一種基于單片機的汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于單片機的汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括前輪轉(zhuǎn)角傳感器、后輪轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器、方向盤轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)向模式選擇開關(guān)以及信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路接單片機，單片機的輸出端接有電機驅(qū)動電路、接口電路一和接口電路二，電機驅(qū)動電路接轉(zhuǎn)向步進電機，接口電路一接有轉(zhuǎn)向模式顯示器，接口電路二接有故障代碼輸出模塊，單片機與EEPROM模塊相接，前輪轉(zhuǎn)角傳感器采用非接觸式霍爾傳感器TLE4942-1C，后輪轉(zhuǎn)角傳感器采用增量式光電編碼器，車速傳感器采用霍爾傳感器A?3144，單片機采用STC12C5A60S2，轉(zhuǎn)向模式指示模塊采用LED發(fā)光二極管。該基于單片機的汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的穩(wěn)定性好，工作可靠性高。
【專利說明】一種基于單片機的汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，特別是涉及一種基于單片機的汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，四輪轉(zhuǎn)向(4ws)技術(shù)因其低速轉(zhuǎn)彎時轉(zhuǎn)向半徑小、靈活性高，高速行駛時能平穩(wěn)變換車道、調(diào)整車身姿態(tài)、提高汽車的操縱平穩(wěn)性等優(yōu)點，引起高檔轎車生產(chǎn)商的高度重視。與兩輪轉(zhuǎn)向技術(shù)相比，4ws技術(shù)更多地應用了自動控制技術(shù)與傳感器技術(shù)的結(jié)合。單片機以其體積小巧、質(zhì)量輕、功耗小和方便的外圍接口技術(shù)等優(yōu)點而被廣泛應用于4ws中。自動檢測技術(shù)與人們的生活、生產(chǎn)密切相關(guān)，它是自動化領(lǐng)域的主要組成部分。因此，能夠?qū)z測技術(shù)和單片機技術(shù)相互結(jié)合進行研究有著重要的意義和價值。目前在汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)的研究中對該技術(shù)的應用還不多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于單片機的汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該基于單片機的汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的穩(wěn)定性好，工作可靠性高。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于單片機的汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:包括前輪轉(zhuǎn)角傳感器、后輪轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器、用于采集方向盤轉(zhuǎn)矩信號的方向盤轉(zhuǎn)矩傳感器、用于選擇汽車的轉(zhuǎn)向模式的轉(zhuǎn)向模式選擇開關(guān)以及用于對前輪轉(zhuǎn)角傳感器、后輪轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器、方向盤轉(zhuǎn)矩傳感器和轉(zhuǎn)向模式選擇開關(guān)輸出信號進行處理的信號調(diào)理電路，所述信號調(diào)理電路接單片機，所述單片機的輸出端接有電機驅(qū)動電路、接口電路一和接口電路二，所述電機驅(qū)動電路接轉(zhuǎn)向步進電機，所述接口電路一接有用于指示轉(zhuǎn)向模式的轉(zhuǎn)向模式顯示器，所述接口電路二接有用于在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候輸出故障信息以警告駕駛員的故障代碼輸出模塊，所述單片機與用于存儲故障信息以防止掉電后數(shù)據(jù)丟失的EEPROM模塊相接，所述前輪轉(zhuǎn)角傳感器采用非接觸式霍爾傳感器TLE4942-1C，所述后輪轉(zhuǎn)角傳感器采用增量式光電編碼器，所述車速傳感器采用霍爾傳感器A3144，所述單片機采用STC12C5A60S2，所述轉(zhuǎn)向模式指示模塊采用LED發(fā)光二極管。
[0005]上述的一種基于單片機的汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:所述EEPROM模塊采用AT24C16 芯片。
[0006]上述的一種基于單片機的汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:所述輸入信號調(diào)理電路中的數(shù)據(jù)選擇器采用74LS151。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0008]1、設計合理:本發(fā)明包括轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向模式選擇開關(guān)、前輪轉(zhuǎn)角傳感器、后輪轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器、輸入信號調(diào)理電路、單片機、EEPROM模塊、驅(qū)動電路、轉(zhuǎn)向步進電機、轉(zhuǎn)向模式顯示器和故障代碼輸出模塊構(gòu)成，結(jié)構(gòu)設計合理。
