【正文】 處理等功能，并可將處理結(jié)果以圖形、曲線、表格等格式顯示、打印輸出；(2)實(shí)時(shí)顯示采樣數(shù)據(jù)。我國(guó)在近幾年也逐漸加大研發(fā)力度，研制新模型，盡量減低其開發(fā)成本和提高對(duì)使用環(huán)境以及運(yùn)行條件的適應(yīng)性，以便盡快為市場(chǎng)所接受，但受研發(fā)器件、研發(fā)成本等條件限制，目前仍然處于嘗試和試驗(yàn)階段，成熟的產(chǎn)品不多。按制動(dòng)檢測(cè)對(duì)象分為制動(dòng)距離、充分發(fā)出的減速度、制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間、踏板力或制動(dòng)氣壓、制動(dòng)力及其總和與整車重量的百分比、軸制動(dòng)力及其與軸荷的百分比等參數(shù)的直接或間接測(cè)量等；汽車制動(dòng)性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)也經(jīng)歷了幾次修訂。因此我們應(yīng)該高度重視機(jī)動(dòng)車的制動(dòng)性能，必須經(jīng)常對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)和調(diào)整。越來越多的家庭和個(gè)人擁有了機(jī)動(dòng)車。然而由此造成的交通事故也呈增長(zhǎng)勢(shì)頭。國(guó)家也將機(jī)動(dòng)車制動(dòng)性能安全檢測(cè)列為重點(diǎn)檢測(cè)項(xiàng)目之一。最新的標(biāo)準(zhǔn)是在2004年制定實(shí)施的，為(GB7258—2004機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》。 本課題的主要研究任務(wù)和意義本課題針對(duì)目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上汽車制動(dòng)性能檢測(cè)設(shè)備的現(xiàn)狀和存在的問題，吸取國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和元器件，開發(fā)出一套性價(jià)比高的汽車制動(dòng)性能檢測(cè)系統(tǒng)。繪制車速、跑偏距離、制動(dòng)踏板力等測(cè)量參數(shù)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)波形，以監(jiān)督信號(hào)過程的連續(xù)性、有效性，確保試驗(yàn)成功；(3)操作簡(jiǎn)單、快捷。應(yīng)有上電及軟件自恢復(fù)功能，具有自診斷功能，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)儀的內(nèi)存、各功能模塊、IlO口等工作異常時(shí)應(yīng)及時(shí)報(bào)警、記錄和保存。這種方法得到的結(jié)果可用來預(yù)見營(yíng)運(yùn)汽車目前或運(yùn)行一段時(shí)間后的制動(dòng)性能，很顯然，其優(yōu)點(diǎn)在于其檢視費(fèi)用少，設(shè)備簡(jiǎn)單，僅需要尺子、閃光燈、上螺絲器、鉛筆和紙張就行，操作方便，操作人員的經(jīng)驗(yàn)可幫助他發(fā)現(xiàn)特種車或帶有特別攜帶物品車輛的故障。該方法一般不對(duì)制動(dòng)過程的踏板力、制動(dòng)力和制動(dòng)時(shí)間等參數(shù)做實(shí)時(shí)記錄分析，這對(duì)于制動(dòng)系工作正常且制動(dòng)時(shí)無遲滯的汽車是準(zhǔn)確的，但對(duì)于有故障或制動(dòng)遲滯的汽車，試驗(yàn)臺(tái)上檢測(cè)合格，實(shí)際使用中不一定合格。這是一種近似測(cè)定制動(dòng)距離的方法，在一定程度上能反應(yīng)汽車制動(dòng)的實(shí)際狀況。綜上所述，感官檢測(cè)法誤差大，瀕臨淘汰，只能用于臨時(shí)非正規(guī)的估算檢測(cè)中；臺(tái)試法安全易實(shí)現(xiàn)，但需要專門的檢測(cè)臺(tái)，檢測(cè)設(shè)備體積大而笨重，而且存在靜態(tài)檢測(cè)結(jié)果和實(shí)際動(dòng)態(tài)參數(shù)不一致的先天缺陷；在路智能檢測(cè)法檢測(cè)能全面、準(zhǔn)確、迅速的獲得汽車實(shí)際制動(dòng)性能參數(shù)，因此，本課題以在路智能檢測(cè)作為研究?jī)?nèi)容。