基于單片機(jī)的電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)_說明

1、. . . . 目 錄摘要IABSTRACTII第1章 緒論11.1 轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的國(guó)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)11.2選題的目的和意義31.3 本課題研究的容和擬解決的主要問題41.3.1 本課題的主要容41.3.2 擬解決的主要問題4第2章 EPS系統(tǒng)的組成52.1EPS工作原理與結(jié)構(gòu)組成52.2 傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)52.3 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特點(diǎn)62.4EPS的類型62.5助力系統(tǒng)的關(guān)鍵部件72.5.1助力電機(jī)72.5.2轉(zhuǎn)矩傳感器72.5.3車速傳感器82.5.4電子控制單元92.6 本章小結(jié)11第3章 EPS系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)123.1EPS系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)123.2單片機(jī)最小系統(tǒng)電路123.

2、2.1時(shí)鐘電路123.2.2復(fù)位133.3電源電路143.4電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)153.5三態(tài)緩沖器173.6電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制183.7電動(dòng)機(jī)H橋驅(qū)動(dòng)方式183.8本章小結(jié)19第4章 EPS控制策略和軟件設(shè)計(jì)204.1EPS系統(tǒng)的控制要求204.1.1 回正控制204.1.2 阻尼控制204.2轉(zhuǎn)向助力特性曲線的選擇214.2.1 助力特性的理論研究214.2.2 助力特性曲線的選擇214.3EPS的軟件設(shè)計(jì)224.3.1開發(fā)環(huán)境224.3.2 數(shù)字濾波程序設(shè)計(jì)244.3.3AD模塊254.3.4 電機(jī)助力子程序264.3.5 系統(tǒng)主程序274.4本章小結(jié)27第5章軟件下載與系統(tǒng)的試驗(yàn)285.1

3、STC單片機(jī)程序下載器的使用285.2 系統(tǒng)的試驗(yàn)305.3 系統(tǒng)的調(diào)試305.4 本章小結(jié)30結(jié)論32參考文獻(xiàn)33致34附錄A35附錄B43附錄C4635 / 37第1章 緒 論1.1轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的國(guó)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按照提供動(dòng)力的形式大致可以分為了純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Manual Steering，簡(jiǎn)稱MS）、液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Hydraulic Power Steering，簡(jiǎn)稱HPS）、電控液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electro Hydraulic Power Steering，簡(jiǎn)稱EHPS）、電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electric Power Steering，簡(jiǎn)稱EPS）。傳統(tǒng)的動(dòng)

4、力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般采用液壓助力， 上個(gè)世紀(jì)80年代開始，人們開始研究電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向。1988年2月日本的鈴木公司開發(fā)出了電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并裝在Cervo車上，隨后又配備在Alto車上，擺脫了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的束縛。本田汽車公司首次將EPS 裝備于大批量生產(chǎn)的EPS。此后EPS便雨后春筍般發(fā)展起來，并將應(yīng)用圍擴(kuò)展到大型轎車和客車方面上。EPS是在EHPS(電控液壓助力轉(zhuǎn)向)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件數(shù)量大大減少、可靠性強(qiáng)，它取消大量液壓配件，只依靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，解決了長(zhǎng)期以來存在的液壓管路泄漏和效率低下的問題。新一代的EPS則不僅在低速和停車時(shí)提供助力，而且還能在高速時(shí)提

5、高汽車的操縱穩(wěn)定性。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，EPS技術(shù)日趨完善，并且其成本大幅度降低，為此其應(yīng)用圍將越來越大。在國(guó)外，EPS已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)階段，并成為汽車零部件高新技術(shù)產(chǎn)品。由于技術(shù)，很難獲得控制參數(shù)，要想實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主創(chuàng)新，還需國(guó)人自己鉆研。EPS經(jīng)過二十多年的發(fā)展，技術(shù)同趨完善，其應(yīng)用圍已經(jīng)從最初的微型轎車向更大型轎車和商用轎車方向發(fā)展，如新上市的一汽大眾速騰等中型轎車已經(jīng)安裝EPS。本田甚至還在其Acyra NSX賽車上安裝了EPS。日本早期的EPS只在低速和停車轉(zhuǎn)向時(shí)助力，后來發(fā)展的EPS不僅能在低速和停車時(shí)助力，還能在高速行駛時(shí)提高汽車的操縱穩(wěn)定性。正是由于這一系列的優(yōu)點(diǎn)，在世界汽車行業(yè)

