汽車ABS電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 研究生課程考試答題冊(cè)得分：考試課程 汽車電子及電氣傳動(dòng)技術(shù) 題 目 汽車ABS電控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào) 學(xué) 院 指導(dǎo)老師 西北工業(yè)大學(xué)研究生院汽車ABS電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 汽車要安裝ABS的必要性 1. 汽車的制動(dòng)過程1.1汽車的制動(dòng)性： 汽車制動(dòng)性：汽車行駛時(shí)能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車速的能力。制動(dòng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)：制動(dòng)效能，制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度；制動(dòng)效能的恒定性，抗熱衰退性能；制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生跑偏、測(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。1.2汽車制動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng) 1.2.1 制動(dòng)時(shí)汽車受力分析  汽車在制動(dòng)的過程中主要受

2、到地面給汽車的作用力、風(fēng)的阻力和自身重力的作用。汽車在直線行駛并受橫向外界干擾力作用和汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受到地面給汽車的力如圖(1-1)所示。其中Fx為地面作用在每個(gè)車輪上的地面制動(dòng)力，其大小取決于路面的縱向附著系數(shù)和車輪所受的載荷。Fy為地面作用在每個(gè)車輪上的側(cè)滑摩擦力，側(cè)滑摩擦力的大小取決于側(cè)向附著系數(shù)和車輪所受的載荷，當(dāng)車輪抱死時(shí)，側(cè)滑摩擦力將變得很小，幾乎為零。汽車直線制動(dòng)時(shí)，若受到橫向干擾力的作用，如橫向風(fēng)力或路面不平，汽車將產(chǎn)生側(cè)滑摩擦力來保持汽車的直線行駛方向，如圖1-1(a)所示。若汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)制動(dòng)或在制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)彎，也將產(chǎn)生側(cè)滑摩擦力使汽車能夠轉(zhuǎn)向，如圖1-1 (b)所示。圖

3、1.1汽車直線和轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)的平面受力簡(jiǎn)圖 汽車單車輪在良好的硬路面上制動(dòng)時(shí)受力狀況如圖(1-2)所示。圖中Tµ是制動(dòng)器制動(dòng)盤與制動(dòng)鉗之間的摩擦力矩；Fxb是輪胎與地面之間作用的地面制動(dòng)力；G是汽車車體作用于車輪的垂直載荷；Ft是車軸作用于車輪的推力；N是地面對(duì)車輪的法向反作用力；是車體速度；是車輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度；r是車輪半徑。圖1-2 單個(gè)車輪在制動(dòng)時(shí)的受力分析Tu車輪制動(dòng)器中摩擦片與制動(dòng)鼓相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的摩擦力矩，單位N.m。Fxb是地面制動(dòng)力W是車輪垂直載荷。Tp是車軸對(duì)車輪的推力。Fz是地面對(duì)車輪的法向反作用力 圖1-3 路面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)力及路面附著

4、力之間的關(guān)系 從圖中可見，當(dāng)制動(dòng)管路壓力P或制動(dòng)踏板力Fp較小，未達(dá)到某一極限值時(shí)，制動(dòng)器摩擦力矩不大，路面與輪胎間的摩擦力(路面制動(dòng)力)足以克服制動(dòng)器摩擦力矩而使車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)路面制動(dòng)力的值與制動(dòng)器制動(dòng)力的值相等，且隨制動(dòng)踏板力的增長(zhǎng)成正比地增長(zhǎng)。當(dāng)制動(dòng)系管路壓力P上升到某一足夠大的值時(shí)，路面制動(dòng)力達(dá)到路面最大附著力，汽車車輪即抱死停轉(zhuǎn)而出現(xiàn)拖滑現(xiàn)象，且路面制動(dòng)力路面附著力之間的關(guān)系動(dòng)力不再增加，但制動(dòng)器制動(dòng)力隨著制動(dòng)踏板力或制動(dòng)系統(tǒng)壓力的增加而繼續(xù)增大。  由此可知，汽車的地面制動(dòng)力首先取決于制動(dòng)器制動(dòng)力，但同時(shí)又受地面附著條件的限制。只有當(dāng)汽車具有足夠的制動(dòng)器制動(dòng)力，同時(shí)又能提

5、供高的附著力時(shí)，才能獲得足夠的路面制動(dòng)力，保證較高的制動(dòng)效果。 1.2.2 滑移率定義  如果制動(dòng)系制動(dòng)力小于輪胎一道路附著力，則汽車制動(dòng)時(shí)會(huì)保持穩(wěn)定狀態(tài)；反之，如果制動(dòng)系制動(dòng)力大于輪胎一道路附著力，則汽車制動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)車輪抱死和滑移。由于地面制動(dòng)力受地面附著系數(shù)的制約，當(dāng)制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)系制動(dòng)力增大到一定值(大于附著力)時(shí)，汽車輪胎將在地面上出現(xiàn)滑移?；扑俣?實(shí)際車速與車輪滾動(dòng)的圓周速度之間的差值)與實(shí)際車速的比值，即滑移率。 滑移率S的定義式為:         

6、;                           （1-1）式中 S滑移率； V汽車的理論速度或車輪中心的速度(m/s)； 汽車車輪的角速度(rad/s)； r汽車車輪的滾動(dòng)半徑(m)。  由上式可知:當(dāng)車輪中心的速度(即汽車的實(shí)際車速)Vt等于車輪的角速度和車輪滾動(dòng)半徑r乘積時(shí)，滑移率為零(

7、S=0)，車輪為純滾動(dòng)；當(dāng)=0時(shí)，S=100%，車輪完全抱死而作純滑動(dòng)；當(dāng)0<S<100%時(shí)，車輪既滾動(dòng)又滑動(dòng)。1.2.3 滑移率與附著系數(shù)的關(guān)系  圖1-4給出車輪與路面縱向附著系數(shù)和橫向附著系數(shù)隨滑移率變化的典型曲線。從圖中可以看出，如果能將車輪滑移率控制在15%30%的范圍內(nèi)，則既可以使縱向附著系數(shù)接近峰值，同時(shí)又可以兼顧到較大的側(cè)向附著系數(shù)。這樣，汽車就能獲得最佳的制動(dòng)效能和方向穩(wěn)定性。 圖1-4 滑移率與附著系數(shù)關(guān)系曲線    圖1-5 不同路面縱向橫向附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系曲線  圖(1-5

