液压助力转向电控系统说明书
电动液压转向助力泵总成技术规格书
②将驱动控制器与压缩机和电源按原状态连接好,保证各插接见连 接牢固,注意:各插接件对接前检查其内部接头端子是否松脱,保证连 接完好。
六、常见故障及排除方法
故障 液压泵 不通电
异响
漏气
控制器 不工作
现象
液压 泵不 工作
液压 泵启 动运 行前 后声 音有 变化
没有 开关 门及 刹车 时气 压下 降明 显
三、产品技术参数
1.液压泵技术参数 功率:3KW 电压 输入:AC380V 额定转速:1450r/min 流量:13L/min
2.控制器技术参数 功率:4KW 电压输入:DC400V~750V 输出:AC380V
4、 注意事项
1、 当汽车启动时,无油压报警才能启动汽车。 2、汽车长时间停止,车下液压泵位置是否有明显油污,有则说明有漏 油情况。
产品概述 1.产品构成
本电动液压助力转向泵总成由电动液压泵泵及变频器两部分组成,其 中电动液压泵为骆驼倍能自制,变频器为外购安瑞吉变频器
2.产品简介
本套系统的转向油泵不再由发动机驱动,而是由辅助电机驱动,该
电机的动能来自高压电气系统,该系统符合国家标准。当控制器接到转 向信号时及车速信号时,控制器启动,带动液压泵电机转动。
电源线松落
排除措施
重新连接接触件或 更换导线;调整接 线的顺序。
首先检查安装部位 安装情况等是否符 合要求,若果是电 机及内部零件的运 转或摩擦造成的声 音则属于正常的。
请专业人员检测判 定,如果是液压泵 泄露,清洗液压 泵:更换液压泵液 压油,更换管路连 接处的密封圈;如 果助力转向能达到 标准,经检测设备 检验不漏,但液压 泵表面有油迹则为 压缩机正常渗漏, 不许进行更换。
电动液压助力转向总成使用说明
电动液压助力转向泵总成交流系列使用说明书
电动液压助力转向泵总成ELECTRO-HYDRAULIC POWER STEERING PUMP ASSEMBLY使用说明书一、产品简介电动液压助力转向泵总成(以下简称“转向泵”)是纯电动客车、混合动力客车的转向动力源,为汽车提供可靠的转向助力,是转向系统的关键部件。
转向泵由严格按照QC/T299-2000标准制造的叶片泵、全封闭自扇冷式交流异步电机和其他绝缘机构组成。
车载主电源通过DC-AC变频器为交流电机提供电源,电路接通后驱动交流电机以恒定转速运转,继而使电机驱动的液压泵为助力油缸提供稳定的流量,随时保证转向助力需求。
达到IP55的整体防护等级、独有的双重绝缘设计、最小的体积重量、优异的噪音表现,以及稳定可靠的性能使我们的转向泵深受国内外诸多主机厂和客户的欢迎。
二、产品特点↘体积小↘重量轻↘噪音低↘安全性能高↘可靠稳定性高↘整体防护等级IP55↘独有的双重绝缘设计三、适用范围↘电动中巴车↘电动大客车↘电动卡车↘电动牵引车等↘需液压助力转向系统的车辆四、产品结构示意图五、技术参数表产品型号额定电压(V)额定功率(kW)最大压力(MPa)流量(L/min)进油口规格(mm)出油口规格(mm)重量(kg)电动液压助力转向泵总成HDZXB0810/1.5 220VAC 1.5 8 10 φ16 M16*1.5-6H 16 HDZXB0908/1.1 220VAC 1.1 9 8 φ16 M16*1.5-6H 14 HDZXB1010/1.5220VAC/380VAC1.5 10 10 φ16 M16*1.5-6H 16HDZXB1010/2.2220VAC/380VAC2.2 10 10 φ16 M16*1.5-6H 22HDZXB1316/3220VAC/380VAC3 13 16 M22*1.5-6H M18*1.5-6H 29HDZXB1416/3220VAC/380VAC3 14 16 M22*1.5-6H M18*1.5-6H 29HDZXB1420/4220VAC/380VAC4 14 20 M22*1.5-6H M18*1.5-6H 33六、产品外观尺寸产品型号 