【正文】 ADC啟動轉(zhuǎn)換位ADSC位寫“1”可以啟動單次轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換過程中此位保持為高，直到轉(zhuǎn)換結(jié)束，然后被硬件清零。如果在轉(zhuǎn)換過程中選擇了另一個通道，那么ADC會在改變通道前完成這一次轉(zhuǎn)換。ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果為10位，存放于ADC數(shù)據(jù)寄存器ADCH及ADCL中。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，ADC結(jié)果被送入ADC數(shù)據(jù)寄存器，且ADIF標志置位。本設(shè)計ADC工作流程如圖52所示。圖52 ADC工作流程圖 方向盤角度檢測子程序方向盤轉(zhuǎn)動后帶動電位器轉(zhuǎn)動，電位器的輸出電壓也隨著變化。輸出電壓經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后，送入單片機系統(tǒng)進行處理，將檢測來的電壓信號轉(zhuǎn)換為角度數(shù)值存儲，進一步顯示。方向盤角度檢測子程序流程圖如圖53所示。圖53 方向盤角度檢測模塊子程序流程圖 路面傾角檢測子程序路面傾角的檢測原理和方向盤角度檢測原理完全一樣，因此軟件設(shè)計也差不多。只是在路面傾角檢測時，由于汽車的顫動，可能會導(dǎo)致電位器產(chǎn)生誤測。為避免此現(xiàn)象發(fā)生，在檢測的時候必須有相應(yīng)的程序判斷濾波，以濾掉錯誤的檢測值。程序判斷濾波法是根據(jù)經(jīng)驗判斷確定兩次采樣允許的最大偏差ΔY，若先后兩次采樣值的差大于ΔY，則本次采樣表明輸入信號是干擾信號，應(yīng)該去掉；若小于ΔY，則本次采樣值有效。路面傾角檢測模塊的程序濾波子程序如圖54所示。圖54 程序判斷濾波子程序流程圖路面傾角檢測模塊的程序流程圖如圖55所示。圖55 路面傾角檢測模塊子程序流程圖 車速檢測子程序 采用T/C0的計數(shù)功能對光電編碼器的輸出脈沖進行計數(shù)，采用T/。，從而計算出汽車的車速。車速檢測流程圖如圖56所示。圖56 車速檢測子程序流程圖 方向盤角度顯示子程序顯示模塊是將最終要測量的值直觀地顯示出來，為使用者提供必要的系統(tǒng)運行狀態(tài)。本設(shè)計的采用LED對方向盤的實時轉(zhuǎn)角進行顯示。顯示程序流程圖如圖57所示。圖57 方向盤角度顯示子程序流程圖 報警子程序車輛轉(zhuǎn)彎時，由于轉(zhuǎn)彎角度、路面傾角大小不同，轉(zhuǎn)彎時的最大允許車速也不同。當轉(zhuǎn)彎時，如果車速大于轉(zhuǎn)彎允許的最高車速，就會出現(xiàn)向心力不足，汽車飛離跑道的現(xiàn)象發(fā)生，為避免事故發(fā)生，系統(tǒng)設(shè)計了報警功能。當車速接近轉(zhuǎn)彎允許的最高車速時，需要及時產(chǎn)生報警信號，提示駕駛員安全駕駛。為安全起見，本設(shè)計中轉(zhuǎn)彎允許最大車速設(shè)為實際計算允許最大車速的90%。本設(shè)計的報警系統(tǒng)流程圖如圖58所示。圖58 報警系統(tǒng)子程序流程圖 軟件抗干擾技術(shù)由于干擾信號產(chǎn)生的原因錯綜復(fù)雜，且具有很大的隨機性，因此，系統(tǒng)難免會受到干擾。除了在硬件上實施抗干擾措施外，軟件抗干擾技術(shù)有時候也是必要的，作為硬件措施的輔助手段。軟件抗干擾成本低，見效快，有事半功倍的效果。常用的軟件抗干擾技術(shù)有：1. 