8、)給出了不同類型路面上滑移率與附著系數(shù)之間的關(guān)系。由圖(1-5)可以看出，各種路面上的變化的總體趨勢(shì)是一致的?；坡屎透街禂?shù)之間的關(guān)系曲線隨路面類型的不同，出現(xiàn)峰值的滑移率的取值也會(huì)不一樣，并且對(duì)應(yīng)不同路面類型的滑移率一縱向附著系數(shù)曲線在峰值附著系數(shù)后曲線下降的速度也不相同，在干燥的路面上下降的快些，在濕滑的路面上略微有些下降。一般干燥潔凈的平整水泥、瀝青路面縱向峰值附著系數(shù)高達(dá)0.80.9，而冰雪路面的縱向峰值附著系數(shù)低至0.10.2。如果這種差別隨路面類型的不同變化比較明顯，則在設(shè)計(jì)ABS系統(tǒng)控制方法時(shí)，就必須考慮到隨路面類型的不同而采取不同的控制目標(biāo)和策略。若汽車在同一種類型路面上制動(dòng)

9、時(shí)的初速度不一樣，車輪的縱向附著系數(shù)和滑移率之間的關(guān)系曲線也會(huì)略有不同，制動(dòng)時(shí)的車速越高，車輪的縱向附著系數(shù)越低。1.3 汽車車輪抱死時(shí)運(yùn)動(dòng)情況  車輪抱死時(shí)汽車所受到的側(cè)滑摩擦力將會(huì)變的很小，這將使汽車制動(dòng)時(shí)保持方向操縱性和方向穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)彎力和側(cè)向力變的很小，使汽車在制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)一些危險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。對(duì)ABS系統(tǒng)來說，就是要防止這些危險(xiǎn)情況的出現(xiàn)。下面從汽車在一種路面上直線和轉(zhuǎn)彎制動(dòng)兩方面簡(jiǎn)單討論一下當(dāng)車輪抱死時(shí)汽車的運(yùn)動(dòng)情況。 圖1-6 汽車直線制動(dòng)車輪抱死時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況      汽車在一種路面上直線運(yùn)動(dòng)制動(dòng)車輪抱

10、死時(shí)可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況如圖1-6所示。圖1-6(a)為只有前輪抱死時(shí)，由于前輪的轉(zhuǎn)彎力基本為零，無法進(jìn)行正常的轉(zhuǎn)向操作。駕駛員無法控制汽車的方向使汽車轉(zhuǎn)向來避讓前方的障礙物，這時(shí)由于汽車后輪不抱死，所以汽車仍具有側(cè)向力來維持方向穩(wěn)定性。圖1-6(b)為只有后輪抱死時(shí)，后輪的側(cè)向力接近于零，汽車仍具有方向操縱性，但會(huì)因后輪抱死而失去方向穩(wěn)定性使汽車側(cè)滑。汽車不能保持原來的行駛方向，由于離心力和前輪轉(zhuǎn)向力的作用，汽車將一面旋轉(zhuǎn)一面沿曲線行駛(這種運(yùn)動(dòng)叫外旋轉(zhuǎn))。圖1-6(c)為前后車輪全部抱死時(shí)時(shí)轉(zhuǎn)彎力和側(cè)向力都為零，這種狀態(tài)很不穩(wěn)定，路面不均勻、左右輪地面制動(dòng)力不相等時(shí)，即使對(duì)汽車施加很小的偏轉(zhuǎn)

11、力矩，汽車就會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而處于危險(xiǎn)狀態(tài)，在不規(guī)則旋轉(zhuǎn)的過程中將制動(dòng)釋放，汽車就會(huì)沿著瞬時(shí)行駛方向急速駛出，這也是很危險(xiǎn)的。  從上面對(duì)出現(xiàn)這些危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)情況的簡(jiǎn)單分析可以看出，制動(dòng)時(shí)車輪抱死導(dǎo)致汽車出現(xiàn)各種危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)情況，實(shí)質(zhì)上是汽車因失去相應(yīng)的維持本身方向穩(wěn)定性方向操縱性的側(cè)滑摩擦力而使汽車出現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)情況，即車輪抱死導(dǎo)致汽車的側(cè)滑摩擦力為零。車輪的抱死程度和汽車的地面制動(dòng)力及汽車的側(cè)滑摩擦力之間存在一定的關(guān)系，ABS之所以能防止汽車制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)危險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，就是根據(jù)這個(gè)關(guān)系來調(diào)整車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2 汽車ABS系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)2.1 防抱死系統(tǒng)的基本組成 ABS系統(tǒng)主要由傳感器、電子

12、控制單元(ECU)和電磁閥三部分組成，其系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)組成圖如圖(2-1)所示。傳感器一般安裝在車輪上以測(cè)量車輪的轉(zhuǎn)速，傳感器一般為磁電感應(yīng)式。ABS工作時(shí)ECU接收傳感器送來的車輪信號(hào)，一般為符合ECU電壓要求的矩形電壓波，然后固化在ECU中的程序根據(jù)各個(gè)車輪的速度來決定對(duì)各個(gè)車輪的制動(dòng)液壓力如何調(diào)節(jié)，并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給各個(gè)車輪的液壓控制單元。液壓控制單元接收到信號(hào)后對(duì)車輪分泵的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。傳感器的作用是為ECU提供車輪的運(yùn)動(dòng)情況，ECU是ABS系統(tǒng)的控制中心，ECU中固化的程序?qū)嶋H上是ABS的控制方法，而液壓控制單元是ABS控制方法的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。  輪速傳感器是汽車輪速的檢測(cè)元