L(mm) W(mm) H(mm) A (mm ) B(mm) X (mm ) 电动液压助力转向泵总成HDZXB0810/1.5365 185 211 140 125 12 HDZXB0908/1.1 372 168 211 140 100 12 HDZXB1010/1.5 365 185 211 140 125 12 HDZXB1010/2.2 422 200 254 160 140 12 HDZXB1316/3 436 200 254 160 140 12 HDZXB1416/3 436 200 254 160 140 12 HDZXB1420/444423028119014012七、产品接线图注:转向泵3kW 及其以下规格的产品接线方法220V 或380V 已通用为星型接法,4kW 以上规格的产品接线方法220V 或380V 已通用为三角型接法 ,无需更改电机接线方式直接连接即可。
重型货车液压助力转向系统结构设计说明书.doc
目录前言 (1)1 汽车主要参数的选择 (2)1.1 汽车主要尺寸的确定 (2)1.1.1 轴距L (2)1.1.2 前轮距B1和后轮距B2 (3)1.1.3 外廓尺寸 (4)1.1.4 前悬LF和后悬LR (4)1.2 汽车质量参数的确定 (5)1.2.1 整车整备质量m0 (5)1.2.2 汽车的载客量和装载质量 (6)1.2.3 质量系数 (6)1.2.4 汽车总质量 (7)1.2.5 轴荷分配 (7)2 转向系的概述及主要性能参数 (9)2.1 转向系的概述 (9)2.1.1 转向操纵机构 (9)2.1.2 转向传动机构 (10)2.1.3 转向器 (10)2.1.4 转角及最小转弯半径 (11)2.1.5 对转向系的要求 (13)2.2 转向系主要性能参数 (13)2.2.1 转向系的效率 (13)2.2.2 转向器的正效率η+ (14)2.2.3 转向器的逆效率η- (15)2.2.4 角传动比 (15)2.2.5 力传动比 (16)2.2.6 转向器传动副的传动间隙△t (17)2.2.7 转向盘的总转动圈数 (17)3 转向器机械部分的设计与计算 (19)3.1 转向器的结构形式选择 (19)3.2 转向系计算载荷的确定 (20)3.3循环球式转向器设计与计算 (20)3.4 循环球式转向器零件强度计算 (22)4 动力转向系的设计计算 (23)4.1 对动力转向机构的要求 (23)4.2 动力转向机构布置方案的选择 (23)4.2.1 动力转向形式与结构方案 (23)4.2.2 传能介质的选择 (24)4.2.3 液压转向加力装置的选择 (25)4.2.4 液压转向加力装置转向控制阀的选择 (26)4.3 动力缸的设计计算 (27)4.3.1 刚径尺寸Dc的计算 (27)4.3.2 活塞行程s的计算 (29)4.3.3 动力缸缸筒壁厚t的计算 (30)4.4 分配阀的参数选择与设计计算 (30)4.4.1 预开隙e (30)14.4.2 滑阀总移动量e (31)4.4.3 局部压力降p∆ (31)4.4.4 油液流速的允许值[v] (32)4.4.5 滑阀直径d (32)4.4.6 滑阀在中间位置时的油液流速v (32)4.4.7 分配阀的泄漏量Q∆ (33)4.5 回位弹簧的预紧力和反作用阀直径的确定 (33)4.6 油泵排量与油罐容积的确定 (34)4.7 液压动力转向的工作特性 (35)5 转向传动机构设计 (37)5.1转向传送机构的臂、杆与球销 (38)5.2 转向操纵机构的防伤安全措施 (39)6 经济技术路线分析 (42)7 结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)前言100多年前,汽车刚刚诞生后不久,其转向操作是模仿马车和自行车的转向方式,用一个操纵杆或手柄来使前轮偏转实现转向的。
电控液压助力转向
汽车行业应用