開機自檢系統(tǒng)開始運行后，首先對單片機系統(tǒng)的硬件及軟件狀態(tài)進行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)非正常運行，就進行相應(yīng)的處理。開機自檢程序通常包括對RAM、ROM、I/O口的狀態(tài)進行檢測。2. 主動初始化程序一經(jīng)運行，單片機系統(tǒng)的各種功能、端口、方式、狀態(tài)都被初始化。主動初始化不僅要保證上電復(fù)位后程序能正確地實現(xiàn)各種初始化，而且在程序中每次檢測前都進行寄存器的刷新。3. 數(shù)字濾波技術(shù)[11]在單片機系統(tǒng)的模擬輸入信號中，一般均含有各種各樣的噪聲和干擾，它們來自被測信號源本身、傳感器及外界干擾等。為了進行準確測量和控制，必須消除被測信號中的噪聲和干擾。常見噪聲有兩大類：一類為周期性的，其典型代表為50Hz的工頻干擾，對于這類干擾信號，采用積分時間等于20ms整倍數(shù)的雙積分A/D轉(zhuǎn)換器，可有效地消除其影響；另一類為非周期的不規(guī)則隨機信號，對于隨機干擾，可以采用數(shù)字濾波方法予以濾除。數(shù)字濾波，就是經(jīng)過一定的計算或判斷程序減少干擾信號在可用信號中所占的比例，它實際上是一個程序濾波。通常的濾波的方法有：算術(shù)平均值法、中值法、限幅法、一階慣性濾波法、程序判斷濾波法和遞推平均濾波法等。本設(shè)計路面傾角信號采集及顯示部分都有需要相應(yīng)的濾波方法。消抖濾波法：設(shè)置一個濾波計數(shù)器將每次采樣值與當前有效值比較，如果采樣值等于當前有效值，則計數(shù)器清零如果采樣值不等于當前有效值，則計數(shù)器加1，并判斷計數(shù)器是否大于上限(溢出)，如果計數(shù)器溢出，則將本次值替換當前有效值，并清空計數(shù)器。這種濾波方法對于穩(wěn)定顯示是非常需要的。程序判斷濾波法：根據(jù)程序的判斷剔除明顯不合理的數(shù)據(jù)，必須舍棄。4. 軟件陷阱軟件陷阱是在程序存儲器的未使用區(qū)域中，加上若干條空操作和無條件跳轉(zhuǎn)指令，無條件跳轉(zhuǎn)指令指向程序“跑飛”處理子程序的入口地址。如果程序跳到這些未用區(qū)域，就會執(zhí)行無條件跳轉(zhuǎn)指令，轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序出錯“跑飛”處理程序。除程序未用區(qū)域外，還可以在程序段之間（如子程序之間及一段處理程序完成后）及一頁的末尾處插入軟件陷阱，效果會更好。 本章小結(jié)本章首先對本系統(tǒng)的主要設(shè)計思路進行了描述，簡單地介紹了CVAVR軟件，然后對系統(tǒng)的主流程圖及各個子系統(tǒng)的軟件流程圖做了詳細的介紹，最后介紹了幾種軟件抗干擾的措施。廣西大學畢業(yè)設(shè)計論文 第六章 總結(jié)與展望第六章 總結(jié)與展望 總結(jié)本設(shè)計針對汽車方向盤的跑偏及安全轉(zhuǎn)彎問題，設(shè)計了一種基于單片機的方向盤角度檢測裝置。設(shè)計簡單，成本低，實用性強。本文主要做了以下工作：1. 針對問題所在，提出設(shè)計方案，選擇最優(yōu)的設(shè)計方法。2. 介紹了多圈電位器角度測量的原理和光電編碼器的基本測速原理。3. 對汽車轉(zhuǎn)彎時的力學模型做了詳細的分析，通過建模，得出了汽車轉(zhuǎn)彎時的行駛狀態(tài)，為設(shè)計的進一步進行提供理論依據(jù)。4. 應(yīng)用ATmega16單片機作為裝置控制中心，進行數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換、脈沖檢測以及數(shù)據(jù)處理等。