单片机课程设计：汽车ABS控制器模拟测试系统硬件接口设计与实现.doc

引言: 汽车行驶在路途中遇到突发状况时进行紧急制动,容易发生侧滑,甚至发生掉头和侧翻。相当多的交通事故由此产生。因此在行车制动中，不能让车轮抱死，进而才不发生侧滑和掉头，甚至可以在制动过程中正常转向。 汽车ABS防抱死制动系统便是一套能在制动过程中随时监测车轮滑转程度，并依此自动调节作用在车轮上的制动力矩，防止车轮自动抱死的系统装置。目前，我国对批量生产的ABS进行质量检测方法主要分为两种：道路试验和静态检测。前者跑道上专人测试，费用昂贵。后者借助仪表对ABS的元件进行静态测试，价格低廉适合批量检测。但元件静态特性没问题并不能保证ABS的功能正常。对于批量生产的汽车ABS进行质量静态检测需要能够反映车辆实际制动情况进而来判断其功能是否正常，并评定其性能的优劣。 因此汽车 ABS性能模拟测试技术成为研究的重点。ABS控制器（ECU）的性能决定了ABS 的性能。因此ABS的性能检测的关键在于ECU的性能检测。开发的汽车ABS 性能模拟测试系统能实现ABS ECU的性能检测与评价。本文进行ABS ECU与性能测试系统的硬件接口的研究，以实现对ABS ECU的实时检测。 第一章防抱死制动系统的构成 3.1．1防抱死制动系统的组成 汽车A8S系统由控制器、电磁阀、轮速传感器三部分组成，其系统原理框图如图3-1 所示(以气压制动为例)。 3．1．1控制器 ABS控制器ECU是整个防抱死刹车系统的核心控制部件，它接受车轮速度传感器送来的速度信号，通过计算与逻辑判断产生相应的控制电信号，控制电磁阀去调节制动压力。当 车轮滑移率不在控制范围之内时，控制器就输出一个控制信号，使电磁阀打开或关闭， 从而调节轮缸压力，使轮速上升或下降，将汽车车轮滑移率控制在一定范围内，实现汽 车的安全、可靠制动。 电子控制器主要有输入电路、微处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)和输出电路等组成。电子控制器的作用是在制动过程中通过对四个车轮轮遮传感器输入的信号进行运算处理。另外，电子控制器还对防抱死系统的工作状态进行检测，当判定系统存在故障时，将防抱死系统自动关闭退出控制过程，使制动系统恢复为常规的制动系统。 3．1．2电磁阀 电磁阀是防抱死刹车系统的执行部件，当控制器输出控制信号时电磁阀动作，对轮 缸压力进行调节以使制动力在接近峰值制动力区域内波动，实现汽车制动效果最佳：当 无控制信号输出时电磁阀不动作，相当于常规制动系统，直接输出最大制动压力。 3．1．3轮速传感器 车轮速度(即车轮绕轮轴旋转的线速度)传感器(简称轮速传感器)信号可供发动机控制模块、防抱死制动系统(ABs)控制模块及仪表控制模块共享，使车辆在制动过程中，防抱死制动控制模块和发动机控制模块联合控制．达到最佳制动效能。 电磁感应式转速传感器安置在车轮上，齿圈固定在车轮上与车轮同步转动，传感器将产生频率与车轮转速成正比的交变电压信号输入电子控制器．供电子控制器对车轮的运动状态进行监测。 3．2防抱死制动系统的工作原理 如图3-6所示为Audi200型轿车所用的防抱死制动系统。每个车轮上均装有一个车轮 转速传感器(电磁式)，它将关于车轮轮速的信号输给电子控制单元。电子控制单元根据 车轮轮速信号对各车轮的运动状态进行检测和判断，并形成相应的指令，控制由电磁阀 总成、电动泵总成和储液器等组成的制动压力调节装置，通过制动管路对各制动轮缸实 施制动压力的调节。 3．3本章小结 本章主要讲述了防抱死制动系统的组成：电子控制器、电磁阀、轮速传感器，并讲 述了各组成部分的功用原理；同时简单阐述了ABS的工作原理，为下面对防抱死制动系统控制器模拟测试系统硬件接口设计与实现研究做了铺垫。 第二章ABS ＥＣＵ模拟测试系统 ABS最重要的功能并不是为了缩短制动距离，而是为了能够尽量保持制动时汽车的方向稳定性。Array是一个CBity Array类型，他存放了要发送的数据TL0，TH0。②由ABS阀控信号采集模块采集到的电磁阀控信号值（单片机P1口的值），发送给微机。 在测试软件中可以通过Get InBuffercount（）函数查询是否接收到数据函数将收到的 数据接收进来处理。利用MicosoftVisualC++中MSComm控件可完成微机上的串行通信设置。控件对象的SetCommPort（）函数设置串行端口；SetSettings（“9600,n,8,1”）设置9600波特率，无奇偶校验位，8位数据位，1位中止位。单片机与微机进行通信时，必须保证相同的波特率，所以选用方式2工作。单片机串口初始化选用串口工作方式1，允许接收设置程序如下： MOV TMOD， #21H MOV SCON， # 050H ； 串口方式1 MOV PCON， # 80H ; 波特率加倍 MO