13、件，它能產(chǎn)生頻率與車輪速度成正比的近似正弦電信號(hào)，ABS控制單元根據(jù)處理后的信號(hào)計(jì)算車輪速度。電子控制單元是整個(gè)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的核心控制部件，它接受車輪速度傳感器送來的頻率信號(hào)，通過計(jì)算與邏輯判斷產(chǎn)生相應(yīng)的控制電信號(hào)，操縱電磁閥去調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力。定性的來說，就是當(dāng)車輪的滑移率不在控制范圍之內(nèi)時(shí)，ECU就輸出一個(gè)控制信號(hào)，命令電磁閥打開或閉合，從而調(diào)節(jié)制動(dòng)輪缸壓力，使輪速上升或下降，將汽車車輪滑移率控制在一定范圍之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)汽車的安全、可靠制動(dòng)。電子控制單元原理圖如圖(2-2)所示。  電磁閥是防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行部件，在沒有控制信號(hào)的情況下，該制動(dòng)系統(tǒng)相當(dāng)于常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)，直接輸出最大制動(dòng)

14、壓力；當(dāng)ECU向電磁閥發(fā)出控制信號(hào)時(shí)，電磁閥動(dòng)作，對(duì)輪缸壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)車輪的滑移率，使制動(dòng)力在接近峰值區(qū)域內(nèi)波動(dòng)，但又不達(dá)到峰值制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)最佳制動(dòng)效率。  ABS就是在汽車制動(dòng)過程中不斷檢測(cè)車輪速度的變化，按一定的控制方法，通過電磁閥調(diào)節(jié)制動(dòng)輪缸壓力，以獲得最高的縱向附著系數(shù)，使車輪始終處于較好的制動(dòng)狀態(tài)。 1.前輪速度傳感器  2.制動(dòng)輪缸  3.制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置  4.ABS電控單元  5.ABS警示燈  6.后輪速度傳感器  7.停車燈開關(guān)  8.制動(dòng)主缸  9.比例分

15、配閥  10.蓄電池  11.點(diǎn)火開關(guān) 圖2-1 ABS系統(tǒng)的組成圖圖2-2 電子控制單元原理結(jié)構(gòu)圖 2.2 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的布置形式  ABS系統(tǒng)中，能夠獨(dú)立進(jìn)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的制動(dòng)管路稱為控制通道。如果對(duì)某車輪的制動(dòng)壓力可以進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，稱這種控制方式為獨(dú)立控制；如果對(duì)兩個(gè)(或兩以上)車輪的制動(dòng)壓力一同進(jìn)行調(diào)節(jié)，則稱這種控制方式為一同控制。在兩個(gè)車輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行一同控制時(shí)，如果以保證附著力較大的車輪不發(fā)生制動(dòng)抱死為原則進(jìn)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)，稱這種控制方式為按高選原則一同控制；如果以保證附著力較小的車輪不發(fā)生制動(dòng)抱死

16、為原則進(jìn)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)，則稱這種控制方式為按低選原則一同控制。由于三通道四傳感器式ABS在現(xiàn)在汽車上最常用，故本設(shè)計(jì)選三通道四傳感器式ABS即四輪速傳感器，三通道，前輪獨(dú)立，后輪低選控制。 （1） （2）圖2-3 三通道四傳感器式ABS及其常用布置形式 四輪ABS大多為三通道系統(tǒng)，而三通道系統(tǒng)都是對(duì)兩前輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行單獨(dú)控制，對(duì)兩后輪的制動(dòng)壓力按低選原則一同控制，其布置形式見圖2-3。  圖(1)所示的按對(duì)角布置的雙管路制動(dòng)系統(tǒng)中，雖然在通往四個(gè)制動(dòng)輪缸的制動(dòng)管路中各設(shè)置一個(gè)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)分裝置，但兩個(gè)后制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)分裝置卻是由電子控制裝置一同控制的，實(shí)際上仍是三通道ABS

17、。由于三通道ABS對(duì)兩后輪進(jìn)行一同控制，對(duì)于后輪驅(qū)動(dòng)的汽車可在變速器或主減速器中只設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器來檢測(cè)兩后輪的平均轉(zhuǎn)速。.  汽車緊急制動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生很大的軸荷轉(zhuǎn)移(前軸荷增加，后軸荷減小)，使得前輪附著力比后輪的附著力大很多(前置驅(qū)動(dòng)汽車的前輪附著力約占汽車總附著力的70%80%)。對(duì)前輪制動(dòng)壓力進(jìn)行獨(dú)立控制，可充分利用兩前輪的附著力對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)，有利于縮短制動(dòng)距離，并且汽車的方向穩(wěn)定性卻得到很大改善。2.3 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)輪速傳感器選擇 轉(zhuǎn)速傳感器的功用是檢測(cè)車輪的速度，并將速度信號(hào)輸入ABS的電控單元。下圖圖(2-4)所示為轉(zhuǎn)速傳感器在車輪上的安裝位置。圖

18、2-4 傳感器在車輪上安裝位置 2.3.1霍爾輪速傳感器  霍爾輪速傳感器也是由傳感頭和齒圈組成。傳感頭由永磁體、霍爾元件和電子電路等組成，永磁休的磁力線穿過霍爾元件通向齒輪，如圖(2-5)所示。  當(dāng)齒輪位于圖中(a)所示位置時(shí)，穿過霍爾元件的磁力線分散，磁場(chǎng)相對(duì)較弱；而當(dāng)齒輪位于圖中(b)所示位置時(shí)，穿過霍爾元件的磁力線集中，磁場(chǎng)相對(duì)較強(qiáng)。齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使得穿過霍爾元件的磁力線密度發(fā)生變化，因而引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出一個(gè)毫伏(mv)級(jí)的準(zhǔn)正弦波電壓.此信號(hào)還需由電子電路轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的脈沖電壓。霍爾輪速傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：其一是輸出信號(hào)電壓幅值

