【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 輸出電壓范圍： ～ VCC＋ ； 峰值輸入電流 (任一輸入端 )： 177。10mA； 總峰值輸入電流 (所有輸入端 )： 177。30mA； 工作溫度： TLC548C、 TLC549C： 0℃ ～ 70℃ TLC548I、 TLC549I：－ 40℃ ～ 85℃ TLC548M、 TLC549M：－ 55℃ ～ 125℃ 控制轉(zhuǎn)矩信號(hào)的 TCL549 芯片的 AIN 引腳接輸入信號(hào)， CS、 DO、 CLK 引腳分別是片選信號(hào)端、輸出端和輸入端，依次接單片機(jī)的 、 、 引腳；控制車速信號(hào)的 TCL549 芯片的 CS、 DO、 CLK 引腳分別接單片機(jī)的 、 、 引腳。 電機(jī)助力子程序 由于在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中由于其本身的特性決定了助力電機(jī)需要經(jīng)常性起動(dòng)，并且要根據(jù)轉(zhuǎn)矩信號(hào)的變化提供合適的 助力 ，在某些情況下需要急速反轉(zhuǎn)時(shí)，可能會(huì)對(duì)電機(jī)造成損害 。 本課題在設(shè)計(jì)助力控制子程序時(shí)通過輸入信號(hào)的變化來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)助力大小的目標(biāo)。 電機(jī)助力子程序框圖如圖 ： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 電機(jī)助力子程序框 圖 系統(tǒng)主程序 前面已經(jīng) 主要 介紹 了 數(shù)字濾波程序、 A/D 數(shù)據(jù)采集模塊和電機(jī)助力子程序 ， 將數(shù)據(jù)采集 子 程序和電機(jī)助力子程序 組 和在一起 ，根據(jù) L298 的邏輯功能實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向起到作用的單片機(jī)引腳進(jìn)行相應(yīng)的控制，并通過傳感器信號(hào)的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行 調(diào)頻 控制 。 本章小結(jié) 本章主要對(duì) EPS 的軟件部分進(jìn)行了介紹 ，軟件部分主要包括三大模塊 ， 助力控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊及其主模塊， 并且 還 對(duì) 助力特性曲線 、 Keil 開發(fā)軟件 和 C 語言 進(jìn)行了 部分 介紹。 初始化 電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 電機(jī)轉(zhuǎn)速改變 開始 結(jié)束 數(shù)據(jù)采集 單片機(jī)處理傳感器信號(hào) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 第 5章 軟 件下載 及 系統(tǒng)的 試驗(yàn) 經(jīng)過 前幾 章對(duì) 整個(gè)系統(tǒng)的研究和 學(xué)習(xí)， 制作了硬件電路并且 編寫 了控制 程序，首先 需要 把這段程序 下載 到單片機(jī)中， 觀察是 否 能 實(shí)現(xiàn) 對(duì)直流 電機(jī) 旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速控制的 轉(zhuǎn)功能。 STC 單片機(jī) 程序 下載器 的 使用 STC 單片機(jī) 程序 下載 器 是專門用于 將 程序 下載 到單片機(jī)中 的應(yīng)用軟件 ，該軟件使用 非常 方便。啟動(dòng)軟件之后 的界面如圖 所示： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 程序下載器界面 首先，要選擇要下載程序的單片機(jī)的型號(hào)；然后，點(diǎn)擊的程序在步驟 2 中的“ OpenFile/打開文件”按鈕打開程序所在文件夾找到 hex 后綴 的程序文件， 如圖 所示 ： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 hex后綴的程序文件 將程序打開之后軟件右上部分的程序文件出現(xiàn)變化即表明程序已經(jīng)被軟件打開，如圖 所示； 圖 程序文件窗口 在此之后還要選擇步驟 3 中的串行接口（ Select COM Port)， 串行接口要先把下載線連接好后在“計(jì)算機(jī)管理”菜單中查詢即可，步驟 4 默認(rèn)即可；最后， 我們就可以把代碼顯示區(qū)域中的代碼通過下載到 STC89C52單片機(jī)中 ， 點(diǎn)擊步驟 5中的 “ Download/下載 ” 按鈕 即可 ， 不過 由于設(shè)備的連接問題，可能需要多次下載才能成功將程序 載 入單片機(jī)中 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 系統(tǒng)的試驗(yàn) 系統(tǒng)的 實(shí)物 圖如 圖 所 示 ： 圖 系 統(tǒng)的 實(shí)物 圖 在試驗(yàn)中， 遇到過 系統(tǒng)無法模擬方向盤不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即車輛直線行駛時(shí)的不提供助力的情況，據(jù)此問題應(yīng)對(duì)控制程序做出相應(yīng)修改 ，即方向盤在一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)電機(jī)不提供轉(zhuǎn)向助力 。 本設(shè)計(jì)的電機(jī)調(diào)速采用的是變頻調(diào)速方式，經(jīng)過測(cè)試，變頻調(diào)速方式可以有效調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。 