【正文】 [12]。通過 PC機可以讀取數(shù)據(jù)存儲器和時鐘芯片里的數(shù)據(jù)以及對時鐘芯片里某些單元進行設(shè)置。發(fā)動機轉(zhuǎn)速為 0 NEXT33:NOP 數(shù)據(jù)存儲子程序設(shè)計 采集的信號經(jīng)過處理后，送入 62128數(shù)據(jù)存儲器中予以保存。53H為發(fā)動機轉(zhuǎn)速的高位 MOV R7,54H 。而一旦發(fā)動機轉(zhuǎn)速為 0，車必然停。加速度（ 60a30） ,剎車并且方向盤亂轉(zhuǎn) NOT1: MOV R0,0E1H MOV 0E0H,R0 MOV R0,0E2H MOV 0E1H,R0 MOV R0,0E3H MOV 0E2H,R0 MOV R0,0E4H MOV 0E3H,R0 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 24 頁 共 52 頁 MOV 0E4H,00H …… 最后是檢查車是否停了。R0， R1指向下兩次方向盤角度 DJNZ R7,DIRECTION MOV R0,0E1H MOV 0E0H,R0 。在此 4次比較中，有一次不符時退出比較 YES1: NOP 。取絕對值 CLR C SUBB A,20D 。比較 4次方向盤角度差 MOV R0,0E0H 。加速度（ 20a60） +不剎車 BAK_YES1:NOP 或者，當(dāng)加速度在 60到 30之間，既使剎車，但如果此前已是方向盤亂轉(zhuǎn)，那么撞車事件也會發(fā)生，因為當(dāng)加速度在 60到 30之間時，當(dāng)時車速必然相當(dāng)高，如果在達到這么大的加速度前 方向盤亂轉(zhuǎn)，而且剎車時，必然會導(dǎo)致車子因車的慣性等原因而使車的方向不受司機的控制，而后來的加速度如此大，說明撞車事件發(fā)生了。51H的第二位為剎車信號 ANL A,02H JNZ BAK_YES1 。R5存有原來的加速度 CLR C SUBB A,20 JC NATUAL 。根據(jù)經(jīng)驗，如果是不剎車，當(dāng)加速度在 60到 20之間時，撞車事件必然發(fā)生，因為上坡的自然減速不可能達到那么大。加速度 60，撞車事故發(fā)生 DONEXT:NOP 。計算加速度 JC DONEXT 。取絕對值 MOV R5,A 。現(xiàn)在 A是車的加速度了 JNC DONEXT 。F1H為此時的車速 CLR C 。分別說明如下： 當(dāng)加速度大于 (負的 )60(公里 /小時 )時，不管車子是否剎車，肯定有撞車事件發(fā)生，因為正常剎車不可能達到這樣 的加速度； 檢查加速度是否大于 60 …… 。沒有翻車 LJMP BREAK 。取絕對值 CLR C SUBB A,90D 。 MOV A,55H 。如果車體傾角不小于 90度時，判斷 車子翻，從而進入事故處理程序。主程序的其他部分 接著本人用軟件來處理數(shù)據(jù)，并利用諸如剎車狀態(tài)、加速度及車體角度等各種可以利用的數(shù)據(jù)來判斷事故的是否發(fā)生。51H單元的第一位表示氣囊爆炸信號 ANL A,01H JNZ D1 。程序如下： ?? 。本人首先判斷安全氣囊爆炸裝置發(fā)出的信號。因為安全氣囊爆炸裝置現(xiàn)已是一項很成熟的技術(shù)，其可靠性足以滿足要求，而且利用安全氣囊爆炸裝置能大大減少黑匣子系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本。但如果轎車上裝有安全氣囊爆炸裝置，那么判斷事故的發(fā)生將是十分的簡單，因為一旦安全氣囊爆炸，絕大多數(shù)情況就是發(fā)生事故。 圖 32 中斷處理框圖 信號處理 信號的處理主要是用已有的數(shù)據(jù)來判斷汽車是否處在危險狀態(tài)中或者發(fā)生了事故。車速信號的采集主要是通過外部中斷 INT1捕捉車速脈沖，而由定時器記錄脈沖的輸出間隔，從而計算出里程、車速等實時數(shù)據(jù)。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 19 頁 共 52 頁 3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 系統(tǒng)主程序設(shè)計 系統(tǒng)主程序框圖如圖 31所示，主控制模塊首先對系統(tǒng)進行初始化操作，包括對時鐘芯片，串行口，中斷、定時器等接口芯片的設(shè)置，初始化完成后即進入主程序，主程序形成一個高速運行的循環(huán)，為了保證異常情況下導(dǎo)致的程序跑飛或卡死時能夠得到及時的復(fù)位，在各個軟件模塊中設(shè)置了喂狗操作 [10,11]。每個集成電路芯片旁都安置一個 F? 陶瓷電容，電容的引線盡量短。線過渡。 （ 2） 信號走線盡量與電源、地線相一致，信號走線不要形成環(huán)路，以減少輻射或接收能力 ；也不要形成分支，以防止反射和產(chǎn)生諧波。 2） 印制電路板的抗干擾設(shè)計 （ 1） 電源線與地線應(yīng)盡量加粗，所以未使用空間都設(shè)計成地線平面，以減少地線阻抗。 