19、不受轉(zhuǎn)速的影響；其二是頻率響應(yīng)高口其響應(yīng)頻率高達(dá)20kHz，相當(dāng)于車速為1000km/h時(shí)所檢測(cè)的信號(hào)頻率；其三是抗電磁波干擾能力強(qiáng)。因此霍爾傳感器廣泛應(yīng)用于ABS輪速檢測(cè)。 霍爾式輪速傳感器與電磁感應(yīng)式輪速傳感器比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：隨著輪速的變化，輸出信號(hào)的幅值是不變的；頻率響應(yīng)高，響應(yīng)頻率高達(dá)20khz，用于ABS系統(tǒng)中可檢測(cè)到約1000Km/h速度信號(hào)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足使用要求；抗電磁干擾能力強(qiáng)，由于輸出信號(hào)在整個(gè)輪速范圍內(nèi)不變，而且幅值較高，所以抗電磁干擾能力很強(qiáng)。圖3-5 霍爾輪速傳感器示意圖 鑒于霍爾傳感器的優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用霍爾輪速傳感器。圖2-6霍爾開關(guān)型傳感器其結(jié)構(gòu)原

20、理圖及在ABS系統(tǒng)中的接線圖 2.4 電子控制單元設(shè)計(jì)  汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其核心部分是電子控制單元。它一方面負(fù)責(zé)將傳感器信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換或?qū)?shù)字輸入信號(hào)采集到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中去進(jìn)行分析處理，另一方面要將控制命令通過D/A轉(zhuǎn)換或數(shù)字輸出去驅(qū)動(dòng)作動(dòng)系統(tǒng)，而電子控制單元內(nèi)部CPU通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)各種控制算法，所以電子控制單元是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，它的實(shí)現(xiàn)取決于所選取的計(jì)算機(jī)的類型。相對(duì)于ABS系統(tǒng)，對(duì)基于車輪滑移率的控制方式而言，輸入電子控制單元的信號(hào)是速度脈沖，它由傳感器采集感應(yīng)出正弦信號(hào)，經(jīng)過模擬電路的濾波整形修正為標(biāo)準(zhǔn)的系列方波信號(hào)，然后通過單片機(jī)的

21、定時(shí)/計(jì)數(shù)器端口或數(shù)字輸入端口輸入到單片機(jī)內(nèi)存中去。單片機(jī)內(nèi)部的微處理芯片將輸入的各個(gè)輪速信號(hào)按一定的算法進(jìn)行計(jì)算，如計(jì)算車輛參考速度和車輪角減速度，根據(jù)這些值的大小確定出相應(yīng)的控制命令，即壓力增加、壓力減小及壓力保持，然后將控制信號(hào)通過數(shù)字輸出端口輸出，經(jīng)過模擬電路的驅(qū)動(dòng)功率放大就可以直接驅(qū)動(dòng)電磁閥，進(jìn)而控制制動(dòng)壓力；同時(shí)輸出的信號(hào)中還包括報(bào)警指示等。 2.4.1 80C196KC最小系統(tǒng)簡(jiǎn)介  本文中單片機(jī)選用MCS系列產(chǎn)品中的80C196KC。80C196高性能16位單片機(jī)是INTEL公司繼8096KC后最新推出的CHMOS型16位高性能單片機(jī)，它特別適合要

22、求很高的實(shí)時(shí)控制場(chǎng)合。目前，已成功地應(yīng)用于汽車上，諸如點(diǎn)火燃料等控制系統(tǒng)。  CHMOS芯片耗電少，除正常工作外還可工作于兩種節(jié)電方式：待機(jī)方式和掉電方式，進(jìn)一步減少了芯片的功耗，MC-96家族中的全部成員都享用一套指令系統(tǒng)，有一個(gè)共同的CPU組織結(jié)構(gòu)。80C196KC的內(nèi)部EPROM/ROM為8K字節(jié)，內(nèi)部RAM為232字節(jié)，都可作為通用寄存器使用，加上24字節(jié)專用寄存器，相當(dāng)于有256字節(jié)內(nèi)部寄存器。在ABS的主控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件編制中，就充分利用了其內(nèi)部的通用寄存器。因?yàn)锳BS系統(tǒng)作為一種實(shí)時(shí)控制，而整個(gè)制動(dòng)過程在短短的幾秒鐘內(nèi)必須完成，因此它對(duì)時(shí)間要求非常高；通過對(duì)所需采集數(shù)據(jù)

23、分析，發(fā)現(xiàn)幾種參數(shù)數(shù)量級(jí)分布較為集中，只需將每類參數(shù)量綱擴(kuò)大100倍，放入通用寄存器中供分析、計(jì)算，這樣不但能保證控制參數(shù)的準(zhǔn)確性(小數(shù)點(diǎn)后2位)，而且避免調(diào)用冗繁的四則運(yùn)算子程序，使其算法更簡(jiǎn)潔，實(shí)時(shí)響應(yīng)速度更快，更具合理性。圖2-7為80C196KC單片機(jī)引腳圖。圖2-7 80C196K單片機(jī)引腳圖2.4.1.1高速輸入HSI部件  HSI有四個(gè)輸入端HSI.0HSI.3。變換檢測(cè)器在HSI_MODE寄存器控制下，可檢測(cè)四種事件變化的方式，并把各輸入端的狀態(tài)寄存在HSI_STATUS寄存器中；HSI用定時(shí)器T1作事件記錄變化的時(shí)間基準(zhǔn)源，把各個(gè)輸入端的變化時(shí)刻記錄在FIFO中。保