汽车行业是电控液压助力转向技术应用的主要领域之一。通 过电控液压助力转向系统,汽车制造商可以提高汽车的操控 性能和驾驶舒适度,同时降低油耗和排放。
在汽车行业中,电控液压助力转向技术广泛应用于各类车型 ,如轿车、SUV、货车等。这种技术的应用有助于提高汽车 的安全性和稳定性,特别是在高速行驶和紧急避障等情况下 。
油压传感器
监测助力油压的大小,为 系统提供油压信号,用于 调节助力的大小。
控制器
电子控制单元(ECU)
作为系统的核心控制部件,接收来自传感器的信号,根据设 定的控制算法计算出所需的助力大小和方向,向执行器发送 控制指令。
人机交互界面
提供给驾驶员操作界面,可设置系统参数、查看系统状态等 。
执行器
电磁阀
根据ECU的控制指令,调节液压 油的流量和方向,实现助力转向 。
液压泵
为系统提供液压油,保证助力转 向的正常运行。
03
电控液压助力转向的液 压系统
液压泵
液压泵是电控液压助力转向系统的核 心部件之一,其主要作用是将发动机 或电动泵提供的机械能转化为液压能, 为系统提供动力。
液压泵的输出流量和压力可随转向阻 力矩的变化而自动调节,以提供最佳 的助力效果。
能。
液压缸
液压缸是电控液压助力转向系统的执行元件,其作用是将液压能转化为 机械能,推动转向节臂转动,从而协助驾驶员完成转向操作。
液压缸通常采用双作用缸或单作用缸,具有结构简单、工作可靠的特点。
液压缸的输出力和行程可随转向阻力矩的变化而自动调节,以提供最佳 的助力效果。
04
电控液压助力转向的应 用与案例
05
电控液压助力转向的发 展趋势与挑战
技术发展趋势
电子液压助力转向系统
电子液压助力转向系统中文名电子液压助力转向系统外文名Electric Power Steering主要构件储油罐、助力转向控制单元等原理电子控制单元根据车辆缩写EPS目的低速时驾驶轻便,高速时稳定可靠目录1基本介绍2主要构件3工作原理4优点缺点1基本介绍EPS电动转向电动转向(Electric Power Steering)电子液压助力转向系统电动转向是用电动机直接提供助力,助力大小由电控单元(ECU)控制的动力转向系统。
扭矩传感器与转向轴连接在一起,当转向轴转动时,传感器工作,将信号传给ECU,ECU,根据车速决定电动机的助力效果,以保证汽车在低速时驾驶轻便,高速时稳定可靠。
2主要构件储油罐、助力转向控制单元、电动泵、转向机、助力转向传感器等,其中助力转向控制单元和电动泵是一个整体结构。
3工作原理电子液压转向助力系统克服了传统的液压转向助力系统的缺点。
它所采用的液压泵不再靠发动机皮带直接驱动,而是采用一个电动泵,它所有的工作的状态都是由电子控制单元根据车辆的行驶速度、转向角度等信号计算出的最理想状态。
电子液压助力转向系统简单地说,在低速大转向时,电子控制单元驱动电子液压泵以高速运转输出较大功率,使驾驶员打方向省力;汽车在高速行驶时,液压控制单元驱动电子液压泵以较低的速度运转,在不至于影响高速打转向的需要同时,节省一部分发动机功率。
是使用较为普遍的助力转向系统。
4优点缺点现代轿车马力大、速度快,为了操纵的轻便和灵敏,中高档次的轿车转向器都加装了转向动力装置,又称为液压动力转向器。
它具有工作无噪声,灵触度高体积小,能够吸收来自不平路面的冲击力,在现代轿车上得到十分广泛的应用。
液压动力转向器的主要部件包括油泵、液压分配阀和助力器。
液压分配阀与油泵组合一体,助力器与转向器装在一起,中间用油路连接。
发动机通过皮带带动油泵,把油压输出到助力器。
助力器壳体内是一个活塞,活塞连接着转向器的齿轮,活塞两端是腔室。
汽车电动助力转向控制系统控制器设计说明
第一章绪论电动助力转向系统(Electric Power Steering,缩写EPS)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速和电子控制单元(ECU)等组成。
它是近代各种先进汽车上所必备的系统之一。