表2．1．1 制動(dòng)距離和制動(dòng)穩(wěn)定性要求車輛類型制動(dòng)初速度（km/h）滿載檢測(cè)制動(dòng)距離要求（m）空載檢測(cè)制動(dòng)距離要求（m）試車到寬度（m）三輪汽車20≤5．0乘用車50≤20．0≤19．O總質(zhì)量不大于3500kg的低速貨車30≤9．O≤8．0其它總質(zhì)量不大于3500kg的汽車50≤22．0≤21．0其它汽車、汽車列車30≤10．0≤9．0 用充分發(fā)出的平均減速度檢驗(yàn)行車制動(dòng)性能標(biāo)準(zhǔn)汽車、汽車列車在規(guī)定的初速度下急踩制動(dòng)時(shí)充分發(fā)出的平均減速度和制動(dòng)穩(wěn)定性符合表2．1．2的規(guī)定要求，且制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間對(duì)液壓制動(dòng)的汽車不應(yīng)大于O．35 s，對(duì)氣壓制動(dòng)的汽車不應(yīng)大于0．60 s，對(duì)汽車列車、鉸接客車和鉸接式無軌電車不應(yīng)大于0．80 s。b)空載檢驗(yàn)時(shí)氣壓制動(dòng)系；氣壓表的指示液壓一 600kPa；液壓制動(dòng)系：踏板力， 乘用車 ≤ 400N；其它機(jī)動(dòng)車 ≤ 450N。 汽車制動(dòng)檢測(cè)儀的基本原理制動(dòng)性能檢測(cè)儀完成對(duì)制動(dòng)距離和制動(dòng)時(shí)間的檢測(cè), 其工作原理是以加速度傳感器為主要探測(cè)部件, 利用加速度傳感器在制動(dòng)時(shí)對(duì)減速度的測(cè)量, 并經(jīng)過AT89C52 單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理分析, 實(shí)現(xiàn)對(duì)制動(dòng)距離和制動(dòng)時(shí)間的計(jì)算。根據(jù)制動(dòng)過程中所檢測(cè)的速度和制動(dòng)踏板力，便可計(jì)算制動(dòng)性能參數(shù)，對(duì)照相關(guān)國(guó)標(biāo)，通過LCD顯示輸出被測(cè)汽車的制動(dòng)性能評(píng)判結(jié)果。圖 31 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理框圖本設(shè)計(jì)主要有制動(dòng)力傳感器、多維加速度傳感器、制動(dòng)踏板動(dòng)作傳感器、微處理器、液晶顯示器和供電電池等組成，其中供電電池分別為傳感器、微處理器等器件供電。由車輛制動(dòng)的物理過程可知：在初始條件已知的前提下,通過對(duì)加速度在時(shí)間軸上進(jìn)行一次積分,可以得出汽車的速度,再次積分可以得出汽車的行駛距離。行駛距離為式中為時(shí)刻的瞬時(shí)速度。為了避免制動(dòng)之前較長(zhǎng)時(shí)間的準(zhǔn)備運(yùn)行帶來的測(cè)量積累誤差，本研究采用向后的數(shù)值積分方法，即已知制動(dòng)末速度、各瞬時(shí)加速度值及各時(shí)間段值利用后向積分的方法來計(jì)算制動(dòng)初速度和制動(dòng)距離等量。在加速性能的測(cè)試算法中，測(cè)量系統(tǒng)的積分在時(shí)間軸上是向前進(jìn)行的，即已知初速度、各瞬時(shí)加速度值及各時(shí)間段值利用前向積分的方法來計(jì)算平均加速度、加速過程各瞬時(shí)速度等測(cè)試量。圖 33 數(shù)據(jù)采集的信號(hào)(1) 模擬信號(hào)模擬信號(hào)是指隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。在二進(jìn)制系統(tǒng)中，數(shù)字信號(hào)是由有限長(zhǎng)的數(shù)字組成，其中每位數(shù)字不是 0 就是 1，這可由脈沖的有無來體現(xiàn)。開關(guān)信號(hào)的處理主要是檢測(cè)開關(guān)器件的狀態(tài)變化。