[0009]2、功耗小:本發(fā)明采用STC12C5A60S2單片機，本單片機體積小、質(zhì)量輕、功耗小、專感器； 3—后輪轉(zhuǎn)角傳感器；
電路； 6—單片機；
電機； 9一接口電路一；
I'二 ；12—故障代碼輸出模塊；
專矩傳感器。
3輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括前輪轉(zhuǎn)角傳感器2、后輪矩信號的方向盤轉(zhuǎn)矩傳感器14和用于選擇戶對前輪轉(zhuǎn)角傳感器2、后輪轉(zhuǎn)角傳感器3、:選擇開關(guān)1輸出信號進行處理的信號調(diào)理片機6的輸出端接有電機驅(qū)動電路7、接口接轉(zhuǎn)向步進電機8，所述接口電路一 9接有義口電路二 11接有用于在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的3模塊12，所述單片機6與用于存儲故障信妾，所述前輪轉(zhuǎn)角傳感器2采用非接觸式霍機6，單片機6參照車速信號，根據(jù)預定的控制策略進行分析計算，然后驅(qū)動后輪偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)向步進電機8控制后輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)根據(jù)單片機6的指令以與前輪偏轉(zhuǎn)成一定比例的偏轉(zhuǎn)角度偏轉(zhuǎn)。單片機6實時監(jiān)測汽車運行狀況，計算目標轉(zhuǎn)向角與前、后輪實際轉(zhuǎn)向角之間的差值，形成閉環(huán)控制，實時調(diào)整前、后輪的轉(zhuǎn)角，從而根據(jù)汽車的實際運動狀態(tài)實現(xiàn)汽車的四輪轉(zhuǎn)向。在轉(zhuǎn)向過程中可以通過轉(zhuǎn)向模式選擇開關(guān)I選擇不同的轉(zhuǎn)向方式，單片機6根據(jù)不同的轉(zhuǎn)向信息發(fā)出相應的驅(qū)動信號。在四輪轉(zhuǎn)向汽車行駛過程中，電子控制系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，則后輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)自動恢復到兩輪轉(zhuǎn)向狀態(tài)，后輪自動回到中間位置，保證汽車像普通兩輪轉(zhuǎn)向汽車一樣安全地行駛。同時，儀表盤上的四輪轉(zhuǎn)向模式指示燈亮，警告駕駛員，故障情況被存儲在EEPROM模塊13中，以便于維修時檢碼。
[0023]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于單片機的汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:包括前輪轉(zhuǎn)角傳感器(2)、后輪轉(zhuǎn)角傳感器(3)、車速傳感器(4)、用于采集方向盤轉(zhuǎn)矩信號的方向盤轉(zhuǎn)矩傳感器(14)、用于選擇汽車的轉(zhuǎn)向模式的轉(zhuǎn)向模式選擇開關(guān)(I)以及用于對前輪轉(zhuǎn)角傳感器(2)、后輪轉(zhuǎn)角傳感器(3 )、車速傳感器(4)、方向盤轉(zhuǎn)矩傳感器(14)和轉(zhuǎn)向模式選擇開關(guān)(I)輸出信號進行處理的信號調(diào)理電路(5)，所述信號調(diào)理電路(5)接單片機(6)，所述單片機(6)的輸出端接有電機驅(qū)動電路(7 )、接口電路一(9 )和接口電路二( 11)，所述電機驅(qū)動電路(7 )接轉(zhuǎn)向步進電機(8)，所述接口電路一(9)接有用于指示轉(zhuǎn)向模式的轉(zhuǎn)向模式顯示器(10)，所述接口電路二(11)接有用于在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候輸出故障信息以警告駕駛員的故障代碼輸出模塊(12)，所述單片機(6)與用于存儲故障信息以防止掉電后數(shù)據(jù)丟失的EEPROM模塊(13)相接，所述前輪轉(zhuǎn)角傳感器(2)采用非接觸式霍爾傳感器TLE4942-1C，所述后輪轉(zhuǎn)角傳感器(3)采用增量式光電編碼器，所述車速傳感器(4)采用霍爾傳感器A3144，所述單片機(6)采用STC12C5A60S2，所述轉(zhuǎn)向模式指示模塊(12)采用LED發(fā)光二極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機的汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:所述EEPROM模塊(13)采用AT24C16芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機的汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于:所述輸入信號調(diào)理電路(5)中的數(shù)據(jù)選擇器采用74LS151。
【文檔編號】B62D119/00GK103832472SQ201210488165
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月26日
【發(fā)明者】高會會 申請人:陜西亞泰電器科技有限公司