【正文】 理電路，如圖4. 5所示是單通道輪輪速信號處理電路，其中穩(wěn)壓二極管起限幅的作用，防止電壓過大損害信號處理電路。再利用施密特反向器74HC14整形，得到上升沿和下降沿陡直的脈沖波形，便于CPU對輪速信號的采集。 電磁閥驅(qū)動及故障診斷電路設(shè)計(jì)電磁閥是防抱死剎車系統(tǒng)的執(zhí)行部件，當(dāng)控制器輸出控制信號時(shí)，電磁閥動作，對缸壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)以使制動力在接近峰值制動力區(qū)域內(nèi)波動，實(shí)現(xiàn)汽車制動效率最佳。 電磁閥驅(qū)動及故障診斷電路本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為4通道輸出控制8個(gè)開關(guān)電磁閥。當(dāng)ECU計(jì)算到車輪的加速度或滑移率達(dá)到設(shè)定的門限值時(shí)，電磁閥就會動作，常開閥關(guān)閉，常閉閥打開。 ABS單通道電磁閥驅(qū)動及故障診斷電路 MC33289特點(diǎn)MC33289是Motorola公司推出的高端驅(qū)動芯片，主要應(yīng)用在汽車和工業(yè)領(lǐng)域驅(qū)動電磁閥等典型的感性負(fù)載。器件在待機(jī)模式下的靜態(tài)電流非常低。共20個(gè)引腳。NC:設(shè)計(jì)電路時(shí)不用連接。IN:為外部驅(qū)動信號輸入引腳，當(dāng)IN輸入為低電平時(shí)對應(yīng)的功率MOSFET處于關(guān)閉狀態(tài)。ON:為驅(qū)動信號輸出引腳，也是MOSFET輸出端。ST:檢測輸出引腳。OLDE:為開路負(fù)載檢測使能引腳，OLDS帶內(nèi)部下拉電阻。對電磁閥驅(qū)動狀況的檢測通過比較MC33289的輸出OUT與輸入IN來完成。同時(shí)為“1”或“0。OLDE(Open load Detection)為開路負(fù)載檢測使能引腳，當(dāng)輸入OLDE為高電平時(shí)檢測負(fù)載斷路、短路故障。無驅(qū)動信號，即IN=0”時(shí)，開關(guān)關(guān)斷，OUT輸出0V。 輪速傳感器故障診斷設(shè)計(jì) ABS輪速傳感器信號作為系統(tǒng)的輸入級，輪速傳感器是ABS控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件其工作的好壞直接影響ABS控制的性能。本論文通過間接的方法測量出傳感器電阻值，把此電阻值和己知電阻值進(jìn)行比較，即可判斷輪速傳感器是否有故障。 傳感器故障診斷硬件電路4通道傳感器診斷電路由2片CD4066集成電路、單片機(jī)、CD4069和一些相關(guān)電路組成。2片4066分別完成左前輪、右前輪、左后輪、右后輪的傳感器檢測開關(guān)轉(zhuǎn)換操作，CD4069為反向器，對CPU輸出的信號起反向的作用從而實(shí)現(xiàn)CPU對傳感器診斷和正常工作信號處理的轉(zhuǎn)換。 輪速傳感器故障診斷電路圖，現(xiàn)以單通道輪速傳感器故障診斷電路為例說明傳感器故障診斷的實(shí)現(xiàn)原理過程。此時(shí)4066A的1, 2腳相通，4066B的3, 4管腳不相通，4腳接傳感器，2腳通過電阻R與+5 V電源相接，同時(shí)2腳接到CPU的A/D轉(zhuǎn)換器通道A/D轉(zhuǎn)換通道上。當(dāng)對輪速傳感器檢測完無故障后與CD4069連接的I/O口通過CPU輸出“1”電平到CD4066的5腳，而此時(shí)13腳為“0”電平，所以開關(guān)B導(dǎo)通。此時(shí)3, 4管腳相通，1, 2管腳不相通，4腳接輪速傳感器，輪速傳感器信號經(jīng)CD4066的5腳后經(jīng)過3腳再經(jīng)過輪速信號處理電路后輸入到CPU的I/O口進(jìn)行輪速信號的的運(yùn)算處理。 傳感器故障顯示接口，SPCE061A的IOA12, IOA13, IOA14, IOA15，分別接左前輪速傳感器故障顯示接口、左后輪輪速傳感器故障顯示接口、右前輪故障顯示接口、右后輪故障顯示接口。