基于ATmega16的汽車側(cè)滑檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)

摘要：汽車在行駛過(guò)程中的安全是現(xiàn)在日常生活中很重要的問(wèn)題，而其中由于側(cè)滑帶來(lái)的危害是很大的。提出一種基于ATmega16的汽車側(cè)滑檢測(cè)裝置。本系統(tǒng)介紹了以ATmega16單片機(jī)為核心，以及正負(fù)電源穩(wěn)定電壓，傳感器信號(hào)電壓抬升，數(shù)碼管的控制和一些警報(bào)提示電路等組成。實(shí)現(xiàn)了汽車側(cè)滑檢測(cè)的誤差不超過(guò)0.1的側(cè)滑檢測(cè)裝置。經(jīng)過(guò)在車間的試驗(yàn)，本系統(tǒng)的誤差依然不超過(guò)0.1，可以滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。
關(guān)鍵詞：ATmega16單片機(jī)；汽車側(cè)滑檢測(cè)；正負(fù)電源；電壓抬升

隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車對(duì)人們的生活與工作產(chǎn)生了很大的影響，同時(shí)對(duì)于汽車使用中的安全問(wèn)題也就成了我們?nèi)粘Ｉ钪斜仨氷P(guān)注的部分。其中，汽車的側(cè)滑是指某一軸的車輪或兩軸的車輪出現(xiàn)橫向移動(dòng)，這樣的情況是很危險(xiǎn)的，因此需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)以便調(diào)整。為此，我們實(shí)現(xiàn)了對(duì)側(cè)滑臺(tái)傳感器數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)運(yùn)放電路將傳感器傳出的電壓從±2．5 V調(diào)整為0～5 V，在通過(guò)ATmega16內(nèi)置的AD轉(zhuǎn)換，
最終通過(guò)AVR單片機(jī)ATmega16對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車側(cè)滑量的檢測(cè)。

1 檢測(cè)裝置的組成和基本原理
本裝置主要由汽車側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)、位移傳感器、AVR單片機(jī)和顯示模塊組成，其連接方式如圖1所示。

檢測(cè)汽車的側(cè)滑時(shí)時(shí)，使汽車前輪在汽車側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的檢測(cè)滑板上通過(guò)，汽車行駛過(guò)程中會(huì)使得檢測(cè)滑板向內(nèi)或向外移動(dòng)。這個(gè)移動(dòng)量就是由于汽車的側(cè)滑照成的。我們可以通過(guò)位移傳感器將移動(dòng)的量值傳出來(lái)，經(jīng)過(guò)ATmega16單片機(jī)的處理之后就可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。檢測(cè)滑板的寬度長(zhǎng)度為1 M，滑板位移量的量級(jí)為mm，通過(guò)單片機(jī)的處理，可將汽車的側(cè)滑量轉(zhuǎn)變?yōu)橐訫／kM的單位數(shù)值進(jìn)行顯示。汽車側(cè)滑的結(jié)果的絕對(duì)值如果大于5 M／kM則為不合格，否則為合格。

2 AVR單片機(jī)控制模塊設(shè)計(jì)
整個(gè)控制模塊包括傳感器供電模塊、傳感器信號(hào)電壓抬升模塊和數(shù)碼管顯示控制模塊組成。每個(gè)模塊都有其特定的功能。
2．1 傳感器供電模塊
傳感器最主要的部分是一個(gè)電路的橋組成的，其輸出和加在橋兩側(cè)的電壓以及一個(gè)可變電阻都有關(guān)系。其中可變電阻是在傳感器確定后就已經(jīng)確定的，沒(méi)辦法改變。而電壓則是通過(guò)控制箱加在傳感器上的，為了使傳感器的輸出電壓比較穩(wěn)定，則需要在傳感器供電模塊進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，使得供電電壓更穩(wěn)定。其工作原理如圖2所示。

開關(guān)電源給出的電壓經(jīng)過(guò)整流橋后，再經(jīng)過(guò)量級(jí)濾波后再接7815和7915的輸入端。后級(jí)為0．1μF的電容作用是通過(guò)充放電原理把交流成分去掉。7815和7915的輸出端經(jīng)兩個(gè)33 k高精度電阻分壓后接放大器LM358的反相輸入端，LM358的同相輸入端接地，放大器LM358的輸出端接7915的公共端。R17，R18為高精度電阻，7815，7915的輸出端又經(jīng)過(guò)由兩個(gè)47 μF／25 V的電解電容濾掉其交流成分，最后經(jīng)過(guò)1～2個(gè)0．1 pF的濾波電容慮掉其交流成分，則輸出端為穩(wěn)定的直流+15 V和-15 V電壓。可以將其加在傳感器的激勵(lì)端，使傳感器的輸出更加穩(wěn)定。