基于ATmega16的汽車側滑檢測裝置的設計

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

隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車對人們的生活與工作產(chǎn)生了很大的影響，同時對于汽車使用中的安全問題也就成了我們?nèi)粘Ｉ钪斜仨氷P注的部分。其中，汽車的側滑是指某一軸的車輪或兩軸的車輪出現(xiàn)橫向移動，這樣的情況是很危險的，因此需要對其進行檢測以便調(diào)整。為此，我們實現(xiàn)了對側滑臺傳感器數(shù)據(jù)的采集，通過運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ATmega16內(nèi)置的AD轉換，
最終通過AVR單片機ATmega16對數(shù)據(jù)進行分析來實現(xiàn)對汽車側滑量的檢測。

1 檢測裝置的組成和基本原理
本裝置主要由汽車側滑試驗臺、位移傳感器、AVR單片機和顯示模塊組成，其連接方式如圖1所示。

檢測汽車的側滑時時，使汽車前輪在汽車側滑試驗臺的檢測滑板上通過，汽車行駛過程中會使得檢測滑板向內(nèi)或向外移動。這個移動量就是由于汽車的側滑照成的。我們可以通過位移傳感器將移動的量值傳出來，經(jīng)過ATmega16單片機的處理之后就可以將數(shù)據(jù)進行顯示。檢測滑板的寬度長度為1 M，滑板位移量的量級為mm，通過單片機的處理，可將汽車的側滑量轉變?yōu)橐訫／kM的單位數(shù)值進行顯示。汽車側滑的結果的絕對值如果大于5 M／kM則為不合格，否則為合格。

2 AVR單片機控制模塊設計
整個控制模塊包括傳感器供電模塊、傳感器信號電壓抬升模塊和數(shù)碼管顯示控制模塊組成。每個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電路的橋組成的，其輸出和加在橋兩側的電壓以及一個可變電阻都有關系。其中可變電阻是在傳感器確定后就已經(jīng)確定的，沒辦法改變。而電壓則是通過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行相應的設計，使得供電電壓更穩(wěn)定。其工作原理如圖2所示。

開關電源給出的電壓經(jīng)過整流橋后，再經(jīng)過量級濾波后再接7815和7915的輸入端。后級為0．1μF的電容作用是通過充放電原理把交流成分去掉。7815和7915的輸出端經(jīng)兩個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)過由兩個47 μF／25 V的電解電容濾掉其交流成分，最后經(jīng)過1～2個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?？梢詫⑵浼釉趥鞲衅鞯募疃?，使傳感器的輸出更加穩(wěn)定。