6、中，EPS的年增長(zhǎng)量達(dá)130萬至150萬套，據(jù)美國(guó)天合(TRW)公司預(yù)測(cè)，到2010年，全球圍電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器的裝車率將超過30，因此，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展前景是非常廣闊的。這也正是全球各大公司對(duì)其青睞的原因。就相關(guān)EPS的研究資料所闡述的發(fā)展趨勢(shì)來看，控制信號(hào)除了依靠車速與扭矩信號(hào)，而且還需要轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向速度、橫向加速度等多種信號(hào)進(jìn)行與汽車特性相吻合的綜合控制，以獲得更好的轉(zhuǎn)向路感。如今國(guó)外對(duì)EPS研究有幾個(gè)比較集中的方面，如：EPS助力控制策略、系統(tǒng)匹配技術(shù)與其可靠性的研究。從國(guó)外的研究看今后的研究方向主要集中在EPS助力控制策略和系統(tǒng)匹配技術(shù)等方面。汽車轉(zhuǎn)向除了滿足輕便和靈敏兩個(gè)要求外，

7、還要為駕駛者造成一定的路感，隨著車速的提高方向盤助力不宜過大，而且還需要滿足一定的助力特性。我國(guó)在EPS的研究上與國(guó)外相比起步較晚，而且由于液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)即HPS技術(shù)比較成熟，結(jié)構(gòu)緊湊，工作安全可靠，價(jià)格也比較便宜，所以液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)即HPS占國(guó)車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主流地位。然而EPS的發(fā)展前景的廣闊的，如今國(guó)有多所高等院校和科研單位正在進(jìn)行該項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)研究，并取得的一定進(jìn)展。我國(guó)自主設(shè)計(jì)的EPS和國(guó)外的成熟產(chǎn)品相比，還有一定的差距，很多整車廠裝配的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心技術(shù)都依靠進(jìn)口。但是我們正在奮起直追，逐步縮小自主開發(fā)的EPS與國(guó)外同類產(chǎn)品的技術(shù)差距。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)在國(guó)的發(fā)展勢(shì)頭良好。20

8、01年，昌河汽車廠開始將電動(dòng)轉(zhuǎn)向器裝在北斗星高檔微型箱式車，揭開了我國(guó)汽車轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)歷史上新的第一章，2002年該車型已有6萬臺(tái)配裝電動(dòng)轉(zhuǎn)向器，即電動(dòng)轉(zhuǎn)向車己占該車型的60了。哈飛汽車廠也開始在新車型上裝電動(dòng)轉(zhuǎn)向器，吉利在其多款轎車上也安裝了電動(dòng)轉(zhuǎn)向器。另外奇瑞 轎車、揚(yáng)子皮卡車廠和很多微型箱式車廠，都準(zhǔn)備安裝電動(dòng)轉(zhuǎn)向。這充分說明裝配EPS產(chǎn)品的市場(chǎng)和市場(chǎng)潛力是很大的。電動(dòng)式EPS有許多優(yōu)點(diǎn)，它比液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更輕便、緊湊、可靠易于維護(hù)保養(yǎng)，同時(shí)也取消了油泵、控制閥、油罐、皮帶、皮帶輪、液壓軟管與密封件等液壓裝置，如此諸如漏油的這種對(duì)清潔性造成影響的問題便消失了；能滿足汽車不同車速時(shí)的不同

9、要求，如低速時(shí)的輕便性和高速時(shí)保持一定的路感以使駕駛員在不同狀況下操縱時(shí)獲得最佳的感受；在無需提供助力時(shí)不驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這樣就減少了不必要的能源消耗，提高了經(jīng)濟(jì)性；對(duì)控制計(jì)算機(jī)編程，可提供不同程度的動(dòng)力轉(zhuǎn)向，能兼顧低速時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時(shí)的操縱穩(wěn)定性，回正性好；它能與汽車上其他電氣設(shè)備相連接，有助于四輪轉(zhuǎn)向的實(shí)現(xiàn)，并能促進(jìn)懸架系統(tǒng)的發(fā)展。無助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的回正作用具有很大的缺陷, 往往會(huì)降低汽車行駛穩(wěn)定性，而EPS恰恰改善了回正特性。通過軟件編程可對(duì)對(duì)不同車況進(jìn)行調(diào)整，這是傳統(tǒng)助力系統(tǒng)無法做到的。盡管EPS比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擁有種種優(yōu)勢(shì)，但是電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仍然存在著一些需要解決和改進(jìn)的問題：繼續(xù)改善

