【正文】 （ 4） 本文中 只做了一路的單片機處理程序，但是在單片機內存中留有了足夠的存儲空間，以備進行多路采集和控制。 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 39 頁 單片機 AT89C51 分析采樣數后經 和 輸到可調減震器， 控制前輪減震器， 控制后輪減震器。(R2,R3)/8 XCH A, R3 SWAP A ADD A, 80H 。 在本設計中，主程序的初始化只對 A/D 進行初始，其它的初始化程序放到相應的子程序中。轉換 結束，數據送三態(tài)門鎖存，同時發(fā)出 EOC 信號，在允許輸出信號控制下，再將轉換結果輸出到外部數據總線。 (2) 帶有鎖存功能的 8路模擬量轉換開關，可對 8 路 0～ 5V 模擬量進行分時切換。參考振蕩器電流設定電阻 R13=R23=250kΩ。 CAV424 的檢測原理 1 個通過電容 Cosc 確定頻率的參考振蕩器驅動 2 個構造對稱的積分器，并使它們在時間和相位上同步。 電容傳感器的影響因素 電容電場的邊緣效應 理想條件下，平行版電容器的電場分布于兩級板所圍成的空間，這僅是簡化電容量計算的一種假定?？偟膩碚f要完成以下幾點： （ 1）設計出分辨率為 1 度，測量范圍正負 15度的固體擺電容傾角傳感器，主要研究其結構原理和信號調理。 減振器總成可以支承非 垂直外力，從面減小減振器摩擦力的傳送。為充分發(fā)揮彈簧在壓縮行程中作用，常把壓縮行程的阻尼比Ψ設計得比伸張小。固有頻率按下式計算： C(=Mg/f) g重力加速度； f懸架垂直變形（撓度） M懸架簧載質量。汽車懸架是車架（或車身）與車軸（或車輪）之間的彈性聯結裝置的統(tǒng)稱。 在液體擺的應用中也有根據液體位置變化引起應變片的變化，從而引起輸出電信號變化而感知傾角的變化。 六、傾角傳感器的簡介 傾角傳感器經常用于系統(tǒng)的水平測量，從工作原理上可分為 “ 固體擺 ” 式、 “ 液體擺 ” 式、 “ 氣體擺 ” 三種傾角傳感器，傾角傳感器還可以用來測量相對于水平面的傾角變化量。 四、 傳感器的靈敏度 靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化 △ y 對輸入量變化 △ x 的比值。 （ 2）靈敏度：靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個重要指標。開發(fā)低成本和高可靠性的傳感器，以及高性能微處理器是半主動懸架實用化的前題。我國為了不失去國內電子信息產品市場并爭國際市場，正 在加速發(fā)展信息科學技術和信息產業(yè)。貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 1 頁 本科畢業(yè)論文（設計） 論文（設計）題目： 固體擺電容傾角傳感及車輛半主動懸架控制設計 學 院： 電氣工程學院 專 業(yè)： 測控技術與儀器 班 級： 091 學 號： ＿ 學生姓名： 指導教師 : 20xx 年 6 月 26 日 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 2 頁 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 誠信責任書 本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè) 論文（設計） ，是在導師的指導下獨立進行研究所完成。傳感器主要有以下四點發(fā)展趨勢： 研究新型敏感材料。目前，磁流變液盡管已進入商 業(yè) 化階段，但減振器 的 使用還存如噪聲、耐久性、穩(wěn)定性等問題，還需 要 進一步深入研究。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應輸入量增量之比。 它是輸出 與 輸入特性曲線的斜率。理論基礎就是牛頓第二定律，根據基本的物理原理，在一個系統(tǒng)內部，速度是無法測量的，但卻可以測量其加 速度。在實用中除此類型外，還有在電解質溶液中留下一氣泡，當裝置傾斜時氣泡會運動使電容發(fā)生變化而感應出傾角的 “液體擺 ”。它的作用是彈性地連接車橋和車架（或車身），緩和行駛中車輛受到的沖擊力。 