1.1电动助力转向的发展从最初的机械式转向系统(Manual Steering,简称MS)发展为液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering,简称HPS),然后又出现了电控液压助力转向系统(Electro Hydraulic Power Steering,简称EHPS)和电动助力转向系统(Electric Power Steering,简称EPS)。
装配机械式转向系统的汽车,在泊车和低速行驶时驾驶员的转向操纵负担过于沉重,为了解决这个问题,美国GM公司在20世纪50年代率先在轿车上采用了液压助力转向系统。
但是,液压助力转向系统无法兼顾车辆低速时的转向轻便性和高速时的转向稳定性,因此在1983年日本Koyo公司推出了具备车速感应功能的电控液压助力转向系统。
这种新型的转向系统可以随着车速的升高提供逐渐减小的转向助力,但是结构复杂、造价较高,而且无法克服液压系统自身所具有的许多缺点,是一种介于液压助力转向和电动助力转向之间的过渡产品。
到了1988年,日本Suzuki公司首先在小型轿车Cervo上配备了Koyo公司研发的转向柱助力式电动助力转向系统;1990年,日本Honda公司也在运动型轿车NSX上采用了自主研发的齿条助力式电动助力转向系统,从此揭开了电动助力转向在汽车上应用的历史。
1.2 电动助力转向的分类:机械液压助力机械液压助力是我们最常见的一种助力方式,它诞生于1902年,由英国人Frederick W. Lanchester发明,而最早的商品化应用则推迟到了半个世纪之后,1951年克莱斯勒把成熟的液压转向助力系统应用在了Imperial车系上。
汽车电动助力转向系统的设计说明书精选全文 (2)
可编辑修改精选全文完整版第1章绪论1.1 汽车转向系统简介汽车转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构,在汽车转向行驶时,保证各转向轮之间有协调的转角关系。
它由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。
转向系统作为汽车的一个重要组成部分,其性能的好坏将直接影响到汽车的转向特性、稳定性、和行驶安全性。
目前汽车转向技术主要有七大类:手动转向技术(MS)、液压助力转向技术(HPS)、电控液压助力转向技术(ECHPS)、电动助力转向技术(EPS)、四轮转向技术(4WS)、主动前轮转向技术(AFS)和线控转向技术(SBW)。
转向系统市场上以HPS、ECHPS、EPS应用为主。
电动助力转向具有节约燃料、有利于环境、可变力转向、易实现产品模块化等优点,是一项紧扣当今汽车发展主题的新技术,他是目前国内转向技术的研究热点。
1.1.1 转向系的设计要求(1) 汽车转弯行驶时,全部车轮应绕瞬时转向中心旋转,任何车轮不应有侧滑。
不满足这项要求会加速轮胎磨损,并降低汽车的行驶稳定性。
(2) 汽车转型行驶后,在驾驶员松开转向盘的条件下,转向轮能自动返回到直线行驶位置,并稳定行驶。
(3) 汽车在任何行驶状态下,转向轮都不得产生共振,转向盘没有摆动。
(4) 转向传动机构和悬架导向装置共同工作时,由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。
(5) 保证汽车有较高的机动性,具有迅速和小转弯行驶能力。
(6) 操纵轻便。
(7) 转向轮碰撞到障碍物以后,传给转向盘的反冲力要尽可能小。
(8) 转向器和转向传动机构的球头处,有消除因磨损而产生间隙的调整机构。
(9) 在车祸中,当转向轴和转向盘由于车架或车身变形而共同后移时,转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
(10) 进行运动校核,保证转向轮与转向盘转动方向一致。