當(dāng)右前輪傳感器有故障時(shí)，IOA14口輸出高電平，經(jīng)CD4069反相器后輸出低電平，散光燈D3亮，即右前輪故障報(bào)警燈亮。 CAN數(shù)據(jù)總線傳輸電路設(shè)計(jì) 控制器局域網(wǎng)(CANController Area Network)是眾多的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之一，它是一種支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。 CAN總線系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 采用SJA1000作為獨(dú)立的CAN控制器，總線驅(qū)動器采用AT82C250，光耦部分采用6N137。SJA1000主要實(shí)現(xiàn)CAN的媒體訪問控制層(MAC)的所有功能。為增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力,SJA1000通過高速光耦6N137與82C250相連,實(shí)現(xiàn)總線上各節(jié)點(diǎn)間的電氣隔離。 SPCE061與CAN控制器連接SPCE061A的IOB10連接到SJA1000的/CS，當(dāng)IOB10為0時(shí)，SPCE061A的片外存儲器地址可以選中SJA1000，SPCE061A通過這些地址可對SJA1000執(zhí)行相應(yīng)的讀/寫操作。IOB13連接SJA1000的ALE信號，對選中的地址進(jìn)行鎖存。應(yīng)當(dāng)注意的是，SJA1000的TX1腳必須懸空，,否則不能形成CAN協(xié)議要求的電平邏輯。不過，光耦電路用的2個(gè)電源VCC和VDD必須隔離。CANH和CANL與地之間并聯(lián)了2只30pF的小電容器，可以濾除總線上的高頻干擾并具有一定的防電磁輻射能力。AT82C250的Rs引腳可以選擇3種不同的工作模式：斜率控制、高速模式以及待機(jī)，在低波特率且總線較短時(shí)，一般采用斜率控制模式，上升及下降的斜率取決于Rs的取值，Rs的取值一般在16140KΩ之間，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用的Rs值為47KΩ的電阻。高壓點(diǎn)火、繼電器火化和電源干擾(電壓波動)等是汽車上電子系統(tǒng)的主要干擾源。還有溫度的影響，汽車在外面行使，電子系統(tǒng)工作環(huán)境惡劣，還有南北方差異，電子元件工作受溫度影響很大，超過設(shè)定溫度時(shí)容易失效，造成系統(tǒng)故障，其次由于振動，汽車上的電器設(shè)備必須經(jīng)受得住強(qiáng)烈的振動，結(jié)構(gòu)和工藝要保證這一要求，減少接插件造成的維修不便。干擾信號發(fā)生源:①信號本身可能成為干擾信號。②各種電感負(fù)載。③各種共振電路。它們有可能構(gòu)成振蕩回路。 消除干擾的基本技術(shù)及措施消除單片機(jī)控制系統(tǒng)的干擾一般從兩個(gè)方面考慮。其次，防止干擾信號的竄入。 (1)電路設(shè)計(jì)模塊化在電路板設(shè)計(jì)中將執(zhí)行器電路，傳感器電路、系統(tǒng)控制電路分開設(shè)計(jì)。 (2)采用濾波器濾波器是應(yīng)用最普遍的抗干擾方法。采用不同性能的濾波器，抑制干擾信號，提高信噪比。平衡技術(shù)是一種消除串音干擾的有效措施，在汽車電路中。 (4)接地技術(shù)實(shí)踐證明，單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的抗干擾與系統(tǒng)的接地方式有很大關(guān)系，接地技術(shù)往往是抑制噪音的重要手段。設(shè)備的金屬外殼等要安全接地。 第五章 ABS軟件設(shè)計(jì)ABS實(shí)質(zhì)是一種自動控制裝置，其作用是根據(jù)滑移率和車輪減速度是否達(dá)到某一設(shè)定值，來識別車輪是在穩(wěn)定區(qū)還是在非穩(wěn)定區(qū)轉(zhuǎn)動，進(jìn)入非穩(wěn)定區(qū)域是保壓還是減壓。