中斷方式指開關(guān)量輸入狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)向 CPU 申請(qǐng)中斷，在 CPU 響應(yīng)中斷時(shí)讀入相應(yīng)的開關(guān)量狀態(tài)。采樣信號(hào) 經(jīng)過量化變換為量化信號(hào), 再經(jīng)過編碼，轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)x(n) （即時(shí)間和幅值是離散的信號(hào)），簡(jiǎn)稱為數(shù)字信號(hào)。② 或，則連續(xù)信號(hào)唯一確定，式中 n = 0,177。第四章 硬件器件選型 微控制器選型研制開發(fā)智能化程度高、功耗低、體積小、重量輕、使用時(shí)安裝方便快捷、便于攜帶和易于手持操作的測(cè)試儀器，對(duì)于 MCU 的選型是關(guān)鍵，經(jīng)過綜合對(duì)比，選用了ATMEL 公司生產(chǎn)的MCS 51 系列AT89C52 單片機(jī), 由于該微控制器具有超低功耗的特性，且內(nèi)部集成了大量的外圍接口模塊，因此對(duì)降低儀器的功耗和縮小儀器的體積以及提高系統(tǒng)的整體性能起到了決定性的作用，從而使儀器的整體性能、功耗、體積和重量等主要技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同類儀器。與MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器8個(gè)中斷源空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)／計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口P0寫“l(fā)”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。與AT89C5l不同之處是，／計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（／T2）和輸入（／T2EX），參見表41。對(duì)端口P2寫“l(fā)”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I／O 口。P3口除了作為一般的I／0口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表42所示表42此外，P3口還接收一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（）。／VPP：外部訪問允許。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。牛頓第二定律認(rèn)為：質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的變化率與外力成正比。敏感力所作功的檢拾器,通常有壓阻檢測(cè)和電容檢測(cè)兩種,微硅壓阻式加速度傳感器和微硅電容式加速度傳感器是目前應(yīng)用最多的微硅加速度傳感器。ADXL202可測(cè)量正負(fù)加速度，其最大測(cè)量范圍為177。ADXL202 通過由兩個(gè)獨(dú)立的固定極板和附在移動(dòng)物體上的中央極板組成的差動(dòng)電容器來測(cè)量結(jié)構(gòu)上的偏移，兩個(gè)固定極板分別由兩個(gè)幅值相同、相位相反的方波來驅(qū)動(dòng)。l 可測(cè)量靜態(tài)加速度和動(dòng)態(tài)加速度。l 3V 到 電源供電。由圖可見，ADXL202 有兩個(gè)敏感軸，測(cè)量時(shí)敏感軸必須與測(cè)量方向一致，圖中箭頭所指方向即為 ADXL202 兩個(gè)敏感軸的方向。(2) COMADXL202 有兩個(gè)公共端：4 腳和 7 腳。(4) ST21ST 引腳控制自檢特性。利用微控制器的計(jì)數(shù)器可以直接接收 PWM 信號(hào)的輸出，而不需要 A/D 轉(zhuǎn)換器或其它額外接口電路。第五章 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)框圖如圖 51 所示。5V，運(yùn)放的工作電壓為 5V，而用于線性放大模擬信號(hào)LM324 的參考電壓為 ，因