要進(jìn)行多次循環(huán)，因此對輪速處理的及時(shí)性要求很高，要求輪速處理程序不能過于復(fù)雜。2精度高。ABS輪速的精度對其以后的輪加減速度和參考車速的計(jì)算精度影響很大。輪速采集的方法通常有周期法和脈沖計(jì)數(shù)法，這里采用脈沖計(jì)數(shù)法。脈沖計(jì)數(shù)法是利用一定時(shí)間內(nèi)輪速傳感器采集進(jìn)來的齒圈個(gè)數(shù)即脈沖數(shù)來計(jì)算輪速。其計(jì)算公式為（式2RFVZ44）式中，V為車輪線速度；R為車輪半徑；Z為齒圈齒數(shù)；F為霍爾傳感器采集的速度頻率。為了計(jì)算出速度，通過飛思卡爾單片機(jī)的輸入捕捉計(jì)數(shù)器功能，來捕捉霍爾速度傳感器采集的速度頻率F，由此上述公式計(jì)算出車輪線速度，并在液晶上顯示出來。由于硬件條件限制，先計(jì)算出兩路速度值，可以用實(shí)驗(yàn)室的脈沖發(fā)生器代替霍爾傳感器產(chǎn)生速度脈沖，讓兩路速度脈沖接入單片機(jī)的輸入捕捉PT0、PT1口。然后通過公式，分別計(jì)算出兩路速度值。46防抱死制動(dòng)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用C語言進(jìn)行編寫，實(shí)現(xiàn)模塊化的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了程序的可讀性和移植性。設(shè)計(jì)的軟件內(nèi)容主要涉及到以下幾個(gè)方面的內(nèi)容1能夠適時(shí)捕捉輪速傳感器的脈沖整形信號，能夠?qū)崿F(xiàn)寬范圍的車速信號采集。2進(jìn)行車速、輪速、滑移率等的計(jì)算3輸出泵電動(dòng)機(jī)、電磁閥的驅(qū)動(dòng)電平信號。4能接收、判斷外部故障信號，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施。圖51程序中斷流程圖開始監(jiān)視并采樣當(dāng)前兩路輪速脈沖由V2RF/Z算出當(dāng)前兩路輪速值在液晶顯示屏上顯示兩路速度值速度是否在制動(dòng)范圍內(nèi)對應(yīng)輸出口輸出相應(yīng)PWM脈沖，且對應(yīng)指示燈亮圖52輪速處理流程圖系統(tǒng)自檢ABS正常否開始退出ABS,報(bào)警控制寄存器初始化，變量賦初值開實(shí)時(shí)中斷是否滿足ABS介入條件標(biāo)志位置1，使ABS進(jìn)入第一制動(dòng)階段取最大輪速作為當(dāng)前車速，清除中斷次數(shù)等是否滿足ABS退出條件標(biāo)志位清零，關(guān)閉ABS控制恢復(fù)到常規(guī)控制NYYNYN圖53程序總體流程圖本章小結(jié)通過研究汽車防抱死控制的結(jié)構(gòu)和原理，利用車速傳感器和輪速傳感器對收集到的信息，用電子控制單元（ECU）進(jìn)行分析處理，采取制動(dòng)控制措施。在系統(tǒng)硬件的研究基礎(chǔ)之上，進(jìn)行軟件的編寫，利用MC9S12XS單片機(jī)控制ABS的的運(yùn)作。實(shí)現(xiàn)控制的軟硬結(jié)合。參考文獻(xiàn)1梁鋒華。車身控制系統(tǒng)在我國的發(fā)展趨勢J汽車電器2車身控制系統(tǒng)功能說明合肥邦立電子有限公司內(nèi)部資料，20083方佩敏RF發(fā)射芯片、接收芯片MICRFL02MICRF007J電子制作4黃麗雯,張俊,趙明富,PIC單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用,重慶工學(xué)院5羅毅，張宏偉PIC單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實(shí)例M中國電力出版社，200546邱關(guān)源，羅先覺電路第5版北京高等教育出版社20067劉華東，王繼波電子CAD技術(shù)北京大學(xué)出版社20078程軍汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的理論與實(shí)踐M北京北京理工大學(xué)出版社9李巖，ABS信號采集與處理的試驗(yàn)研究與分析，北京理工大學(xué)學(xué)位論文10劉訓(xùn)忠汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