1.2 EPS的特点及发展现状1.2.1 EPS与其他系统比较对于电动助力转向机构(EPS),电动机仅在汽车转向时才工作并消耗蓄电池能量;而对于常流式液压动力转向机构,因液压泵处于长期工作状态和内泄漏等原因要消耗较多的能量。
电控液压助力转向系统
电控单元信号处理原理图
参考文献
• 关于工艺
• • • • • • • • •
高翔, 缪丰隆, GAO Xiang, MIAO Feng-long , 重庆工学院学报(自然科学版)2008 解后循, 高翔, 赵世婧, 卢慧娟, 拖拉机与农用运输车 2009,36(1) 王若平, 李千, 高翔, 汽车工程 2012,34(3) 胡建军, 李彤, 龚为伦, 秦大同, 液压与气动 2006(12) 毛彩云, 吴暮春, 柯松 汽车维修 2009(4) 冯樱, 肖生发, 罗永革,湖北汽车工业学院学报 2001,15(1) 郭晓林, 季学武, 陈奎元(清华大学汽车工程系;北京100084) 石培吉, 施国标, 林逸, 赵万忠,农业机械学报 2008,39(10) 高翔, 缪丰隆,TRACTOR & FARM TRANSPORTER 2009,36(1)
• 电控液压助力转向系统一
电控液压助力转向系统工作原理
• 电控液压转向系统的工作原理:在汽车直线行驶
时,方向盘不转动,电动泵以很低的速度运转, 大部分工作油经过转向阀流回储油罐,少部分经 液控阀然后流回储油罐;当驾驶员开始转动方向 盘时,ECU根据检测到的转角、车速以及电动机转 速的反馈信号等,判断汽车的转向状态,决定提 供助力大小,向驱动单元发出控制指令,使电动 机产生相应的转速以驱动油泵,进而输出相应流 量和压力的高压油。高压油经转向控制阀进入齿 条上的动力缸,推动活塞以产生适当的助力,协 助驾驶员进行转向操作,从而获得理想的转向效 果。
关于系统
• • • • • • •
石培吉, 施国标, 林逸, 黄贤广,TRACTOR & FARM TRANSPORTER 2009,36(1) 解后循, 高翔,农业机械学报 江苏大学汽车与交通工程学院 2007,38(11) 高峰, 刘亚辉, 季学武, 郭晓林,北京航空航天大学学报 2007,33(5) 罗绍新, 冯永伟, 王芙蓉,机床与液压 2007,35(10) 张君君,周基祥,陈俊强,刘 轩 江苏大学机械工程学院机电研究所 2008 周名, 余卓平, 赵治国 交通科技与经济 2005,7(1) 李勇, 季学武, 孙凌玉,汽车科技 2007(4)
1.4-转向手册液压转向~解读
学习单元1.4 电动助力转向系统异常故障诊断与修复【情境导入】一辆2006款丰田卡罗拉轿车,在行驶过程中,发现转向异常沉重,同时P/S灯点亮。
清除插头内的水分和铜锈,再用IT-II对马达转角传感器进行初始化,故障彻底排除。
【学习目标】1.能通过与客户交流、查阅相关维修技术资料等方式获取车辆检修信息。
2.能根据故障症状制定正确的检修计划。
3.能正确记录、分析各种检测结果并做出故障判断。
4.能正确分析电动助力转向系统故障原因。
5.能正确分析电动助力转向系统异常的故障原因。
6.能正确诊断并排除电动助力转向系统系统的故障。
7. 能根据环保要求,正确处理对环境和人体有害的废料和损坏的零部件。
【理论知识】电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向。
该系统由电机直接提供转向助力,省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮,既节省能量,又保护了环境。
另外,还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。
正是有了这些优点,电动助力转向系统作为一种新的转向技术,将挑战大家都非常熟知的、已具有50多年历史的液压转向系统。
1.4.1电动助力转向系统的作用与优点电动助力转向系统是指在驾驶员的控制下,通过电动机驱动力来实现车轮转向。
