【正文】 參考文獻(xiàn) [1].王化祥等 .傳感器原理及應(yīng)用 [M].天大出版社； [2].施文康等 .檢測(cè)技術(shù) [M].機(jī)械工業(yè)出版社； [3].張淑清等 .單片機(jī)接口技術(shù)及其應(yīng)用 [M].國防工業(yè)出版社； [4].范云霄等 .測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處 理 [M].中國計(jì)量出版社； [5].張國雄等 .測(cè)控電路 [M].機(jī)械工業(yè)出版社； [6].李海波、何天明 .汽車半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及趨勢(shì) [D].武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院； [7].莊繼德 .汽車電子控制系統(tǒng)工程 [M].北京理工大學(xué)出版社； [8].徐丹 .汽車半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展 [J].科學(xué)時(shí)代 20xx 第二期； [9].張金柱主編 .懸架系統(tǒng) [M].化學(xué)工業(yè)出版社 ； [10].譚本忠主編 .看圖學(xué)修汽車懸架系統(tǒng) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 ； [11].孫傳友、孫小斌 .測(cè)控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì) [M].北京航空航天大學(xué) 出版社； 。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 42 頁 2 期望 這次的研究設(shè)計(jì)具有很好的實(shí)際意義，雖然設(shè)計(jì)中只做了橫向的研究，但是在系統(tǒng)開發(fā)時(shí)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(shí)惠，讓車輛受到更多人的信任和喜歡。 （ 3） 完成單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)，且經(jīng)單片機(jī)分析處理輸出的控制信號(hào)要能改善車輛前傾和后蹲的程度。因此，為了達(dá)到精度為一度的要求，傳感器除了做成差動(dòng)外，還要求角度變換 度時(shí)，電容要有變化。本次設(shè)計(jì)中主要完成了下列幾點(diǎn)： （ 1） 解決傳感器溫度的影響。在開題報(bào)告中除了完成課題的要求外，還對(duì)完成設(shè)計(jì)的時(shí)間也做了具體的安排，并嚴(yán)格要求自己按計(jì)劃執(zhí)行。 開題報(bào)告定 下來的時(shí)候，我當(dāng)時(shí)便著手資料的收集工作中，當(dāng)時(shí)面對(duì)浩瀚的書海真是有些茫然，不知如何下手。 畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下了帷幕 ， 回想這 些時(shí)光 的經(jīng)歷和感受，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中， 獲得了很多也收獲了很多， 無數(shù)難忘的回憶和收獲 會(huì)是我無形的精神財(cái)富將伴隨我的一生 。 從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸的清晰，整個(gè)寫作過程 感受頗多 。 圖 懸架控制流程圖 程序清單如下： CONTORL： MOV R0， 38H 。節(jié)流口可調(diào)減震器原理：減震器中加一些輔助零件去調(diào)節(jié)節(jié)流孔的數(shù)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(nèi)增加輔助套筒或轉(zhuǎn)動(dòng)套桿，以起到節(jié)流阻尼的作用，因此，當(dāng)減震器伸張或壓縮時(shí)，節(jié)流孔的數(shù)目就會(huì)發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)阻尼的大小。顯示初始化 MOV R0, 40H MOV A, R0 MOV SCON, 00H ；置串口方式 0 SETB ；允許 TXD 發(fā)移位脈沖 MOV SBUF, 50H ；顯示傾角角度 開始 初始化 發(fā)送顯示數(shù) 發(fā)送符號(hào) 顯示 等 待發(fā)完和清中斷 等待發(fā)完和清中斷 發(fā)送符號(hào) +顯示 等待發(fā)完和清中斷 比較 A 與80H 返回 小 大 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 38 頁 JNB TI, $ ；等待串行發(fā)送完 CLT TI ；清行中斷標(biāo)志 SBB A, 80H ；判斷傾角程度 JBE LOOP1 MOV SBUF, 23H ；顯示 +、 符號(hào) JNB TI, $ CLT TI RET LOOP1： MOV SBUF, 24H JNB TI, $ CLT TI RET 半主動(dòng)懸架控制程序 汽車懸架系統(tǒng)是連接車身與車輪之間的橋梁 ， 汽車在行駛中產(chǎn)生的振動(dòng)主要是由懸架系統(tǒng)衰減的 ， 而減振器是懸架系統(tǒng)中的重要零部件 ， 其性能對(duì)于懸架系統(tǒng)的 減震器著相當(dāng) 重要的作用 ?！?