【正文】 （ 3） 4KB 的 EEPROM。 如下圖是一個(gè)典型的電路圖： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 33 總體方案 氣袋控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖 2 所示。 (2) 高可靠性與工作穩(wěn)定性 由于汽車的工作環(huán)境復(fù)雜以及不允許出現(xiàn)點(diǎn)火失敗的工作要求，氣袋控制系統(tǒng)必須具有較高的可靠性與穩(wěn)定性。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 30 發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng) (ABS)、牽引力控制系統(tǒng)、ASR 控制系統(tǒng)這五個(gè)節(jié)點(diǎn)是汽車運(yùn)行的核心部件，對(duì)時(shí)間響應(yīng)要求嚴(yán)格，因此將這五個(gè)節(jié)點(diǎn)組成高速 CAN 通信網(wǎng)絡(luò)，通信波特率設(shè)為 500 bps。 現(xiàn)代汽車典型的電控單元主要有主控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng) (ABS)、牽引力控制系統(tǒng)、 ASR 控制系統(tǒng)、儀表管理系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、中央門鎖系統(tǒng)、座椅調(diào)節(jié)系統(tǒng)、車燈控制系統(tǒng)等。 (3) 系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)最多為 125 個(gè) 。為了減少組態(tài)工作量 CANOpen 網(wǎng)絡(luò)定義了強(qiáng)制性的缺省標(biāo)識(shí)符地址分配表。 CANOpen CANOpen 是基于 CAN 總線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備網(wǎng)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)和編址方式使設(shè)備網(wǎng)可以在不改變基本的協(xié)議和連接模型的基礎(chǔ)上無限制的擴(kuò)展其能力。以 I/ O 報(bào)文為例 , I/ O 報(bào)文經(jīng)過分割形成 I/ O 報(bào)文片段時(shí) , 數(shù)據(jù)場(chǎng)中有一位由報(bào)文分割協(xié)議使用。DeviceNet 使用數(shù)據(jù)幀傳送數(shù)據(jù) , 遠(yuǎn)程幀沒有被使用 , 超載幀和出錯(cuò)幀則用于例外情況的處理。 DeviceNet （ 1）、概述 DeviceNet 最初由 Rock well 旗下 Allen Bradly 公司研制開發(fā) , 為 PLC 和智能傳感器設(shè)計(jì)。然后開始發(fā)送其余 7 個(gè)隱性位。報(bào)文傳輸過程中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)，即于下一位開始發(fā)送出錯(cuò)幀，通知發(fā)送端停止發(fā)送。 CRC 序列隨后的 CRC 界定符僅由單個(gè) “隱性 ”位構(gòu)成。 替代遠(yuǎn)程請(qǐng)求位 SRR 是一隱性位，它在擴(kuò)展幀中標(biāo)準(zhǔn)幀的 RTR 位的位置被發(fā)送，因而替代標(biāo)準(zhǔn)幀的 RTR 位。 “顯性 ”和 “隱性 ”位同時(shí)發(fā)送時(shí)，最后總線數(shù)值將為 “顯性 ”。 CAN 網(wǎng)絡(luò)中也存在著各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 1 CAN 總線具有較高的性價(jià)比。 CAN 采 用非破壞總線仲裁技術(shù)。由于其良好的性能及獨(dú)特的設(shè)計(jì) ,CAN 總線越來越受到人們的重視。 其次 ,CAN 總線通過 CAN 控制器接口芯片 82C250 的兩個(gè)輸出端 CANH 和CANL 與物理總線相連 ,而 CANH 端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài) ,CANL 端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。 CAN總線規(guī)范已被 ISO國際標(biāo)準(zhǔn)組織制訂為國際標(biāo)準(zhǔn) ， CAN協(xié)議也是建立在國際標(biāo)準(zhǔn)組織的開放系統(tǒng)互連參考模型基礎(chǔ)上的 ， 主要工作在數(shù)據(jù)鏈路層和物理層 。 