1） 通道干擾的隔離措施 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 18 頁 共 52 頁 目前在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，最廣泛使用的是光電隔離技術(shù)，它能有效地抑制尖峰脈沖及各種噪聲干擾，從而使通道的信噪比大大提高。其中通過電場途徑干擾的實質(zhì)是電容耦合干擾，干擾信號通過導(dǎo)線或電路的分布電容進入系統(tǒng)；而通過電磁場途徑干擾的實質(zhì)是互感性耦合干擾，干擾信號通過導(dǎo)線或回路的互感耦合進入系統(tǒng)； 2） 通道干擾，即通過與主機相連的前向通道、后向通道已經(jīng)與其他主機的通道進入的干擾； 3） 電源干擾，由于車載蓄電池與汽車交流發(fā)電機、起動機、點火線圈相連，不僅電壓波動很大，而且含有尖峰脈沖，此外在汽車行駛中，由于現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣所造成的電源噪聲等。 外部干擾源主要有電磁干擾、電源波動造成的干擾以及環(huán)境干擾等。 系統(tǒng)可能存在的干擾 記錄儀主機的干擾源主要來自內(nèi)部和外部兩個方面。 系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計 對于安裝在車體中的記錄儀主 機，難免受到各種干擾的影響。開關(guān)信號經(jīng)過光電隔離處理后直接輸入到 D觸發(fā)器集的 D0～ D7口。開關(guān)量采集模塊電路如圖 210所示 [9]。這樣剎車、喇叭、左右燈、大燈、氣壓、 1號和 2號門、報警器等 8路開關(guān)量經(jīng)過 D觸發(fā)器后并行輸入到 74LS165，再經(jīng)74LS165轉(zhuǎn)換后，串行輸入給單片機進行處理。 該模塊利用 74LS165型并行輸入 8位移位寄存器 作為輸入口，其硬件電路如圖 29所示利用單片機的 3根 I/O口線擴展為 8位的輸入口線，圖 29中 74LS165作為 8位的輸入線，CLK為時鐘脈沖輸入端， D0～ D7為并行輸入端，在系統(tǒng)中就是 8位開關(guān)量。開關(guān)信號主要包括剎車、喇叭、左右燈、大燈、氣壓、 1號和 2號門、報警器等。這樣的點評輸至單片機的 T1計數(shù)口能滿足需要 [7,8]。 108ohRVVR? （ 28） 式中， hV 為 THS118的輸出電壓，由于 THS118的輸出電壓是當(dāng) c點電壓等于 d點電壓時，輸出電壓 0V， c點電壓大于 d點電壓或小于 d點電壓時，輸出電壓為 55～ 140mV，由式 28可知放大電路的增益為 100247。 THS118輸出的波形為矩形波。從霍爾元件結(jié)構(gòu)上看，輸出端包含共模電壓 Vc，電壓 Vc對霍爾電壓沒有關(guān)系，使用時此電壓必須除去，本系統(tǒng)中采用差動輸入的運算放大器來忽略此電壓。 10 /V RNf n?? （ 27） 由 THS118型霍爾元件組成的速度測量電路 在系統(tǒng)中，采用了 THS118型霍爾元件作為速度測量部分的速度傳感器， THS118的特征如下：（ 1）超小 4引腳封裝（ 2）良好的溫度特性（ 3）溫度工作范圍大（ 55～ 125℃）（ 4）輸出電壓 線性良好 圖 28是采用 THS118的轉(zhuǎn)速檢測電路，磁轉(zhuǎn)子 M旋轉(zhuǎn)地同時，使霍爾元件 H的磁極 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 15 頁 共 52 頁 （ N,S） 產(chǎn)生變化，從而檢測轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。 2L RN?? （ 25） 則 1秒鐘內(nèi)汽車行駛的距離 L1如式 26。 n =8 （ 23） 設(shè) 0． 2秒內(nèi)計數(shù)器測得的脈沖數(shù)為 f，則車輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù) N如式 24。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 14 頁 共 52 頁 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器主要技術(shù)指標(biāo) 其主要技術(shù)指標(biāo)如下：測量范圍 0～ 10000r／ min 輸出波形：矩形脈沖波 供電電壓： DC5～ 24V 響應(yīng)頻率： 50～ l00KHZ 工作距離： 3～ 5mm 每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)：與磁鋼數(shù)量一致 輸出信號幅值：高電平接近供電電源，低電平 工作溫度： 20℃ ～ +80℃ 外形尺寸： M16Xl或 Ml2Xl 速度測量原理 本系統(tǒng)選用霍爾傳感器將速度信 號轉(zhuǎn)換為電信號，考慮到傳感器的體積要小，便于安裝，誤差要盡量減小等要求，采用車輪旋轉(zhuǎn)一周，速度傳感器要輸出若干個脈沖的方法，具體采用在變速器上安裝 8個小磁鋼相應(yīng)的輸出 8個脈沖的方法。