【正文】 輸入電流 (任一輸入端 )： 177。10mA； 27 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)矩信號的 TCL549 芯片的 AIN 引腳接輸入信號， CS、 DO、 CLK 引腳分別是片選信號端、輸出端和輸入端，依次接單片機的 、 、 引腳；控制車速信號的 TCL549 芯片的 CS、 DO、 CLK 引腳分別接單片機的 、 、 引腳。 電機助力子程序 由于在電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中由于其本身的特性決定了助力電機需要經(jīng)常性起動，并且要根據(jù)轉(zhuǎn)矩信號的變化提供合適的 助力 ，在某些情況下需要急速反轉(zhuǎn)時，可能會對電機造成損害 。 本課題在設計助力控制子程序時通過輸入信號的變化來改變電機的轉(zhuǎn)速，從而達到調(diào)節(jié)電機助力大小的目標。 電機助力子程序框圖如圖 ： 圖 電機助力子程序框 圖 初始化 電機順時針旋轉(zhuǎn) 電機逆時針旋轉(zhuǎn) 電機轉(zhuǎn)速改變 開始 結(jié)束 數(shù)據(jù)采集 單片機處理傳感器信號 28 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)采集模塊和電機助力子程序 ， 將數(shù)據(jù)采集 子 程序和電機助力子程序 組 和在一起 ，根據(jù) L298 的邏輯功能實現(xiàn)對電機旋轉(zhuǎn)方向起到作用的單片機引腳進行相應的控制，并通過傳感器信號的變化實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速進行 調(diào)頻 控制 。 本章小結(jié) 本章主要對 EPS 的軟件部分進行了介紹 ，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 助力特性曲線 、 Keil開發(fā)軟件 和 C 語言 進行了 部分 介紹。 29 第 5章 軟 件下載 及 系統(tǒng)的 試驗 經(jīng)過 前幾 章對 整個系統(tǒng)的研究和 學習， 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 到單片機中， 觀察是 否 能 實現(xiàn) 對直流 電機 旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速控制的 轉(zhuǎn)功能。 STC 單片機 程序 下載器 的 使用 STC 單片機 程序 下載 器 是專門用于 將 程序 下載 到單片機中 的應用軟件 ，該軟件使用 非常 方便。啟動軟件之后 的界面如圖 所示： 圖 程序下載器界面 首先，要選擇要下載程序的單片機的型號；然后，點擊的程序在步驟 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 ： 30 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“計算機管理”菜單中查詢即可，步驟 4 默認即可；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單片機中 ， 點擊步驟 5中的 “ Download/下載 ” 按鈕 即可 ， 不過 由于設備的連接問題，可 能需要多次下載才能成功將程序 載 入單片機中。 31 系統(tǒng)的試驗 系統(tǒng)的 實物 圖如 圖 所 示 ： 圖 系 統(tǒng)的 實物 圖 在試驗中， 遇到過 系統(tǒng)無法模擬方向盤不轉(zhuǎn)動時即車輛直線行駛時的不提供助力的情況，據(jù)此問題應對控制程序做出相應修改 ，即方向盤在一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)電機不提供轉(zhuǎn)向助力 。 本設計的電機調(diào)速采用的是變頻調(diào)速方式，經(jīng)過測試，變頻調(diào)速方式可以有效調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速。 圖 為轉(zhuǎn)矩與車速信號同時控制時電機高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài) （由于采用高速數(shù)碼相機拍攝，因此拍攝效果中電機旋轉(zhuǎn)狀態(tài)不明顯） ： 圖 電機高速旋轉(zhuǎn)時狀態(tài) 32 圖 為轉(zhuǎn)矩信號模擬方向盤未轉(zhuǎn)動時即汽車直線行駛時的狀態(tài)，此時車速信號不起作用，系統(tǒng)不提供助力，電機不旋轉(zhuǎn)： 圖 電機不旋轉(zhuǎn)時系統(tǒng)狀態(tài) 系統(tǒng)的 調(diào)試 將 程序 載入 到 STC89C52 單片機中， 由于缺少該類型的設計經(jīng)驗 ，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后 ，都需要 對系統(tǒng)進行試驗 。 如果 不能 滿足要求就要找到原因并進行解決 ，比如 在制作電路板時 出現(xiàn)的焊接失誤， 比如程序本身編寫的問題 導致 的電機不能按要求運轉(zhuǎn) 。 