24、持寄存器與FIFO相連，通過FIFO把事件的時(shí)間值送入HSI_ TIME中。這樣，對(duì)HSI_STATUS和HSI_TIME寄存器的訪問就能讀取事件變化狀態(tài)和發(fā)生時(shí)刻。  HSI_MODE寄存器控制變換檢測(cè)器檢測(cè)事件的方式。每?jī)晌唤M成一個(gè)方式控制。 HSI_STATUS寄存器表示HSL.0HSL.3的四個(gè)輸入端的狀態(tài)，每?jī)晌槐硎疽粋€(gè)輸入端： 低位 1：事件出現(xiàn)過；0：沒出現(xiàn)。  高位 1：從HIS_TIME讀取的事件，此時(shí)的輸入端為高電平；      0：從HIS_TIME讀取的事件，此

25、時(shí)的輸入端為低電平。  通常，對(duì)脈沖信號(hào)的記數(shù)就利用了檢測(cè)HSI_STATUSZH狀態(tài)變化次數(shù)的辦法。而ABS系統(tǒng)中，使用了另一種方法:定時(shí)器T2也可看作一個(gè)16位的事件計(jì)數(shù)器，其時(shí)鐘源來自引腳HSI.1，當(dāng)HSI.1引腳有跳變(包括正跳變和負(fù)跳變)時(shí)，其計(jì)數(shù)值加1。定時(shí)器2與HSO單元配合使用，作為事件觸發(fā)的時(shí)間基準(zhǔn)，T2的記數(shù)值存放在地址OCH(低8位)和ODH(高8位)的特殊功能寄存器中。當(dāng)由輪速傳感器送入的信號(hào)經(jīng)輸入級(jí)電路處理后，作為脈沖信號(hào)輸入時(shí)，T2就能對(duì)其進(jìn)行記數(shù)，在中斷服務(wù)程序中讀取記數(shù)寄存器的值，便能測(cè)出車輪轉(zhuǎn)速。  在實(shí)際應(yīng)用中，汽車有四個(gè)輪速信號(hào)同時(shí)輸

26、入，數(shù)字控制器中沒有足夠多的計(jì)數(shù)器，就需要擴(kuò)展一塊8253芯片。8253具有三個(gè)功能相同的16位減計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù)器的工作方式及記數(shù)常數(shù)分別由軟件編程選擇。這樣，程序初始化時(shí)，設(shè)定好記數(shù)處值和方式控制字，在中斷服務(wù)程序中就能同時(shí)讀取四輪的輪速信號(hào)，因?yàn)槊織l指令占用時(shí)間非常短暫(以微秒計(jì))，相對(duì)于中斷時(shí)間(一般為幾十毫秒)幾乎可以忽略。因此，采用這種方式能夠做到對(duì)四輪信號(hào)的同步測(cè)速。 2.4.1.2 中斷系統(tǒng)  MCS_96給用戶提供了八種型式的中斷源，每種中斷源都有相對(duì)應(yīng)的中斷向量與之對(duì)應(yīng)。中斷向量單元中存放的是中斷服務(wù)程序的入口地址，當(dāng)允許中斷時(shí)，任何一個(gè)中斷源發(fā)出的中斷

27、請(qǐng)求，將迫使程序轉(zhuǎn)至由對(duì)應(yīng)的向t地址單元的內(nèi)容所決定的起始地址去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。  CPU對(duì)中斷控制是通過對(duì)中斷的特殊功能寄存器和總中斷允許位的控制實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)跳變檢測(cè)器檢測(cè)到一個(gè)硬件中斷時(shí)，則置位中斷登記寄存器TNT_PEND中相應(yīng)的位，通過讀寄存器INT_PEND，能確定在任意給定的時(shí)間里哪個(gè)中斷源發(fā)出中斷；而每個(gè)中斷源都可以通過對(duì)中斷屏蔽寄存器INT_MASK相應(yīng)位的置位和復(fù)位而開放或禁止中斷。即某一位為1則開放相應(yīng)的中斷源；為0則禁止相應(yīng)的中斷源。中斷登記寄存器和中斷屏蔽寄存器中各個(gè)中斷源的位置是一樣的，其各位定義如下：0：定時(shí)器溢出 4：HSO.0 1：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束 5：

28、軟件定時(shí)器2：HSI數(shù)據(jù)有效 6：串行口 3：HSO事件 7：外部中斷 一個(gè)中斷請(qǐng)求能被響應(yīng)，必須具備以下的條件：首先用E1指令開放全部中斷；中斷登記/屏蔽寄存器對(duì)應(yīng)位置1。CPU響應(yīng)完中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序后，用POPF或RET指令將斷點(diǎn)地址送回。 2.4.1.3高速輸出HSO部件  高速輸出HSO的功能是能夠在預(yù)定的時(shí)刻觸發(fā)某一事件。這些事件包括:改變6條輸出線(HSO. 0HSO. 5)上的電平信號(hào)、啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換、使定時(shí)器2復(fù)位以及觸發(fā)4個(gè)軟件定時(shí)器中斷等。由于HSO主要由專門的硬件來實(shí)現(xiàn)對(duì)事件的觸發(fā)，因此，與普通輸出端比，具有占用CPU開銷少、

29、速度高、使用靈活方便等特點(diǎn)。  HSO的輸出引腳共有6條即HSO.0HSO.5，HSO.4和HSO.5為雙向引腳，分別與HSI.2和HSI.3復(fù)用，此兩條引線可同時(shí)設(shè)置為HSI輸入允許和HSO輸出允許。與HSO相關(guān)的特殊功能寄存器有：定時(shí)器T1，定時(shí)器T2,HSO時(shí)間寄存器等。本文，結(jié)合上面介紹的中斷原理，利用HSO產(chǎn)生軟件定時(shí)中斷，以下將著重介紹命令和時(shí)間寄存器的使用。命令寄存器各位定義如下： CAM LOCK：鎖定CAM事件      TMR2/TMR1：定時(shí)器1/定時(shí)器2 SET/CLEA