+”、“ ”符號(hào)分別代表前傾和后蹲。計(jì)算出 Ai MOV R0， 50H MOV R0， A 。讀濾波后的數(shù)放 A MOV A, R2 MUL R0 。 程序： BDCHAN: MOV R0, 21H 。 15176。四舍五入 ANL A, 0FH ADDC A, R3 ；結(jié)果存 41H 中 MOV R4， 41H 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 35 頁 MOV R4， A RET 標(biāo)度變換程序設(shè)計(jì) 由于信號(hào)從傳感器輸出到 A/D 轉(zhuǎn)換都是線性的，因此可以用公式： Ai =A Di +B 進(jìn)行編程。累計(jì)完 8次 FTL32： SWAP A 。排入隊(duì)尾 INC R0 ；調(diào)整隊(duì)尾指針 MOV A， R0 ANL A， 40H MOV R0， A ；建新隊(duì)尾 滑動(dòng)平均濾波 新采樣值送 A 返回 A 隊(duì)尾地址 隊(duì)尾指針（ R0） +1 求平均值送 A 38H 送 R0 求全隊(duì)數(shù)列數(shù)據(jù)和 R0=40H N Y 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 34 頁 MOV R1， 38H 。 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 33 頁 圖 濾波流程圖 程序： A/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存在 38H~40H。（ N值的選?。毫髁?， N=12；壓力： N=4；液面， N=4~12；溫度， N=1~4 ）本設(shè)計(jì)的 N取 8. 優(yōu)點(diǎn)：對(duì)周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高 ，實(shí)時(shí)性好，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度， 適用于高頻振蕩的系統(tǒng) 。軟件延時(shí) DALY: NOP NOP NOP NOP NOP DJNZ R6， DLAY MOVX A, DTPR RET 開始 初始化 啟動(dòng) A/D 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)在 38H 延時(shí) 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 32 頁 MOV R1， 38H 。ADC0809 初始化 LOOP: MOVX DTPR,A 。在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)，用單片機(jī)的 DR和 引腳經(jīng)一級(jí)或非門產(chǎn)生后的正脈沖作為 OE 信號(hào)，用以打開三態(tài)輸出鎖存器。 圖 主程序流程圖 A/D 轉(zhuǎn)換程序 由圖 9的硬件連接方式得：將 作為片選信號(hào)，在啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，由單片機(jī)的 WD和 控制 ADC 的地址鎖存和轉(zhuǎn)換啟動(dòng)。采集數(shù)存于 30H~37H； A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)存于 38H~40H；滑動(dòng)濾波占 RAM 內(nèi)存地址為： 41H~49H；標(biāo)度變環(huán)存于 50H~57H；顯示存于 58H~60H。掉電方式保存隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一個(gè)復(fù)位。另外， AT89C51 還可以進(jìn)行 50HZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件的節(jié)電模式。片內(nèi)含有 8 位中央處理器和閃爍存儲(chǔ)單元，有較強(qiáng)的功能的 AT89C51 單片機(jī)能貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 29 頁 夠被應(yīng)用到控制領(lǐng)域中。 AT89C51 芯片 AT89C51 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 的 8 位單片機(jī)帶有 4K 字節(jié)的可反復(fù)擦寫的程序存儲(chǔ)器（ PENROM）。判斷 A/D 是否完成主要有三種方法：定時(shí)傳輸方式、中斷式、查詢方式。此外，通道地址選擇以 WD作為選通信號(hào)。 五、 ADC0809 與單片機(jī)接口電路 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 28 頁 圖 MCS51 與 ADC0809 接口電路 如圖 9 所示，模擬通道信號(hào)選擇 A、 B、 C 分別接最低三位地址 、 、 。