安全氣囊 的安裝 ： 在安裝安全氣囊之前，應(yīng)注意：帶上防火手套和防護(hù)鏡；處理 SRS 系統(tǒng)時(shí)，不要使用碰撞型的工具；操作 SRS 系統(tǒng)時(shí)，禁止吸煙。如果轉(zhuǎn)向柱、方向盤松動(dòng)，并且方向盤嚴(yán)重受損，這個(gè)氣囊就可能啟爆，這 樣可能會(huì)造成非常嚴(yán)重的傷害。 使用安全氣囊注意事項(xiàng) 安全操作規(guī)范 ： 不正當(dāng)?shù)牟僮?、?chǔ)存、拆卸、安裝或移動(dòng) SRS40 安全氣囊系統(tǒng)都可能會(huì)造成不應(yīng)有的啟爆，這樣會(huì)對(duì)操作者造成傷害或?qū)ο到y(tǒng)產(chǎn)生不良的影響，為了避免維修人員和乘員受傷害，必須遵守以下安全操作規(guī)范： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 12 （ 1） 當(dāng)拆裝發(fā)生器 傳感器和組件時(shí)， 應(yīng)站在氣囊展開的軌跡之外，并且穿戴好防火手套和防護(hù)鏡，這是一個(gè)預(yù)防措施以防止發(fā)生器 傳感器意外突然啟爆。現(xiàn)在大部分系統(tǒng)都采用第三代的帶微處理 器的智能控制系統(tǒng)。氣囊電腦它是氣囊系統(tǒng)的核心部件，大多安裝在駕駛艙內(nèi)中央控制臺(tái)下面。 ②
按照結(jié)構(gòu)的不同，碰撞傳感器分為機(jī)電式碰撞傳感器、電子式碰撞傳感器以及機(jī)械式碰撞傳感器。電子控制式又分集中控制式，即一個(gè)電子控制器控制兩個(gè)以上的氣囊；分散控制式，即一個(gè)電子控制器只控制一個(gè)氣囊。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 8 第二章 安全氣囊簡(jiǎn)介 安全氣囊的作用與分類 安全氣囊的作用 安全氣囊是最近發(fā)展起來的被動(dòng)安全裝置。 汽車安全氣囊依據(jù)其作用的不同分為防止前碰撞損傷的駕駛員安全氣囊、前排座乘員安全氣囊和側(cè)面碰撞防護(hù)安全氣囊等。全世界的交通事故分析研究表明，前碰撞事故發(fā)生最頻繁，損傷 最慘重的交通事故。 The auto safety aerocyst basic thought is： After has the first collision， Before second collision，Rapidly inserts in the crew member and between the automobile interior ponent to fill the gas the aerocyst， Let the crew member throw oneself on the aerocyst, absorbs crewmember39。 故設(shè)計(jì)的主要工作是對(duì)氣囊電路中的 CPU、加速度傳感器的選擇、繼電器的選擇及與電路有關(guān)的器件，如為防止錯(cuò)點(diǎn)火而要設(shè)計(jì)一個(gè)點(diǎn)火電路、為 防止信號(hào)干擾我們要加光隔離等一些措施。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 （ 畢業(yè) 論文） 題 目： 汽車安全氣囊應(yīng)用研究 學(xué) 學(xué)生 姓名： 段永偉 學(xué) 號(hào)： 2021051428 專 業(yè)： 自動(dòng)化 班 級(jí)： 自 20214 班 指導(dǎo)教師： 江杰 教授 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 1 摘 要 摘要： 汽車安全氣囊作為一種輔助的乘員約束條件，在汽車發(fā)生碰撞時(shí)保護(hù)乘員的效用已越來越得到肯定，當(dāng)今社會(huì)對(duì)安全氣囊的要求也越來越高，尤其是對(duì)智能安全氣囊的需求也越來越廣泛， 當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)汽車與汽車或汽車障礙物之間的碰撞稱為第一次碰撞，第一次碰撞導(dǎo)致了汽車速 度的急劇變化。本系統(tǒng)具有體積小、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、可進(jìn)行自診斷等特點(diǎn) 。 In order to reduce and avoids harnessing while the personnel receivesthe injury in the second collision， The crew protective system design goal is avoids or slows down the injury in the collision using the restraint system which in the crewmember and the vehicle the structural element collision creates。 