10、電機(jī)的性能是EPS的發(fā)展關(guān)鍵；合理助力特性的確定；合適的控制策略；故障診斷的可靠性，EPS通過采用電機(jī)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，部分操作獨(dú)立于駕駛員的控制，因此EPS也會(huì)比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)有更多的故障模式。汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了電動(dòng)助力時(shí)代，隨著傳感器、控制方式助力電動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)的不斷進(jìn)步，EPS系統(tǒng)將愈加完善。在未來EPS將替代現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，近幾年EPS產(chǎn)量正以每年上百萬套的速度增加，最終將完全占領(lǐng)轎車市場(chǎng)，并向大型車發(fā)展。1.2選題的目的和意義目的：汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一直存在著“輕”與“靈”的矛盾，當(dāng)汽車在低速時(shí)需要輕便的轉(zhuǎn)向助力，而在高速時(shí)有需要靈巧的轉(zhuǎn)向效果已獲得較好的操作手感。本課題應(yīng)用綜合控

11、制方法，來提高汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是當(dāng)前汽車技術(shù)發(fā)展的前沿技術(shù)之一，有利于汽車在不同的車況下獲得不同的助力效果，提高轉(zhuǎn)向時(shí)的操縱穩(wěn)定性和路感。英國(guó)盧卡斯公司認(rèn)為，EPS在轎車上正在成為標(biāo)準(zhǔn)配置，而不是選件，自1996年至2006年，歐洲市場(chǎng)上的各級(jí)別轎車安裝EPS的比例已經(jīng)由35%增加到70%。按此增長(zhǎng)速度繼續(xù)發(fā)展，數(shù)年間EPS就將完全占領(lǐng)轎車市場(chǎng)。國(guó)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還處于初級(jí)階段，所以有必要加強(qiáng)力量對(duì)其進(jìn)行研究和開發(fā)。使我國(guó)的汽車在環(huán)保節(jié)能舒適等等方面趕上國(guó)際先進(jìn)水平。目前開發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ECU有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，它可為相關(guān)企業(yè)提供新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，增強(qiáng)我國(guó)技術(shù)產(chǎn)品的

12、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。通過對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究，為開發(fā)出適于轎車和微型汽車的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供技術(shù)儲(chǔ)備。另外就是在繼承前幾屆研究生研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善控制器的硬件與軟件，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性，把控制器往產(chǎn)業(yè)化方向推進(jìn)。意義：隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對(duì)交通工具的環(huán)保，節(jié)能低耗，對(duì)生活的舒適性的要求也越來越高。如今國(guó)外汽車的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)正在漸漸取代傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向器的地位。EPS是未來的發(fā)展方向，我國(guó)也要緊跟世界的腳步，不能落在后面。在國(guó)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還處于初級(jí)階段，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生產(chǎn)廠家還很少，市場(chǎng)上的產(chǎn)品主要被國(guó)外的公司所壟斷。國(guó)外的許多廠家除了申請(qǐng)必要的國(guó)際專

13、利外，還中國(guó)境申請(qǐng)了一些EPS專利。因此目前開發(fā)和研制用于轎車和輕型汽車的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，它可為汽車零部件企業(yè)的發(fā)展提供新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，也為我國(guó)汽車行業(yè)在加入WTO后參與國(guó)際汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)提供一種有競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)電一體化高新技術(shù)產(chǎn)品。同時(shí)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)于汽車的環(huán)保、節(jié)能、安全等方面也具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車的主要子系統(tǒng)之一，其性能直接關(guān)系到汽車的操縱穩(wěn)定性和舒適性，對(duì)于確保行車安全、減少交通事故以與保護(hù)駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要的作用。而一個(gè)擁有性能可靠的控制系統(tǒng)則能使EPS實(shí)現(xiàn)以上效果，EPS具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是未