助力转向是一种以驾驶员操纵转向盘(转矩和转角)为输入信号,以转向车轮的角位移为输出信号的伺服机构。
传统的液压助力转向系统由动机带动转向油泵,不管转向或者不转向都要消耗发动机部分动力。
而电动助力转向系统只是在转向时才由电机提供助力,不转向时不消耗能量。
因此,电动助力转向系统可以降低车辆的燃油消耗。
与液压助力转向系统对比试验表明:(1)在不转向时,电动助力转向可以降低燃油消耗2.5%;在转向时,可以降低5.5%。
(2)电动助力转向系统提供的助力大小可以通过软件方便的调整。
在低速时,电动助力转向系统可以提供较大的转向助力,提供车辆的转向轻便性;随着车速的提高,电动助力转向系统提供的转向助力可以逐渐减小,转向时驾驶员所需提供的转向力将逐渐增大,这样驾驶员就感受到明显的“路感”,提高了车辆稳定性。
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汽车与交通学院课程设计说明书课程名称:汽车电控系统实习及课程设计课程代码: 106010319 题目: 液压助力转向电控系统年级/专业/班: 2013级车辆工程汽电(1)班学生姓名: XX学号:开始时间: 2017 年 1 月 4 日完成时间: 2017 年 1 月 10 日课程设计成绩:指导教师签名:年月日目录摘要 (3)1 引言 (4)1.1问题的提出 (4)1.2国内外研究的现状 (4)1.3任务与分析 (4)1.3.1硬件需求 (4)1.3.2软件需求 (4)2 设计方案 (5)2.1系统设计方案论证 (5)2.1.1信号输入方案设计 (5)2.1.2系统显示方案设计 (5)2.1.3 信号输出的方案设计 (5)2.2 总体设计方案框图 (6)2.2.1 方案一设计框图 (6)2.2.1 方案二设计框图 (7)2.3最终方案确定 (7)3系统硬件设计 (8)3.1 AT89C51介绍 (8)3.2 ADC0804芯片介绍 (11)3.2.1 ADC0804芯片的时钟频率 (11)3.2.1 ADC0804采集的信号处理 (11)3.3 LCD1602液晶显示器 (12)3.4L298电机驱动芯片 (12)4 系统软件设计 (13)4.1 主程序流程图 (13)4.2 子程序流程图 (14)4.2.1 助力控制策略子流程图 (14)4.2.2 ADC0804子流程图 (15)4.2.2 PID控制算法子流程图 (16)5. 系统调试过程 (17)5.1 原题图和印制板图绘制和检测 (17)5.1.1 在Protel99se绘制原理图 (17)5.1.2 在Protell99se生成PCB图 (18)5.1 keil程序调试 (19)5.3 Proteus 仿真调试 (19)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录原题图和印制板图 (26)C语言代码………………………………………………………………………摘要本次课程设计的内容是液压助力转向电控系统。
系统基于89C51单片机,通过AD0804数模转换芯片采集电压信号转换为数字量输入控制器,以此同时按键输入速度信号结合AD采集的方向盘扭矩信号通过相应的助力策略以及控制算法输出最佳的助力扭矩。
在Proteus软件绘制硬件电路,通过keil程序编译软件编写相应的C 语言代码,以及相应的控制算法,输出PWM信号,经过仿真基本实现任务要求。
最后用protel软件绘制硬件原理图以及PCB板的制作。
该设计基本实现了汽车低速行驶的转向轻便性以及高速行驶的转向安全性的任务要求。
关键词:XX1 引言1.1 问题的提出本次课程设计的任务要求是...1.2国内外研究的现状机械转向系统不能保证在不同的方向盘扭矩与汽车行驶速度给出相应的助力,因此在汽车发展过程中,就出现了EPS,EHPS,以及线控助力转向。