30、R：置位/清除HSO腳    INT/INT：中斷/不中斷 CHANNEL：00000101分別為HSO.0HSO.5輸出；0110為HSO.0和HSO.1同時(shí)輸出；0111為HSO.2和HSO.3同時(shí)輸出；10001011為定時(shí)器T0T3；11001101保留；1110為復(fù)位定時(shí)器2；1111為啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 HSO時(shí)間寄存器HSO-TIME用來放在所設(shè)置事件觸發(fā)時(shí)刻值。值得注意的是使用HSO-TIME時(shí)，即使需立即觸發(fā)事件，也立考慮硬件執(zhí)行時(shí)間，因此，送往HSO-TIME中的立即數(shù)最小都應(yīng)為0003H。 2.4.2 時(shí)鐘

31、電路和復(fù)位電路設(shè)計(jì) 2.4.2.1 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)  時(shí)鐘頻率是單片機(jī)器各個(gè)部分運(yùn)行的基準(zhǔn)，它使各部分有條不紊的按節(jié)奏工作。時(shí)鐘電路直接影響單片機(jī)運(yùn)行的速率，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 時(shí)鐘狀態(tài)周期：        (2-1) 圖2-8 時(shí)鐘電路圖                  

32、               圖2-9復(fù)位電路圖2.4.2.2 復(fù)位電路設(shè)計(jì)  復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，在復(fù)位引腳RST加上大于2個(gè)機(jī)器周期的低電平就可使單片機(jī)復(fù)位。單片機(jī)復(fù)位有3種情況：上電復(fù)位，定時(shí)器溢出和執(zhí)行復(fù)位信號(hào)。型單片采用74HC09集電極開路的與門電路(OC門)，其優(yōu)點(diǎn)是能在脫機(jī)狀態(tài)下依然仍準(zhǔn)確輸出高低電平信號(hào)；同時(shí)輸出端可以直接接負(fù)載。 2.4.3 電源設(shè)計(jì) 電子控制單元的核心是

33、單片機(jī)，其對(duì)供電電源的要求很高。而蓄電池的電壓是不穩(wěn)定的，大電感用電器在斷開時(shí)會(huì)在電路中產(chǎn)生高頻振蕩電磁波，峰值可達(dá)到280V，同時(shí)點(diǎn)火電路造成的負(fù)脈沖電壓峰值可達(dá)50l00V，并在電氣系統(tǒng)中以一定頻率出現(xiàn)。因此，設(shè)計(jì)電源時(shí)必須考慮這些問題，圖(2-10)為電源電路。 圖2-10 為電源電路 它能把蓄電池提供的不穩(wěn)定的24V電壓變?yōu)榭晒﹩纹瑱C(jī)80C196KC使用的高穩(wěn)定電壓4.55.5V。此電壓變換電路采用H7805集成三端穩(wěn)壓器和H8715穩(wěn)壓模塊。三端穩(wěn)壓電源輸出電流為100mA-3A，穩(wěn)壓系數(shù)為0.005%0.02%，紋波抑制比為5668dB，能夠較好的滿足單片機(jī)對(duì)電

34、壓的需求。給CPU供電，需要5V，而外部供的是24V，需要變換。電是從JP1這個(gè)座上供進(jìn)來。一進(jìn)來后， JP2這個(gè)座接地，是24V的負(fù)端我們?cè)?4V到地之間接了一個(gè)電容，其作用是如果供電的這兩根線可能距離比較長(zhǎng)，有可能會(huì)受到外界50HZ工頻電。然后，經(jīng)過了D3這個(gè)二極管供到了C6這個(gè)電容。這個(gè)D3二極管起的作用是，如果供電時(shí)將不小心將電源接反了，不會(huì)傷害后面的線路。在C6電容兩端這個(gè)電大約是23.3V，假定這個(gè)二極管管壓降是0.7V。然后是用R24和C12，C7進(jìn)行串聯(lián)構(gòu)造了一個(gè)RC濾波器。R24因?yàn)榻oCPU供的電都要從這個(gè)電阻上流過，所以專門選了一個(gè)功率比較大的2W5O。然后RC濾波中選用了

35、一個(gè)電解電容C7和獨(dú)石電容C12并聯(lián)，電解電容的容量比較大是100微法，而這個(gè)獨(dú)石電容容量比較小是104的（10*104PF）。為什么用兩個(gè)電容并聯(lián)？電解電容能提供較大的容量，但它的高頻響應(yīng)性不好，當(dāng)信號(hào)波動(dòng)達(dá)到1KHZ后，它就有點(diǎn)反應(yīng)不過來了，如果我們把電解電容也用等效電路來代替時(shí)，發(fā)現(xiàn)它已不是一個(gè)電容，里邊也是有電感電阻的，不是一個(gè)純電容。而獨(dú)石電容就能在很寬的范圍內(nèi)比方說幾MHZ范圍內(nèi)，低于10MHZ以下都會(huì)表現(xiàn)為純電容，它的高頻響應(yīng)性較好。那么我們就把高頻的獨(dú)石電容和大容量的電解電容進(jìn)行并聯(lián)，這樣我們可以獲得又有很好的高頻響應(yīng)性，又有很大的容量。在頻率不是特別高時(shí)可以獲取這樣的特性，使

36、得這個(gè)RC濾波范圍很寬。否則，如果去掉獨(dú)石電容，僅R24與C7電解電容構(gòu)成一個(gè)濾波，但由于電解電容不是一個(gè)的純粹的電容，所以濾波性能不是很好。經(jīng)過了RC后，接下來U16這個(gè)器件叫做7815三端穩(wěn)壓器，它可以產(chǎn)生一個(gè)15V，即從18或24伏產(chǎn)生一個(gè)15V的輸出。使用這樣一個(gè)芯片，我們可以把24伏變到15伏或5伏， 可以給CPU供電了。為什么圖中先產(chǎn)生一個(gè)15伏呢？這個(gè)15伏是先給我們那個(gè)驅(qū)動(dòng)片供電的，MOS管工作需15伏的電，而CPU只能輸出5伏，得有一個(gè)15伏的電源。這邊輸出用了三個(gè)電容，其中兩個(gè)是大容量的，一個(gè)是高頻的，理由同上。D4二極管的作用。數(shù)據(jù)手冊(cè)中并未畫這個(gè)二極管，但我們會(huì)在數(shù)據(jù)手