待測物體以角速度 ? 旋轉(zhuǎn) 時，每當(dāng)一個小磁鋼轉(zhuǎn)過霍爾開關(guān)集成電路，霍爾開關(guān)便產(chǎn)生一個相應(yīng)的脈沖。待測物上粘貼一對或多對小磁鋼，小磁鋼愈多分辨率愈高。 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)與原理 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器是利用霍爾元件制成的，利用霍爾效應(yīng)原理工作的：一個金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁場中，磁場垂直于薄片，當(dāng)薄片通以電流 Ie時，在薄片的兩側(cè)面上就會產(chǎn)生一個微量的霍爾電壓 UH，如果改變磁場上的強度，霍爾電壓的大小亦隨之改變，當(dāng)磁場消失時，霍爾電壓變?yōu)榱?。霍爾元件以霍爾效?yīng)為其工作基礎(chǔ)。系統(tǒng)采用霍爾傳感器將速度信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號，霍爾式傳感器是利用霍爾元件制成的，霍爾元件是一種磁傳感器。 速度信號檢測模塊及其實現(xiàn) 速度信號檢測模塊的原理是：汽車行駛過程中，車輪旋轉(zhuǎn)經(jīng)過傳感器，單位時間內(nèi)輸出一定量的脈沖，傳感器輸出地脈沖通過放大電路放大整形，然后送至單片機 T1口計數(shù)，得到的脈 沖數(shù)經(jīng)過速度計算的公式計算后得到汽車行駛速度。 CH375的 USB主機方式支持各種常用的 USB全速設(shè)備，外部單片機、 DSP、MCU可以通過 CH375按照相應(yīng)的 USB協(xié)議與 USB設(shè)備通信 [6]。 CH375內(nèi)部集成了 PLL倍頻器、主從 USB接口 SIE、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、被動并行接 口、異步串型接口、命令解釋器、控制傳輸?shù)膮f(xié)議 處理器 、通用的固件程序等。 F9：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位里程數(shù)據(jù)。 FB：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位日期數(shù)據(jù)。 圖 27 通訊口接口電路 雙機通信協(xié)議控制字 FD：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)通訊正?；蚪邮諗?shù)據(jù)正確確認控制字。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 12 頁 共 52 頁 m o d( 2 )256384 sfo scX ??? ? 波 特 率 （ 22） 其中 smod為 PCON寄存器最高位的值，其值為 1或 0。 在本系統(tǒng)中，以工作方式 2進行串行數(shù)據(jù)通信，其波特率為 9600。從理論上說，一個 UART應(yīng)包括發(fā)送器電路、接收器和控制電路等內(nèi)容。因為在計算機中使用的數(shù)據(jù)都是并行數(shù)據(jù)，因此在發(fā)送端，要把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為串行數(shù)據(jù)；而在接收端，卻要把接到的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)。一個是數(shù)據(jù)傳送，另一個是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。 RS232接收器輸入 RS232電平，輸出 TTL/CMOS電平，不使用的接收器輸入，輸出端可以懸空，其輸入端內(nèi)置 5K? 下拉電阻，當(dāng)輸入端懸空時被下拉至地，經(jīng)反向器輸出端為高電平，如圖 26所示 。 8V左右。 MAXIM公司的 MAX200MAX211/MAX213， MAX232/MAX233， MAX3222/MAX3223系列接收 /發(fā)送在 RS232通信接口中日益得到廣泛應(yīng)用，他們具有功耗低，工作電源由單電源的，也有多電源的，波特率高達 120KPS，外接電容 ～ 1F? 可選 ，具有多種封裝形式，接收器輸出為三態(tài) TTL/CMOS等優(yōu)越性， MAX232CPE為雙組 RS232接收發(fā)送器，工作電源為 +5V, ? 的電容，其市場價格低，主要由三部分組成：電壓倍增器， RS232發(fā)送器， RS接收器。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 10 頁 共 52 頁 通訊口設(shè)計 RS232通訊口設(shè)計 由于 TTL電平和 RS232電平互不兼容，所以 兩者對接時，必須進行電平轉(zhuǎn)換。這種存儲器利用編程器寫入后，信息可長久保持，因此可作為只讀存儲器。優(yōu)