汽車發(fā)生碰撞事故時(shí)，若主要沖撞力是作用在汽車的前部，并在汽車中心軸線 30度范圍以內(nèi)上十，可稱為前碰撞事故。因而，要對(duì)安全氣囊的防護(hù)有效性做出客觀準(zhǔn) 確的評(píng)價(jià)，找到影響其防護(hù)效果的主要因素，是汽車被動(dòng)安全性領(lǐng)域難度很大的科技問題，它涉及到工程學(xué)、交通事故損傷流行病學(xué)等多個(gè)學(xué)科，是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的研究領(lǐng)域。 …………………………………………………………………………………… 。電子控制式又分為元件型、集成電路型、電腦控制型之分。觸發(fā)碰撞傳感器也稱為碰撞強(qiáng)度傳感器，用于檢測(cè)碰撞時(shí)的減速度或慣性，并將碰撞信號(hào)傳給 氣囊電腦，作為氣囊電腦的觸發(fā)信號(hào)；防護(hù)碰撞傳感器也稱為安全碰撞傳感器，它與觸發(fā)碰撞傳感器串聯(lián)，用于防止氣囊誤爆。防護(hù)碰撞傳感器一般都與氣囊電腦組裝在一起，多數(shù)安裝在駕駛艙內(nèi)中央控制臺(tái)下面。第一、二代的機(jī)械式和模擬式控制系統(tǒng)，由于結(jié)構(gòu)的局限，靈活性有很大限制，應(yīng)用正在減少。傳統(tǒng)的主推進(jìn)劑由氮化鈉 +氧化劑組成，也有些使用壓縮氮?dú)饣驓鍤猓€有兩種混合應(yīng)用； （ 4）推進(jìn)劑燃燒生成氮?dú)饬鳎? （ 5）迅速膨脹的氣體經(jīng)過過濾進(jìn)入折囊墊，形成安全氣囊雛形； 6）充氣器使充入安全氣囊的氣體壓力增高，并開始推壓安全氣囊飾罩； （ 7）安全氣囊飾罩上的壓力不斷上升，飾罩材料延伸變形和撕裂薄弱區(qū)的接縫； （ 8）隨著裂縫的出現(xiàn)，飾罩門開啟，為 充氣安全氣囊的噴出提供最佳通路； （ 9）氣體壓力繼續(xù)增長，安全氣囊張開至織物繃緊； （ 10）乘員接觸和壓迫安全氣囊，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)； （ 11）通過氣體的粘性阻尼作用，乘員前移能量被吸收和耗散，安全氣囊中過壓氣體經(jīng)過安全氣囊通氣孔排出而不致傷害乘員。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 13 對(duì)事故中沒有啟爆的氣囊的檢查 ： 如果 SRS 系統(tǒng)沒有啟爆，那么就必須檢查整個(gè)轉(zhuǎn)向柱以保證這些元件符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。輕輕地將發(fā)生器 傳感器從方向盤接口處拿出； ，如果還需繼續(xù)使用該轉(zhuǎn)向柱和方向盤，則應(yīng)標(biāo)出方向盤同內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 14 轉(zhuǎn)向柱的相對(duì)位置，然后拆卸方向盤的固定螺母，取出螺母和平墊圈，拆下方向盤。 CAN已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一 。而利用 RS485 只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng) ,通信方式也只能以主站輪詢的方式進(jìn)行 ,系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性較差 。與一般的通信總線相比 ,CAN 總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。 在報(bào)文標(biāo)識(shí)符上， CAN 上的節(jié)點(diǎn)分成不同的優(yōu)先級(jí)，可滿足不同的實(shí)時(shí)要求。 1 CAN 節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下，具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 19 CAN 總線系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)： （ 1）基于 CAN 的拓?fù)涓拍睿壕W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的第一步，也是實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)，它對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和通信費(fèi)用等都有很大影響?！帮@性” ( “Dominant”)數(shù)值表示邏輯 “0”，而 “隱性 ”( “Recessive”)表示邏輯 “1”。 