37、冊(cè)中看到一個(gè)推薦使用方式。這個(gè)二極管的作用是如果C6電容這個(gè)地方的電突然掉了，變成了0伏，由于輸出端有很多的電容，輸出這邊掉電后仍是15伏，輸出變成了0伏，這時(shí)會(huì)損壞這個(gè)7815芯片，如果裝了這個(gè)D4。則出現(xiàn)以上情況時(shí)，輸出電容上的電會(huì)全部通過此二極管泄放掉，這個(gè)二極管會(huì)保證7815的三號(hào)腿比這個(gè)一號(hào)腿的電壓最多高0.7伏，如果比0.7伏大則通過二極管泄放掉。放過來后，會(huì)避免操作7815芯片。產(chǎn)生了15伏后，又用了一個(gè)R25,2W5OM的功率電阻，這個(gè)功率電阻的作用 ：一方面與后面的一個(gè)獨(dú)石電容和一個(gè)電解電容組成的濾波網(wǎng)絡(luò)，即這個(gè)15伏可能有一個(gè)干擾，因?yàn)轵?qū)動(dòng)芯片要用到這個(gè)15伏，而驅(qū)動(dòng)芯片與

38、功率器件密切相關(guān)，會(huì)有一個(gè)功率器件的干擾傳到15伏上，傳到15伏后，再往后傳時(shí)就可以通過這個(gè)RC濾波。另一方面，這個(gè)R25功率電阻(與剛才的R24一樣有的作用)，對(duì)于7805，輸入是15伏，輸出是VDD 5伏，那么7805要隨10伏的壓降，10就比較厲害了，如果用100毫安的電，乘10伏即1瓦，發(fā)熱量比較大。在這兒裝一個(gè)5歐的電阻后，如果還是100毫安的電流，會(huì)在這個(gè)5歐姆也要穿過100毫安，那就是0.1安乘5歐，即0.5伏，到7805輸入端就不是15伏，而是14.5伏，所以7805本身只需要消耗9.5伏，而不是10伏的壓降了。當(dāng)然，我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可能按300毫安設(shè)計(jì)，因?yàn)?805能輸出1安

39、培，我現(xiàn)在降額到0.3安，也滿足降額。則0.3乘以10伏，就是3瓦，而在輸入端的功率電阻上就可以消耗掉1.5伏壓降，則7805就只需承擔(dān)13.5伏了。因?yàn)?805的輸入是15伏的一個(gè)穩(wěn)壓值，而不是有5%或10%精度的一個(gè)電壓值，它是一個(gè)穩(wěn)定的電壓。D5這個(gè)二極管的工作原理同7815上面的泄放二極管一樣。這個(gè)板子就只使用兩種電源15伏和5伏。2.4.5 信號(hào)輸入電路設(shè)計(jì)  車輪輪速是ABS系統(tǒng)的主要輸入信號(hào)，該信號(hào)的采集、處理對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的控制至關(guān)重要。為了使采集到的輪速信號(hào)能被單片機(jī)正確識(shí)別，本系統(tǒng)采用的霍爾傳感器它是將傳感器與信號(hào)處理電路制成一體，由于他能直接輸出標(biāo)準(zhǔn)方波

40、信號(hào)，非常適合于HSI高速通道采集，80C196KC的四個(gè)HSI口可以直接接受四個(gè)輪速傳感器的脈沖信號(hào)，并可以同時(shí)記錄某一時(shí)間觸發(fā)時(shí)的狀態(tài)和時(shí)刻。  它們與普通的輸入端口有三方面主要差別：  (1) HSI不僅能檢測(cè)某個(gè)輸入線上的狀態(tài)變化，而且能同時(shí)記錄狀態(tài)發(fā)生的時(shí)刻。  (2) HSI內(nèi)部設(shè)有FIFO寄存器，它和保持器一起可同時(shí)記錄多達(dá)8個(gè)事件由CPU在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候讀取和處理。 (3) HSI可通過它的4條輸入線檢測(cè)多種方式的狀態(tài)變化。  輪速傳感器輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)光電耦合器進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和信號(hào)隔離，緩沖器

41、整形，輸入到80C196KC的高速輸入端，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算和處理。 它們之間的信號(hào)聯(lián)系參照下圖所示： 圖3-11 輪速信號(hào)輸入電路方框圖輸入電路的連線圖：圖2-11 輪速信號(hào)輸入電路圖 2.4.6 電磁閥驅(qū)動(dòng)電路  CPU輸出的信號(hào)非常小，而ABS的作動(dòng)電流則為12A，所以每個(gè)輸出信號(hào)要經(jīng)放大后才能驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電磁閥。目前多采用的方法是利用P1口把不占空比的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)幅值的電壓信號(hào)用以控制2位2通電磁閥，通過2位2通電磁閥位置的改變接通不同的管路來達(dá)到增壓、保壓、減壓的目的。這種方法動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，操作簡(jiǎn)便，需專用的2位2電磁

42、通閥，而且工藝要求高，開發(fā)成本高。同時(shí)限于現(xiàn)在的知識(shí)水平，本文采用另一種方法達(dá)到所需經(jīng)濟(jì)適用要求。  本設(shè)計(jì)使用P1口輸出高低電平組合成為不同的狀態(tài)，來控制油路的通斷實(shí)現(xiàn)增壓、保壓、減壓的目的。80C196KC的P1口作為準(zhǔn)雙向的輸入輸出口，由緩沖器內(nèi)部口鎖存器，內(nèi)部寄存器和輸出緩沖器和輸出緩沖器的構(gòu)成，輸出緩沖器和輸出緩沖器構(gòu)成，輸出緩沖器內(nèi)部具有上拉電阻結(jié)構(gòu)當(dāng)端口數(shù)據(jù)由0變1時(shí)，它能在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生更強(qiáng)的上拉作用以加速轉(zhuǎn)變過程：輸出時(shí)，具有鎖存作用，即對(duì)端口重寫數(shù)據(jù)前保持不變。  對(duì)壓力的控制歸結(jié)為對(duì)P1.0和P1.1, P1.2和P1.3, P1.4