軟件設(shè)計(jì)好壞直接影響到ABS工作效及響應(yīng)速度。 邏輯門限法的基本原理邏輯門限法的基本原理是選擇車輪加、減速度門限和滑移率門限來控制制動壓力的增壓，減壓或保壓，以獲得車輪的滑移率控制在最佳滑移率附近。對汽車制動時(shí)，制動壓力增加，當(dāng)車輪減速度達(dá)到其設(shè)定門限值時(shí)，控制信號出現(xiàn)，此時(shí)對制動壓力進(jìn)行保壓控制直到車輪滑移率增大到車輪滑移率門限值，出現(xiàn)控制信號為止。當(dāng)信號產(chǎn)生期間保持制動壓力，信號消失后增加制動壓力，此為一個(gè)周期。 (5. 1） 式中:車輪中心的速度即汽車車身的速度；:車輪速度。參考車速都是由車輪速度計(jì)算得到的。汽車速度信息的獲得有多種途徑。因?yàn)楹涂傮w變化趨勢相同，因此可設(shè)定當(dāng)車輪減速度達(dá)到某一特定值時(shí)，以該瞬時(shí)的車輪速度為初始值，根據(jù)在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)按固定斜率變化的規(guī)律，計(jì)算出近似的汽車速度。 加速度計(jì)算算法本文采用加速度的計(jì)算公式來計(jì)算結(jié)果，制動加速度計(jì)算公式為： () 式中:和為相鄰兩次車輪速度。結(jié) 論本文簡要介紹了汽車防抱死制動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及ABS基本理論，闡述了制動時(shí)引起車輪抱死的原因，分析了影響汽車制動的因素及制動過程中的運(yùn)動情況。選擇SPCE061A為ABS控制器CPU完成了控制器的硬件電路設(shè)計(jì)，包括電源電路、信號輸入處理電路、電磁閥驅(qū)動及故障診斷電路、CAN數(shù)據(jù)總線傳輸電路等，在理論上實(shí)現(xiàn)了ABS防抱死控制的基本功能。致 謝在即將畢業(yè)之際，畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，我想借此機(jī)會對關(guān)心和支持我的所有人表示感謝！四年來，我認(rèn)真地學(xué)習(xí)了專業(yè)課程基礎(chǔ)知識，具有一定的設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)和獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，由于畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是一種整體性的，系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)，我真的是很努力地在做，但還是感到力不從心，因而這次設(shè)計(jì)在深度和廣度上都有一定的局限性，不過，我認(rèn)為還是提高了認(rèn)識，學(xué)到了東西。在老師的悉心指導(dǎo)下，我才得以完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此我要感謝所有關(guān)心和愛護(hù)我的人，今后我會繼續(xù)努力，不辜負(fù)你們對我的期望！參考文獻(xiàn)：[1].[M].北京:北京理工大學(xué)出版社，1999.[2].[M]，北京:人民郵電出版社，2002.[3].[J]，專用汽車，1997, 2:41～42.[4].周云山，[M].北京:北京理工大學(xué)出版社，1999.[5].(第3版)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000.[6].姚國平，[M]，北京:人民交通出版社，2004.[7].[M]，南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2005.[8].[M]，北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[9].SUNPLUS Technology Corporation. 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