對系統(tǒng)硬件重要的幾個環(huán)節(jié)，包括方向盤角度檢測環(huán)節(jié)、路面傾角檢測環(huán)節(jié)、車速檢測環(huán)節(jié)和顯示報警環(huán)節(jié)進行了詳細的電路設(shè)計。5. 根據(jù)系統(tǒng)需要，在軟件部分將采集來的方向盤角度、路面傾角、車速等信號進行處理，通過綜合考慮，設(shè)計了方向盤的轉(zhuǎn)角顯示系統(tǒng)和轉(zhuǎn)彎時的安全報警系統(tǒng)。6. 對系統(tǒng)的軟硬件抗干擾技術(shù)做了簡單的介紹。本設(shè)計提出了一種汽車轉(zhuǎn)彎時的安全電子輔助設(shè)備設(shè)計方法，為汽車安全系統(tǒng)的研究和發(fā)展提供了一種新的思路，并且在研究中收集分析了大量的資料，本設(shè)計中許多獨特的設(shè)計思想可為其他的電子設(shè)計和研究提供參考。 研究展望汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車必不可少的最基本的系統(tǒng)之一，它也是決定汽車主動安全性的關(guān)鍵總成。特別是在車輛高速化的、駕駛?cè)藛T非職業(yè)化、車輛密集化的今天，針對不同的駕駛?cè)巳?，汽車的轉(zhuǎn)向安全顯得尤為重要。本設(shè)計為一種汽車電子安全輔助裝置?？梢钥隙?，隨著人們對汽車安全性能要求的不斷提高，汽車電子安全輔助裝置將成為汽車系統(tǒng)必不可少的一部分。因此，方向盤角度檢測系統(tǒng)有非常廣闊的發(fā)展前景。由于設(shè)計者的知識水平有限，設(shè)計中難免有疏忽和考慮不周的地方，還需進一步優(yōu)化：1. 方向盤角度檢測系統(tǒng)的硬件、設(shè)計中的一些數(shù)據(jù)，如：汽車前后輪的軸距、路面的摩擦系數(shù)等還需要大量的試驗進一步確定和改進。2. 方向盤角度檢測系統(tǒng)的可靠性問題有待于進一步的實驗和研究。3. 隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，方向盤角度檢測系統(tǒng)的一些硬件可以做進一步的優(yōu)化和改進。廣西大學畢業(yè)設(shè)計論文 參考文獻參考文獻[1] ，[2] 趙和平，[3] ,2005[4] 田娟，2001[5] 王俊杰. ，[6] 楊財，,2007[7] —，2008[8] ，2005[9] ，[10] ，2009[11] 王幸之，王雷，廣西大學畢業(yè)設(shè)計論文 致 謝致 謝在進行畢業(yè)設(shè)計的三個多月中，我學到很多有關(guān)單片機電路設(shè)計的理論知識。在論文的最后我要向那些給予我指導(dǎo)和幫助的人致以衷心謝意。首先，我要向辛勤培養(yǎng)我的指導(dǎo)老師致以誠摯的感謝和崇高的敬意。在本課題的設(shè)計過程中，老師給了我非常巨大的幫助。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、淵博的學識、開明的思想、開拓進取的精神、認真求實的工作作風無一不是我們學習的榜樣。他為我創(chuàng)造了良好的學習環(huán)境及實驗條件，并給予我精心的指導(dǎo)和耐心的教誨。除了在學院實驗室指導(dǎo)外，老師還帶領(lǐng)我們設(shè)計小組到南寧微控設(shè)備廠進行實地參觀，讓我們受益匪淺。海老師不僅在學習上幫助我們，指導(dǎo)我們，更教會了我們很多做人做事的道理，對我們以后的生活和工作有很好的指導(dǎo)作用。在此，我要向海老師表示深切的致謝！此外，我還感謝電氣工程學院的各位老師，是他們培育了我，讓我得到了良好的教育；感謝同一畢業(yè)設(shè)計小組的同學們和王軍學長，感謝他們在這篇論文中給予我的寶貴意見；更要感謝我的父母，感謝他們在我的求學道路上的支持和無私的關(guān)懷！