)輪速算法研究J汽車電器11付百學(xué)，汽車電子控制技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社,200812于東，汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）控制方法仿真研究與控制器設(shè)計(jì)，山東大學(xué)論文，2007結(jié)束語本文在市場需求和產(chǎn)品功能需求的基礎(chǔ)上，提出了集中式車身控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。最后以汽車ABS防抱死控制為設(shè)計(jì)重點(diǎn)，從硬件和軟件兩方面進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出滿足設(shè)計(jì)要求的控制系統(tǒng)。在整個(gè)畢設(shè)過程中，我掌握了單片機(jī)的應(yīng)用開發(fā)流程，了解了單片機(jī)在汽車行業(yè)的廣泛應(yīng)用，同時(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對大學(xué)四年所學(xué)習(xí)到的知識(shí)的檢查，對我的自學(xué)能力，獨(dú)立思考能力，實(shí)際動(dòng)手能力，以及全面分析解決問題能力的一次考驗(yàn)。在改造設(shè)計(jì)過程中遇到了許多的難題，有技術(shù)方面的，也有其它方面的，也讓我知道了自己在許多方面的不足。然而更多的是一種收獲，一種戰(zhàn)勝困難的快樂通過這次畢業(yè)論文的鍛煉，讓我學(xué)會(huì)了更細(xì)心、更有耐心的去做一件事。致謝歷時(shí)將近兩個(gè)多月的時(shí)間終于將論文寫完，本文完成之際，謹(jǐn)向給予我指導(dǎo)、關(guān)心和支持的老師、領(lǐng)導(dǎo)以及同學(xué)和親人致以衷心的感謝首先感謝我的論文指導(dǎo)老師張麗杰老師，她對我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)在整個(gè)論文實(shí)驗(yàn)和論文寫作過程中，對我進(jìn)行了耐心的指導(dǎo)和幫助，提出嚴(yán)格要求，引導(dǎo)我不斷開闊思路，為我答疑解惑，鼓勵(lì)我大膽創(chuàng)新，使我在這一段寶貴的時(shí)光中，既增長了知識(shí)、開闊了視野、鍛煉了心態(tài)，又培養(yǎng)了良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和科研精神。其次感謝我身邊的老師、朋友、同學(xué)，在制作畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中我曾經(jīng)向老師們和同學(xué)們請教過不少的問題，老師們的熱情解答和同學(xué)們的熱心幫助才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能較為順利的完成。在此我向你們表示最衷心的感謝，如果沒有你們的幫助就沒有今天我今日的滿載而歸。本文中部分內(nèi)容和圖表引自公開發(fā)表的文獻(xiàn)，在此對原作者表示感謝最后，感謝我的父母。感謝他們給我物質(zhì)上的支持和精神上的鼓勵(lì)。附錄程序INCLUDE/COMMONDEFINESANDMACROS/INCLUDE/DERIVATIVEINFORMATION/INCLUDE“LCD_DISH“DEFINEKEY_NULL0XFFDEFINEPI31415/圓周率/DEFINER3/半徑/VOIDDLY_MSINTMSINTII,JJIFMS20000LCD_WRDATDATA1VOIDLCD_P8X16STRBYTEX,BYTEY,BYTECHBYTEC0,I0,J0WHILECHJ0LCD_SET_POSX,YFORWM0WM127CH20CHIICH21CHII1LCD_P14X16STRX,Y,CH2/顯示漢字X14II2ELSECH20CHIICH210/字母占一個(gè)字節(jié)LCD_P8X16STRX,Y,CH2/顯示字母X8II1VOIDSHOWSPEEDUNSIGNEDCHARX,UNSIGNEDCHARY,DWORDSHOW_DBYTERESU