然后輸入啟動(dòng)轉(zhuǎn)換控制信號(hào) START（不小于 100ns ），啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換。此時(shí)，必須輪流切換各被測(cè)電路與模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路之間的通道，以達(dá)到分時(shí)切換的功能。 三、 ADC0809 的多路轉(zhuǎn)換： 在實(shí)時(shí)控制與實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)中，被控制與被測(cè)量的電路往往是幾路或幾十路，對(duì)這些電路的參數(shù)進(jìn)行模 /數(shù)、數(shù) /模轉(zhuǎn)換時(shí)，常采用公共的模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。A/D轉(zhuǎn)換部分包括比較器、逐次逼近寄存器（ SAR）、 256R 電阻網(wǎng)絡(luò)、樹狀電子開關(guān)、控制與時(shí)序電路等。 二、 ADC0809 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 27 頁 ADC0809 是 CMOS 的 8位模 /數(shù) 轉(zhuǎn)換器，采用逐次逼近原理進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，芯片內(nèi)有模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和 A/D 轉(zhuǎn)換兩大部分，可對(duì) 8 路 0～ 5V 的輸入模擬電壓信號(hào)分時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 (6) 工作電壓： +5V，參考電壓標(biāo)準(zhǔn)值 +5V。 (5) 不可調(diào)誤差： 177。 (3) 輸出具有三態(tài)鎖存功能。 一、 ADC0809 的主要性能： (1) 8 位逐次逼近型 A/D轉(zhuǎn)換器，所有引腳的邏輯電平與 TTL 電平兼容。 內(nèi)變化時(shí)， U0 在 0～5V 內(nèi)變化。然后，再把此信號(hào)作為單片機(jī)的模擬輸入信號(hào) ，如圖 所示： 圖 實(shí)際運(yùn)算放大電路 這里，選取 R1=R2=R3=R4=R5=Rf2=10kΩ， Rf1=Rp1=100kΩ，則 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 26 頁 U01 =R1f /R1 (VlpoutlVlpout2) （ 11） U0 =VM U01 （ 13） 把式 (1)代入式 (2)，可得 U0 = VM + R1f ／ R1 (Vlpout1Vlpout2)； 由 （ 10）、 (11)、(12)可知： U0 = VM +43 k1 （ 1+21llRR ） d0? 180? A0 V（ 13） 所以在電路中可以通過 調(diào)整 R1f 和 R1p ，使傾角傳感器在 177。變化時(shí)， V01 輸出為 177。第一級(jí)用兩片 CAV424 的VLPOUT 分別作為運(yùn)放的正反相輸 入，使傾角傳感器在 177。實(shí)驗(yàn)表明其精度完全達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 放大電路的設(shè)計(jì) 運(yùn)放電路用來合成和放大 2 片 CAV424 輸出的電壓信號(hào)，使其轉(zhuǎn)換為易被單片機(jī)處理的 O～ 5V 直流電壓。為了調(diào)整 VLPOUT，把輸出級(jí)電阻均調(diào)整為 100kΩ 的電位器。如圖 所示： 圖 實(shí)際 CAV424 應(yīng)用電 路圖 傾角傳感器放在水平位置時(shí)，差動(dòng)電容 C10=C20=50pF，所以應(yīng) 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(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 25 頁 C13=C14=C23=C24=200C11=10nF，穩(wěn)定參考電壓 VM 的電容負(fù)載 C15=C25=100nF，電流調(diào)整電阻 R11=R12=R21=R22=500kΩ。R1l 和 R2l 為外接電阻。 在被設(shè)計(jì)中， CAV424 的參考電容大小取為傳感器沒傾斜是動(dòng)極板與靜極板產(chǎn)生的電容 C0 ，這樣就使 C 1x 和 C 2x 的開始電容大小相等，同時(shí) CAV424 輸出的直流電壓信號(hào)與電容的變化量成正比。實(shí)測(cè)振蕩器的輸出波形，即 是 任一片 CAV424 的 12 腳輸出波形 。振蕩器的電容近似地取為 Cosc =1． 6C 1x 。只要簡(jiǎn)單調(diào)整很少的元件，就可以改變低通濾波器的濾波常數(shù)和放大倍數(shù)。由于積分器具 有很高的共模抑制比和分辨率，所以比較 2 個(gè)振幅的差值得到的信號(hào)反映出 2 個(gè)電容 C 1x 和 C 2x 的相對(duì)變化量。這 2 個(gè)積分