圖 為轉(zhuǎn)矩與車速信號(hào)同時(shí)控制時(shí)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài) （由于采用高速數(shù)碼相機(jī)拍攝，因此拍攝效果中電機(jī)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)不明顯） ： 圖 電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)狀態(tài) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 為轉(zhuǎn)矩信號(hào)模擬方向盤未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即 汽車直線行駛時(shí)的狀態(tài)，此時(shí)車速信號(hào)不起作用，系統(tǒng)不提供助力，電機(jī)不旋轉(zhuǎn)： 圖 電機(jī)不旋轉(zhuǎn)時(shí)系統(tǒng)狀態(tài) 系統(tǒng)的 調(diào)試 將 程序 載入 到 STC89C52 單片機(jī)中， 由于缺少該類型的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) ，所以 系統(tǒng)的 程序經(jīng)過 了多次修改 ， 下載 了 許多次 ， 每次將軟件載入單片機(jī)后 ，都需要 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn) 。 如果 不能 滿足要求就要找到原因并進(jìn)行解決 ，比如 在制作電路板時(shí) 出現(xiàn)的焊接失誤， 比如程序本身編寫的問題 導(dǎo)致 的電機(jī)不能按要求運(yùn)轉(zhuǎn) 。 本章小結(jié) 通過 對(duì) 系統(tǒng)硬件 的制作、程序的設(shè)計(jì)、程序的 下載 以及反復(fù)調(diào)試 ，系統(tǒng) 最后終于達(dá)到任務(wù)的要求 。 本章 主要 介紹了 程序的 下載 軟件 和程序下載 過程，簡(jiǎn)單介紹了調(diào)試時(shí) 所遇到的困難 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 結(jié) 論 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是未來汽車發(fā)展趨勢(shì)的高新技術(shù)，本文在對(duì) EPS 的原理和助力控制的基本過程進(jìn)行了研究，通過硬件和軟件的設(shè)計(jì)，主要工作如下： （ 1）通過對(duì) EPS 的有關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行研究，對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵部件進(jìn)行研究和分析，選擇合適的傳感器信號(hào)模擬部件，電動(dòng)機(jī)及其它部件。 （ 2）以 STC89C52 為核心設(shè)計(jì)了電控單元，其中主要有電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，信號(hào)采集電路，單片機(jī)最小電路，利用 變頻 調(diào)制的方法對(duì)直流電機(jī)的電流大 小進(jìn)行控制，利用H 橋?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制。 （ 3）利用 Keil 軟件編寫了控制程序，軟件的主要功能是對(duì)轉(zhuǎn)矩和車速的信號(hào)進(jìn)行采集和數(shù)字濾波，然后將經(jīng)過處理的信號(hào)輸入單片機(jī)，采用 P 控制策略完成對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的控制。 （ 4）將程序下載到單片機(jī)中，將電路板通電試驗(yàn)，經(jīng)過測(cè)試表明，控制器能有效對(duì)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。 本次設(shè)計(jì)制作的電路板對(duì)轉(zhuǎn)矩信號(hào)和車速信號(hào)用電位計(jì)進(jìn)行了信號(hào)的模擬，并用TCL549 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片對(duì)信號(hào)采集并送入單片機(jī)，電機(jī)在單片機(jī)和 L298 電機(jī)控制芯片的調(diào)控下進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)在不同的情況 下進(jìn)行對(duì)助力的調(diào)節(jié)。 總結(jié)以上的工作，有以下幾點(diǎn)展望： （ 1） 電控單元的進(jìn)一步設(shè)計(jì)和開發(fā)。如電路中抗干擾及保護(hù)措施的完善。 故障診斷功能的完善等。 （ 2） EPS 控制策略的研究。 如何采用更加先進(jìn)的控制策略，增強(qiáng)對(duì) EPS 系統(tǒng)控制的效果，以及對(duì) EPS 數(shù)學(xué)模型的建立和助力特性曲線的建立。 （ 3）對(duì)助力系統(tǒng)的控制不夠準(zhǔn)確，需要大量的試驗(yàn)，從而使 EPS 系統(tǒng)更加完善。 雖然做出了 一定的 成果，但由于個(gè)人能力和時(shí)間限制，系統(tǒng)僅僅是在 電動(dòng)助力 方面的一個(gè) 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) ， 離最后的實(shí)用化、產(chǎn)品化還有一定的距離 ，未來進(jìn)一步的研究方向主要是在程 序上設(shè)計(jì)的更加貼近實(shí)用性，以達(dá)到更加合理的助力目標(biāo)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 參考文獻(xiàn) [1]王曉明 ,電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制 [M],北京航空航天大學(xué)出版社 ,:125136 [2]趙良紅 ,張渭瀧 .汽車底盤電控技術(shù) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 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