本章小結(jié) 通過 對 系統(tǒng)硬件 的制作、程序的設計、程序的 下載 以 及反復調(diào)試 ，系統(tǒng) 最后終于達到任務的要求 。本章 主要 介紹了 程序的 下載 軟件 和程序下載 過程，簡單介紹了調(diào)試時 所遇到的困難 。 33 結(jié) 論 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是未來汽車發(fā)展趨勢的高新技術，本文在對 EPS 的原理和助力控制的基本過程進行了研究，通過硬件和軟件的設計，主要工作如下： （ 1）通過對 EPS 的有關文獻資料進行研究，對電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關鍵部件進行研究和分析，選擇合適的傳感器信號模擬部件，電動機及其它部件。 （ 2）以 STC89C52 為核心設計了電控單元，其中主要有電機驅(qū)動電路，信號采集電路，單片機最小電 路，利用 變頻 調(diào)制的方法對直流電機的電流大小進行控制，利用H 橋?qū)崿F(xiàn)對電機正反轉(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轉(zhuǎn)矩和車速的信號進行采集和數(shù)字濾波，然后將經(jīng)過處理的信號輸入單片機，采用 P 控制策略完成對直流電動機的控制。 （ 4）將程序下載到單片機中，將電路板通電試驗，經(jīng)過測試表明，控制器能有效對電機進行旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。 本次設計制作的電路板對轉(zhuǎn)矩信號和車速信號用電位計進行了信號的模擬，并用TCL549 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片對信號采集并送入單片機，電機在單片機和 L298 電機控制芯片的調(diào) 控下進行相應的旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)在不同的情況下進行對助力的調(diào)節(jié)。 總結(jié)以上的工作，有以下幾點展望： （ 1） 電控單元的進一步設計和開發(fā)。如電路中抗干擾及保護措施的完善。 故障診斷功能的完善等。 （ 2） EPS 控制策略的研究。 如何采用更加先進的控制策略，增強對 EPS 系統(tǒng)控制的效果，以及對 EPS 數(shù)學模型的建立和助力特性曲線的建立。 （ 3）對助力系統(tǒng)的控制不夠準確，需要大量的試驗，從而使 EPS 系統(tǒng)更加完善。 雖然做出了 一定的 成果，但由于個人能力和時間限制，系統(tǒng)僅僅是在 電動助力 方面的一個 驗證性實驗 ， 離最后的實用化、產(chǎn)品化還有一 定的距離 ，未來進一步的研究方向主要是在程序上設計的更加貼近實用性，以達到更加合理的助力目標。 34 參考文獻 [1]王曉明 ,電動機的單片機控制 [M],北京航空航天大學出版社 ,:125136 [2]趙良紅 ,張渭瀧 .汽車底盤電控技術 [M].機械工業(yè)出版社 ,:209214 [3]解福泉 ,周建平 .汽車典型電控系統(tǒng)構(gòu)造與維修 [M],人民交通出版社 ,:199202 [4]李朝青 .單片機原理及接口技術第 3 版 [M],北京航空航天大學出版社 , [5]朱華 ,汽車電 動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及趨勢 [J],汽車與配件 ,20xx [6]王豪 ,許鎮(zhèn)琳等 .電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展及其現(xiàn)狀 [J],汽車運用 ,20xx(8) [7]龔小平 ,杜志強 .電動助力轉(zhuǎn)向技術發(fā)展的新動向 [J],汽車研究與開發(fā) ,20xx(7) [8]陳志恒 ,胡寧 .汽車電控技術 [M],高等教育出版社 ,:211214 [9]錢學武 ,汽車電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)設計與開發(fā) [D],揚州大學碩士論文 ,20xx:35 [10]秦曾煌 ,電工學電子技術第六版 [M],高等教育出版社 , [11]林敏 ,丁金華 ,田濤 .計算機控制技術及工程應用 [M].北京國防工業(yè)出版社 .20xx,8 [12]俞方磊 ,動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的研究與開發(fā) [D],江蘇大學碩士學位論文 ,20xx [13]周冬林 ,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真及控制系統(tǒng)設計 [D], 南昌大學 碩士學位論文 ,20xx [14]蔣春斌 ,汽車電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的研究設計 [D],江蘇大學碩士學位論文 ,20xx [15]畢大寧 ,汽車轉(zhuǎn)閥式動力轉(zhuǎn)向器的設計與應用 [M],北京人民交通出版社 ,1998 [16]Nakayama T,Suda and future of electric power steering[J]. 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