汽車智能剎車系統(tǒng)設(shè)計(jì)正文-閱讀頁
2025-07-15 07:00本頁面
【正文】 感器當(dāng)仁不讓。對(duì)于我們普通的電子愛好者來說，DS18B20的優(yōu)勢(shì)更是我們學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)和開發(fā)溫度相關(guān)的小產(chǎn)品的不二選擇。 DS18B20的主要特征： ?* 全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出 ?* 先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信 ?* 最高12位分辨率， ?* 12位分辨率時(shí)的最大工作周期為750毫秒 ?* 可選擇寄生工作方式 ?* 檢測(cè)溫度范圍為–55176。C (–67176。F) ?* 內(nèi)置EEPROM，限溫報(bào)警功能?* 64位光刻ROM，內(nèi)置產(chǎn)品序列號(hào)，方便多機(jī)掛接?* 多樣封裝形式，適應(yīng)不同硬件系統(tǒng) DS18B20工作原理及其應(yīng)用DS18B20的溫度檢測(cè)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成于一個(gè)芯片之上，從而抗干擾力更強(qiáng)。在講解其工作流程之前我們有必要了解18B20的內(nèi)部存儲(chǔ)器資源。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時(shí)設(shè)置不由用戶更改。 RAM 數(shù)據(jù)暫存器：用于內(nèi)部計(jì)算和數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后丟失，DS18B20共9個(gè)字節(jié)RAM，每個(gè)字節(jié)為8位。在上電復(fù)位時(shí)其值將被刷新。第8個(gè)字節(jié)為計(jì)數(shù)寄存器，是為了讓用戶得到更高的溫度分辨率而設(shè)計(jì)的，同樣也是內(nèi)部溫度轉(zhuǎn)換、計(jì)算的暫存單元。EEPROM 非易失性記憶體，用于存放長(zhǎng)期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報(bào)警值和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，DS18B20共3位EEPROM，并在RAM都存在鏡像，以方便用戶操作。A44E霍爾開關(guān)集成電路應(yīng)用霍爾效應(yīng)原理,采用半導(dǎo)體集成技術(shù)制造的磁敏電路,它是由電壓調(diào)整器、霍爾電壓發(fā)生器、差分放大器、史密特觸發(fā)器,溫度補(bǔ)償電路和集電極開路的輸出級(jí)組成的磁敏傳感電路,其輸入為磁感應(yīng)強(qiáng)度,輸出是一個(gè)數(shù)字電壓信號(hào)。典型應(yīng)用于無觸點(diǎn)開關(guān)、汽車點(diǎn)火器、剎車電路、位置轉(zhuǎn)速檢測(cè)與控制、安全報(bào)警裝置和紡織控制系統(tǒng)。 圖7 A44E芯片引腳接線圖引腳1 是電源Vcc，引腳2是地GND ,引腳3 是輸出OUT。因此,輸出應(yīng)接負(fù)載電阻,其數(shù)值值取決于負(fù)載電流的大小,不得超負(fù)載使用。通過變壓器變壓，再經(jīng)過整流電路、濾波電路進(jìn)而將交流電變?yōu)橹绷麟?，在通過穩(wěn)壓器LM7805得到較穩(wěn)定的電壓，通過兩級(jí)電容對(duì)輸出電壓濾波后得到穩(wěn)定的5V直流電壓。這樣只要計(jì)算出發(fā)生信號(hào)到接收返回信號(hào)所用的時(shí)間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。圖5 超聲波測(cè)距原理圖聲速c與溫度有關(guān)(見表3)，如溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。聲速確定后，只要測(cè)得超聲波往返時(shí)間，即可求得距離。這以用DS18B20測(cè)量環(huán)境溫度，根據(jù)不同的環(huán)境溫度確定一聲速提高測(cè)距的穩(wěn)定性。表3 不同溫度超聲波波速溫度(攝氏度)3020100102030100波速(米每秒)313319325323338344349386 主程序流程圖主程序首先對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時(shí)器，工作模式為l6位的定時(shí)計(jì)數(shù)器模式，初始化定時(shí)器0、外部中斷0及LCD顯示電路。由于采用12MHz的晶振，機(jī)器周期為1us，當(dāng)主程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后，讀出計(jì)數(shù)器0中的值(即超聲波來回所用的時(shí)間)。例如所測(cè)溫度為2O℃時(shí)的聲速為344 m／s則有：d=(C*TO)／2=172TO／10000cm。由于DS18B20具有超小的體積，超低的硬件開消，抗干擾能力強(qiáng)，精度高，附加功能強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。溫度補(bǔ)償流程圖如圖11所示。超聲波發(fā)生子程序較簡(jiǎn)單，但要求程序運(yùn)行準(zhǔn)確。 超聲波測(cè)距接收子程序利用外中斷0檢測(cè)返回超聲波信號(hào)，一旦接收到返回超聲波信號(hào)（即INT0引腳出現(xiàn)下降沿或低電平），立即進(jìn)入中斷程序。如果當(dāng)計(jì)時(shí)器溢出時(shí)還未檢測(cè)到超聲波返回信號(hào)，則定時(shí)器T0溢出中斷將外中斷0關(guān)閉，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值0，表示此次測(cè)距不成功。 系統(tǒng)的軟硬件的調(diào)試 超聲波測(cè)距的制作和調(diào)試都比較簡(jiǎn)單，其中超聲波發(fā)射和接收采用Φ15的超聲波換能器TCT4010F1（T發(fā)射）和TCT4010S1（R接收），中心頻率為40kHz，安裝時(shí)應(yīng)保持兩換能器中心軸線平行并相距4～8cm，其余元件無特殊要求。根據(jù)測(cè)量范圍要求不同，可適當(dāng)調(diào)整與接收換能器并接的濾波電容的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。 硬件電路制作完成并調(diào)試好后，便可將程序編譯好下載到單片機(jī)試運(yùn)行。根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路參數(shù)和程序，～，測(cè)距儀最大誤差不超過1cm。本文設(shè)計(jì)的汽車智能剎車系統(tǒng)采用AT89C51作為主控芯片，可以實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)膶?shí)時(shí)超聲波測(cè)距，并將所測(cè)距離在LCD上顯示出來，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本系統(tǒng)的可行性及可靠性。為了防止傳感器的發(fā)射脈沖過后的漫射波。該系統(tǒng)理論最大探測(cè)距為10m，且誤差可在2cm之內(nèi)。通過這一段時(shí)間的努力，提高了自我的學(xué)習(xí)能力及查閱資
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