在液压助力转向电控系统的研究及发展已经有半个世纪了,因此该系统也相对成熟,在基于simulation X电控液压助力转向系统中就有对输入转矩以及汽车速度时的系统仿真,改仿真基本实现了转向助力的要求,在《汽车电器与电子技术》书内也讲解了对助力策略的内容,因此该设计思路也是基于改助力策略展开的。
1.3任务与分析本课题主要的目的是为了保证汽车转向时的助力最优化,需要对汽车方向盘的转动扭矩以及汽车驾驶的速度分析,在预先设定的助力策略中给定相对优化的助力转矩,实现汽车转向的轻便性以及安全性。
分析了上述的任务要求,并且查阅了相应的文献,确定了硬件方面采用89C51单片机控制芯片,使用非接触式扭矩传感器采集方向盘的转向扭矩,集成式霍尔传感器采集发动机转速,输入至控制器中计算分析,由助力策略给出相应的助力转矩,输入至电动机驱动液压泵实现助力转向,再由电机的反馈转速至控制器中,经过增量式控制算法得到优化的驱动电机的PWM。
1.3.1硬件需求...1.3.2软件需求...2 设计方案2.1 系统设计方案论证2.1.1信号输入方案设计方案1:方向盘扭矩信号是有非接触式扭矩传感器产生差分电压信号,因此采用AD0804采集电压信号,AD芯片不需要定时器以及外部中断口的使用,比较简单。
方案2:方向盘扭矩信号是有非接触式扭矩传感器产生差分电压信号,采用ADC0809,该芯片的使用有查询或者中断的方式得到采集信号,相比第一种方案要复杂很多。
...2.2总体设计方案框图2.2.1 方案一设计框图方案一:使用AD0804采集电压信号模拟方向盘转矩,使用的是查询方式的话系统控制效率不好,采用中断方式就需要使用其中一个外部中断端口,由于此方案端口不够,采用查询方式,脉冲信号的频率表示发动机的转速,需要采用一个外部中断以及一个定时器才能实现对脉冲频率的测量,两者的信号输入控制器计算后在LED上显示,使用P0口加上拉电阻驱动LED动态显示汽车速度,P2端口的某些口为控制端口,比如AD转换,DA转换的WR,CS等控制,P2.1输出控制电流经过DA转换得到模拟信号经过隔离电路,放大电路以及保护电路驱动电机,最后由电机反馈实时转速至控制器进行PID控制算法。
2.2.2 方案二设计框图图2.2 系统总体框图方案二:采用ADC0804模数转换芯片采集信号模拟汽车转向扭矩,按键输入汽车速度,将信号输入控制器中通过助力策略得出相应的PWM占空比,由P2.1口输入L298驱动芯片驱动电机,再由电机反馈转速至单片机进行增量式PID控制算法得到最终的PWM占空比。
2.3最终方案确定方案一对比于方案二较为复杂,...3 系统硬件设计3.1 AT89C51单片机介绍AT89C51是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的AT89C51单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
以下主要是设计过程中使用的引脚及其功能的设计。
P0口:方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口P0 写“1”时,可作为高阻抗输入端用。
将单片机需要显示的结果由P0口向LCD1602输入。
P1口:P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL 逻辑门电路。
对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。
本次设计将AD芯片采集的模拟量转换结果由单片机的P1端口输入。
例如为5V电压则输出0xff,向全部P1端口输入高电平。
P2口:P2口与P1口相差不大,在此次设计中的将某些端口定义为某些控制端口,比如AD模数转换的控制端CS,RD,WR等,以及PWM信号输出也由P2.1口向L298芯片输出。
P3口:较以上端口来说,P3口的大多口都有复用功能。