懸架剛度是指懸架產生單位垂直壓縮變形所需加于懸架上的垂直載荷。 懸架的側傾角剛度及前后匹配是影響汽車操縱穩(wěn)定性的重要參數。 懸架控制系統(tǒng)的分類 懸架依據其可控性可以分為不可控的被動懸架和可控的智能懸架兩大類。 （ 2）怎樣實現傳感器的溫度補償、調理電路的參數選擇。當考慮電場的邊緣效應時，情況就復雜得多，邊緣效應的影響相當于傳感器并聯一個附加電容，引起了傳感器 的靈敏度下降和非線性增加。這 2 個積分器的振幅通過電容 C 1x 和 C 2x 確定。為了調整 VLPOUT，把輸出級電阻均調整為 100kΩ 的電位器。 (3) 輸出具有三態(tài)鎖存功能。 五、 ADC0809 與單片機接口電路 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 28 頁 圖 MCS51 與 ADC0809 接口電路 如圖 9 所示，模擬通道信號選擇 A、 B、 C 分別接最低三位地址 、 、 。 圖 主程序流程圖 A/D 轉換程序 由圖 9的硬件連接方式得：將 作為片選信號，在啟動 A/D 轉換時，由單片機的 WD和 控制 ADC 的地址鎖存和轉換啟動。四舍五入 ANL A, 0FH ADDC A, R3 ；結果存 41H 中 MOV R4， 41H 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 35 頁 MOV R4， A RET 標度變換程序設計 由于信號從傳感器輸出到 A/D 轉換都是線性的，因此可以用公式： Ai =A Di +B 進行編程。 圖 懸架控制流程圖 程序清單如下： CONTORL： MOV R0， 38H 。 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 42 頁 2 期望 這次的研究設計具有很好的實際意義，雖然設計中只做了橫向的研究，但是在系統(tǒng)開發(fā)時有意的留下很寬的空間，我希望這系統(tǒng)能推廣到普通的車輛上，讓更多的人得到實惠，讓車輛受到更多人的信任和喜歡。 （ 3） 完成單片機的軟件設計，且經單片機分析處理輸出的控制信號要能改善車輛前傾和后蹲的程度。節(jié)流口可調減震器原理：減震器中加一些輔助零件去調節(jié)節(jié)流孔的數量，如在空心活塞桿上做一系列徑向節(jié)流孔，然后在活塞桿外或內增加輔助套筒或轉動套桿，以起到節(jié)流阻尼的作用，因此，當減震器伸張或壓縮時，節(jié)流孔的數目就會發(fā)生改變，從而實現了調節(jié)阻尼的大小。累計完 8次 FTL32： SWAP A 。采集數存于 30H~37H； A/D 轉換數存于 38H~40H；滑動濾波占 RAM 內存地址為： 41H~49H；標度變環(huán)存于 50H~57H；顯示存于 58H~60H。然后輸入啟動轉換控制信號 START（不小于 100ns ），啟動 A/D轉換。 一、 ADC0809 的主要性能： (1) 8 位逐次逼近型 A/D轉換器，所有引腳的邏輯電平與 TTL 電平兼容。如圖 所示： 圖 實際 CAV424 應用電 路圖 傾角傳感器放在水平位置時，差動電容 C10=C20=50pF，所以應 CAV424 的參考電容 C11=C21=50pF ，振蕩電容 C12=C22==80pF ， 低 通 濾 波 電 容貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 25 頁 C13=C14=C23=C24=200C11=10nF，穩(wěn)定參考電壓 VM 的電容負載 C15=C25=100nF，電流調整電阻 R11=R12=R21=R22=500kΩ。在相對于參考電容值 (10 pF~1nF)5％～ 100％的范圍內，可以檢測 0pF 一 2nF 的電容值，且其輸出差分電壓最大可 達士 1． 4 V；同時， CAV424還具有內置溫度傳感器 。 當被測物沒傾斜時，兩極板和擺錘的電容為： C0 = d0? A0 C （ 5） 當被測物發(fā)生 ? 角度傾斜時，電極之間有效覆蓋面積的變化量為： ? A=180? A0 m2 （ 6） 絕緣層 X? 極 X? 