43、和Pl.5的輸出狀態(tài)的控制，其邏輯關(guān)系表為：表2-1 P1口與電磁動(dòng)作邏輯關(guān)系表   由邏輯關(guān)系表可以看到如果系統(tǒng)需要對(duì)電磁閥進(jìn)行不同的控制只要對(duì)P1口輸出不同的字便可。電磁閥驅(qū)動(dòng)電路如圖(2-12)所示。  緩沖單元的設(shè)計(jì)：圖中的74LS06是集電極開路六反相緩沖器，添加它的目的是加大輸出電路的帶負(fù)載的能力，使傳輸通道與單片機(jī)接口的電氣匹配為合理。  光電耦合器單元：輸出接口隔離技術(shù)在開關(guān)量輸出通道中，為防止現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)電磁干擾或工頻電壓通過輸出通道反竄到控制系統(tǒng)，一般需采用通道隔離技術(shù)，光電耦合器以光電轉(zhuǎn)換原理傳輸信息，它使信息發(fā)生端與接收斷電氣絕緣電阻可

44、達(dá)幾百兆歐姆以上，從而對(duì)地電位差干擾和電磁干擾有很強(qiáng)的抑制能力，光電耦合的實(shí)質(zhì)是對(duì)于干擾噪聲的隔離和對(duì)有用信號(hào)形成通道，是抗干擾措施的重要方法之一，并且信號(hào)傳輸速度高、價(jià)格低、接口簡(jiǎn)單，故在輸出端設(shè)計(jì)了光電耦合電路。圖2-12電磁閥驅(qū)動(dòng)電路 輸出通道的隔離及保護(hù)措施一方面防止了最小系統(tǒng)干擾信號(hào)沿正向通路的傳輸，同時(shí)也隔離了驅(qū)動(dòng)電路運(yùn)行過程中產(chǎn)生的干擾脈沖對(duì)前向通道原件的影響，所以隔離保護(hù)作用是雙向的。  驅(qū)動(dòng)電路單元：構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路的主要器件是功率晶體管、晶閘管、繼電器或者是功率集成電路，從電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、器件功能、可靠性以及價(jià)格等因素考慮，晶體管放大電路有共基、共集和共射級(jí)三種電路

45、形式，其中共射極放大電路具有較好的功率放大能力，故此采用共射極放大電路作為ABS系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)的基本形式。  光電耦合器的最大輸出電流為15mA，電磁閥的工作電流為1. 53A。所以每個(gè)輸出控制信號(hào)要經(jīng)過功率放大后才能驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電磁閥?？紤]到實(shí)際應(yīng)用中的影響，選擇為1.5倍，則電磁閥的三極管的電流的放大倍數(shù)為：  據(jù)此本系統(tǒng)選擇了2SD880三極管來驅(qū)動(dòng)ABS電磁閥，其最大允許通過電流為3A，放大倍數(shù)是60300。2.4.7 泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)  根據(jù)ABS系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)泵的驅(qū)動(dòng)要求，泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)在管路減壓時(shí)將對(duì)蓄能器供油以保證它的高壓狀態(tài)。系統(tǒng)

46、選用了用直流電磁式繼電器來控制電動(dòng)機(jī)的工作與停止。  當(dāng)P1.7端輸出高電平時(shí)，繼電器吸合，P1.7端輸出低電平時(shí)，繼電器斷開。采用這種控制邏輯可以使繼電器在上電復(fù)位或單片機(jī)受控復(fù)位時(shí)不吸合。  繼電器的選型：根據(jù)泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的工作電壓和工作電流的大小，選擇了型號(hào)為：J2C-21F/012的繼電器，其電參數(shù)為：額定工作電壓12V (DC)，線圈電阻為400，吸合電壓為9. 8V，線圈消耗的功率為0.36W。接點(diǎn)負(fù)荷電壓28V，電流為3A，其電路圖如下，根據(jù)繼電器的額定工作電壓和額定工作電流，可以確定繼電器的工作電流為3A，74LS06 可以向光

47、電耦合器輸入1015mA，光電耦合器的TIL117的電流傳輸比為50%，所以它的輸出電流為5mA15mA，經(jīng)過晶體管的電流放大就可以滿足電流驅(qū)動(dòng)要求。圖2-13泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路  二極管D1的作用是保護(hù)晶體管T，當(dāng)繼電器7吸合時(shí)，二極管D1截止，不影響電路工作繼電器釋放時(shí)由于繼電器線圈存在電感這時(shí)晶體管已經(jīng)截止，所以會(huì)在線圈的兩端產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓，這個(gè)感應(yīng)電壓的極性是上負(fù)下正，正端接在T的集電極上，當(dāng)電感電壓與VC之和大于晶體管TD的集電極反向電壓時(shí)，晶體管可能會(huì)損壞，加入二極管D后繼電器線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流由二極管D流過，因此不會(huì)產(chǎn)生較高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，晶體管得到保護(hù)。2.4.8 ABS系統(tǒng)報(bào)警LED燈設(shè)計(jì)  LED是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)常用的顯示器，一般其正向壓降為1.22.5V，通過LED的電流的強(qiáng)弱決定了LED的發(fā)光強(qiáng)度，其驅(qū)動(dòng)電路圖如下：圖2-14 LED報(bào)警燈驅(qū)動(dòng)電路  74LS06為輸出反相緩存器，當(dāng)Pl.6為高電平時(shí)，74LS06輸出低電平，LED發(fā)光。當(dāng)單片機(jī)的Pl.6為低電平時(shí)74LS06沒有電流流過，LED不發(fā)光，其限流電阻的計(jì)算如下：式中 Vcc 為電源電壓； VD LED正向壓降； VCS LED驅(qū)動(dòng)器的壓降； ID LED