在此次设计中就用到了P3.2端口的复用功能——外部中断0,以及P3.4,P3.5的计数功能等。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
.XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:来自反向振荡器的输出。
设计中将XTAL1,XTAL2输入外部硬件产生的时钟信号。
3.2ADC0804芯片介绍ADC0804是一款8位、单通道、低价格A/D转换器,主要特点是:模数转换时间大约100us;方便TTL或CMOS标准接口;可以满足差分电压输入;具有参考电压输入端;内含时钟发生器;单电源工作时(0~5)V输入电压范围是0~5V;不需要调零等等。
Vin(+)Vin(-):两模拟信号输入端,用以接收单极性、双极性和差模输入信号;DB7~DB0:具有三态特性数字信号输出口;AGND:模拟信号地;DGNA:数字信号地;CLK:时钟信号输入端;CLKR:内部时钟发生器的外接电阻端,与CLK端配合可由芯片自身产生时钟脉冲,其频率为1/(1.1RC);CS:片选信号输入端,低电平有效,一旦CS有效,表明AD转换器被选中,可启动工作WR:写信号输入,低电平启动AD转换;RD:读信号输入,低电平输出端有效;INTR:AD转换结束信号,低电平表示本次转换已完成;Vref/2:参考电平输入,决定量化单位;Vcc:芯片电源5V输入;3.2.1ADC0804芯片的时钟频率ADC0804的工作时钟频率允许在范围为100KHZ-1460KHZ之间,本次设计采用640KHZ的时钟频率,根据1/(1.1RC)公式计算采用...3.2.2ADC0804采集的信号处理...3.3 LCD1602液晶显示器LCD1602是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD,其中相应的引脚作用如下VSS:电源地;VCC:电源;V0:电源显示偏压,接入滑动变阻器可调节显示屏亮度;R/S:命令/数据选择的引脚,当写入0时为指令选择,此时输入的信号为指令信号,当写入1时,就为数据信号。
R/W:该端口为读/写端口,写入1为读数据,写入0为写数据。
由于此次课程设计只选用写的功能,在Proteus的连线将此端口接地。
E:使能端,写1即选中。
DB0-DB7:并行数据端口。
BLA,BLK:为被光源正负级端口。
3.4 L298电机驱动芯片介绍L298驱动芯片下面是L298引脚及相应功能介绍:在本次课程设计由于...4 系统软件设计4.1主程序流程图Array介工作过程...4.2 子程序流程图4.2.1 助力控制策略子流程图介工作过程...4.2.2 ADC0804子流程图ADC0804数据采集流程图介工作过程...4.2.2 PID控制算法子流程图流程图加介绍。
5 系统调试过程通过上面的设计,设计已经基本完成。
下面主要实现Protell99se的原理图、印制板图的绘制和做相关检测,对Keil进行相应的检查和调试,并用Proteus对所设计系统进行仿真。
5.1原理图和印制板图绘制和检查5.1.1 在Protel99se绘制原理图打开Protel99se,绘制系统的原理图。
原理图包括能输出时钟电路,驱动电路以及复位电路。
绘制完成的原理图如下图所示:图5.1.11 原理图的绘制具体大图见附录1。
绘制完原理图之后,对原理图进行同一网络命名多个网络名称检测、未连接的电路标号检测、未连接的电源检测、电路编号重号检测、元件编号重复检测等检测。
ERC检测结果如图5.2:图5.1.12 ERC电气规则检查5.1.2 在Protell99se生成PCB图在创建完原理图后,对各元器件的引脚进行封装,对于生成的PCB图中各器件进行调整,并布线,最终生成PCB图。
结果如图5.1.21所示:图5..1.21 生成PCB图在图中将电源线,和地线均加粗处理。