極 擺線 擺錘 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 21 頁 所以變化前后的電容為： ? C=d0? 180? A0 C（ 7） 式中 0? 為空氣電介常數； d 為極板之間距離； A0 為沒傾斜時有效覆蓋面積。懸架控制系統(tǒng)選擇了半主動懸架控制，原因是 半主動懸架與主動懸架相比具有結構簡單、成本較低、基本不需要消耗能量等優(yōu)點，而對振動的控制效果在一定程度上卻可以接近主動懸架，遠遠優(yōu)于被動懸架。 總成的垂直尺寸較大。 影響汽車平順性的另一重要指標是阻尼比Ψ，Ψ值取大，能使振動迅速衰減，但會把路面較大的沖擊傳遞到車身，Ψ值取小，振動衰減慢，受沖擊后振動持續(xù)時間長，使乘客感到不舒服。車身振動的固有頻率應接近或處于人體適應的頻 率范圍，才能滿足舒適性要求。 汽車車架（或車身）若直接安裝于車橋（或車輪）上，由于道路不平，由于地面沖擊使貨物和人會感到十分不舒服，這是因為沒有懸架裝置 的原因。反之， 若傾斜方向相反，則 RIRIII。分辨率與傳感器的穩(wěn)定性有負相關性。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 11 頁 為擬合直線；或將與特性曲線上各點偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。定義為在全量程范圍內實際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差值與滿量程輸出值之比。研究與開發(fā)可靠的電流變和磁流變可控減振器。 設計的國內外現狀和發(fā)展趨勢 20 世紀以來傳感技術得到了高速的發(fā)展，近幾十年來我國與發(fā)達國家的差距越來越小，據不完全統(tǒng)計，我國敏感元件及傳感器產品已有 6000 種，生產廠家已超 1500 家，年生產能力已上幾十億。畢業(yè) 論文（設計） 中 凡引用他人已經發(fā)表或未發(fā)表的成果、數據、觀點等，均已明確注明出處。 提高微細加工技術。 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 9 頁 第二章 傳感器及懸架系統(tǒng) 傳感器 傳感器定義 國家標準 GB766587對傳感器下的定義是： “ 能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由 敏感元件 和轉換元件組成 ” 。用 S 表示靈敏度。如果傳感器的輸出和輸入之間 呈 線性關系，則靈敏度 S 是一個常數。如果初速度已知，就可以通過積分計算出線速度，進而可以計算出直線位移。 （ 3） 氣體擺式慣性器件： 氣體在受熱時受到浮升力的作用，如同固體擺和液體擺也具有的敏感質量一樣，熱氣流總是力圖保持在鉛垂方向上，因此也具有擺的特性。由于彈性系統(tǒng)引進的振動，使汽車行駛中保持穩(wěn)定的姿勢，改善操縱穩(wěn)定性；保證貨物完好和人員舒適；同時懸架系統(tǒng)承擔著傳遞垂直反力，縱向反力（牽引力和制動力）和側向反力以及這些力所造成的力矩作用到車架（或車身）上，以保證汽車行駛平順；并且當車輪相對車架跳動時，特別在轉向時，車輪運動軌跡要符合一定的要求，因此懸架還起使車輪按一定軌跡相對車身跳動的導向作用。從固有頻率公式可以看出，在懸架垂直載荷一定時，懸架剛度越小，固有頻率就越低，但懸架剛度越小，載荷一定時懸架垂直變形就越大。當汽車受側向力作用發(fā)生車身側傾，若側傾角過大，乘客會感到不安全，不舒 適，如側傾角過小，車身受到橫向沖擊較大，乘客也會感到不適，司機路感不好。在多變環(huán)境或性能要求高且影響因素復雜的情況下，被動懸架難以滿足期望的性能要求；而智能懸架能夠對行駛路面、汽車的工況和載荷等狀況進行監(jiān)測，進而控制懸架本身特性及工作狀態(tài)，使汽車的整體行駛性能達到最佳。 （ 3）如何使用單片機對傳感器輸出數據分析處理及顯示。為了克服邊緣效應，首先應增大初始電容量，即增大極板面積，減小極板間距；其次，加等位環(huán)。這里， C 2x 作為參考電容，而 C 1x 作為被測電容。另外，為了提高電路的穩(wěn)定性，在 CAV424 的引腳 4 和地 之間