標(biāo)識(shí)符擴(kuò)展位 IDE 在標(biāo)準(zhǔn)幀中為顯性；在擴(kuò)展幀中為隱性。此多項(xiàng)式被下列生成多項(xiàng)式除： 相除的余數(shù)即為發(fā)至總線的 CRC 序列。 （ 3）錯(cuò)誤幀：兩個(gè)場(chǎng)組成，第一場(chǎng)由來自各站的錯(cuò)誤標(biāo)志疊加，第二場(chǎng)為出錯(cuò)界定符。過載標(biāo)志被傳送后，站就一直監(jiān)視總線，直到檢測(cè)到一個(gè)從顯性位到隱性位的跳變?yōu)橹埂Ｋ鼈兌嫉玫?CiA (CAN in Automation) 的支持 , 符合 ISO11898 標(biāo)準(zhǔn) , 同時(shí)又各具特色。DeviceNet 的數(shù)據(jù)鏈路層完全遵循 CAN 規(guī)范的定義 , 并通過 CAN 控制器芯片實(shí)現(xiàn)。 DeviceNet 為長度大于 8 字節(jié)的報(bào)文提供了分段服務(wù)。這四級(jí)地址與顯式報(bào)文連接相結(jié)合 , 將數(shù)據(jù)從 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)上的一點(diǎn)傳送到另一點(diǎn)。預(yù)定義主 /從連接的連接標(biāo)識(shí)符 , 簡(jiǎn)化了主 / 從結(jié)構(gòu)中 I/ O 和配置型數(shù)據(jù)的傳送。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 28 對(duì)于面向網(wǎng)絡(luò)的通信對(duì)象 , 標(biāo)識(shí)符的地址分配是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)主要方面。 (2) 主控制器對(duì)所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全權(quán)控制 , 不支持沒有主 PLC 的節(jié)點(diǎn)之間的通信 。 正是由于 CAN 總線具有這些其他通信方式無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，使之成為電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)的理想總線。整個(gè)汽車的 CAN 通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 2 所示。如汽車受到粗糙路面干擾時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的減速度，系統(tǒng)要能識(shí)別出這種狀況，不點(diǎn)燃?xì)獯? 控制系統(tǒng)硬件 電子控制單元是整個(gè)控制系統(tǒng)的重要硬件，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理、電源、加速 度測(cè)量、氣袋點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)、指示燈顯示、數(shù)據(jù)采集等功能。同時(shí)其較簡(jiǎn)單的背景開發(fā)模式 (BDM)也使開發(fā)成本進(jìn)一步降低 ,使現(xiàn)場(chǎng)開發(fā)與系統(tǒng)升級(jí)變得更加方便。 MC9S12DP256 的串行接口有以下 3 種： （ 1） 兩個(gè)異步串行接口模塊 SCI； （ 2） 一個(gè) I2C 總線接口； （ 3） 一個(gè)同步串行外設(shè)接口。 MC9S12DP256 提供以下技術(shù)支持： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 36 （ 1） 支持單線后臺(tái)調(diào)試模式 BDM； （ 2） 支持高級(jí)語言編程； MC9S12DP256 有可復(fù)用的地址數(shù)據(jù)總線。 TXCAN：和 CAN 收發(fā)器的 TX 端相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 。二次供電電源還能根據(jù)要求切斷所選外圍設(shè)備的供電，并以此達(dá)到降低功耗的目的。該器件還具有周期性喚醒功能。 TX： CAN BUS 的接收數(shù)據(jù)輸入端。 —— CS：是片選信號(hào)。 4 個(gè)高壓?jiǎn)拘演斎攵耸蛊骷邆淞藦?qiáng)大的喚醒功能。 —— 下面是 MISO 為輸入， MOSI 為輸出時(shí)，隨 SS 和 SCK 的時(shí)序變化： 下面是當(dāng) MISO 為輸出， MOSI 為輸入時(shí)，隨 SS 和 SCK 的時(shí)序變化： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 39 Motorola 公司的系統(tǒng)級(jí)芯片 (SBC)MC33989 具