14、來轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主流發(fā)展，是研究的重點(diǎn)項(xiàng)目。1.3 本課題研究的容和擬解決的主要問題1.3.1 本課題的主要容（1）設(shè)計(jì)一個(gè)小型電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，分析電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子控制單元的功能。在充分考慮電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制的可靠性、實(shí)時(shí)性的基礎(chǔ)上，以單片機(jī)為核心的控制單元。（2）設(shè)計(jì)電子控制單元的硬件，采用P控制策略完成對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的控制、并對(duì)各種傳感器信號(hào)進(jìn)行采集和處理，通過單片機(jī)產(chǎn)生控制脈沖波來控制H橋驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)，滿足EPS控制要求。（3）采用模塊化設(shè)計(jì)的方法編寫相應(yīng)控制軟件。控制軟件中主要包含系統(tǒng)主程序、信號(hào)采集子程序，策略控制子程序等。1.3.2 擬解決的主要問題（1）系統(tǒng)硬件電路的搭

15、建，硬件電路需要單片機(jī)最小系統(tǒng)主要包括時(shí)鐘電路、濾波電路、電源電路、復(fù)位電路等電路的設(shè)計(jì)。（2）傳感器信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)，如轉(zhuǎn)矩信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換輸入處理器進(jìn)行處理，再通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。（3）將軟件和硬件進(jìn)行連接并進(jìn)行測(cè)試，檢查出現(xiàn)故障部分并思考出現(xiàn)故障的原因，再就相關(guān)知識(shí)努力將故障排除。第2章 EPS系統(tǒng)的組成2.1EPS工作原理與結(jié)構(gòu)組成EPS的工作原理：當(dāng)駕駛員操縱方向盤轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向柱上的扭矩傳感器檢測(cè)到的信號(hào)與車速信號(hào)經(jīng)過濾波處理后送入ECU，ECU對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理后輸出PWM信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制，電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將助力轉(zhuǎn)矩傳遞給牽引前輪轉(zhuǎn)向的

16、橫拉桿，最終起到為駕駛員提供轉(zhuǎn)向助力的目的。當(dāng)車速超過一定值時(shí)，EPS系統(tǒng)退出助力工作模式。EPS可在不同車速的情況下提供不同的助力效果，保證汽車在低速行駛時(shí)的輕便性和高速行駛時(shí)的穩(wěn)定可靠。EPS的主要組成有扭矩傳感器、車速傳感器、助力電機(jī)和電控單元。2.2 傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HPS）是在1928年就在汽車上首次應(yīng)用的，到1940年左右HPS就已經(jīng)實(shí)用化了，并在多種大型車輛上裝備。在1951年在轎車上也得到了應(yīng)用，獲得了當(dāng)時(shí)的好評(píng)，隨后HPS在轎車上便迅速普與，到今天裝備HPS的車輛已經(jīng)超過了80%。HPS是在傳統(tǒng)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器的基礎(chǔ)上通過增加控制閥、動(dòng)力缸、油泵、儲(chǔ)油罐和進(jìn)

17、回油管等液壓動(dòng)力裝置來提供轉(zhuǎn)向助力。開始HPS的控制閥采用滑閥式，即控制閥以軸向一定來控制油路。滑閥式控制閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工藝性好，操縱方便，但是滑閥靈敏度不夠高。20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了轉(zhuǎn)閥式HPS，即控制閥中的閥芯以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來控制油路。與滑閥相比，轉(zhuǎn)閥的靈敏度高、密封件少、結(jié)構(gòu)比較先進(jìn)。雖然由于轉(zhuǎn)閥利用扭桿彈簧來使閥回位，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，特別是對(duì)扭桿的材質(zhì)和熱處理工藝要求較高，但是其性能相對(duì)于滑閥有很大改進(jìn)，而且在齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器中布置轉(zhuǎn)閥比較容易。因此，目前在絕大部分轎車與部分貨車上均采用的是轉(zhuǎn)閥式HPS。HPS系統(tǒng)擁有許多優(yōu)點(diǎn)，比如：可以提高轉(zhuǎn)向時(shí)的輕便性，從而使駕駛員的疲勞程度得到緩解；H

18、PS擁有的阻尼作用可以減小由于道路顛簸造成的沖擊；迄今為止液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用經(jīng)歷了許多時(shí)間，技術(shù)較為成熟，工作安全可靠，同時(shí)價(jià)格也比較便宜。但是同時(shí)也存在著一些不足：在設(shè)計(jì)完成以后，助力特性就不能再進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，因此在協(xié)調(diào)汽車轉(zhuǎn)向輕便性與路感之間的矛盾；在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，無論汽車是否進(jìn)行轉(zhuǎn)向油泵都一直運(yùn)轉(zhuǎn)，從而對(duì)燃料造成了極大的浪費(fèi)，降低了整車的燃油經(jīng)濟(jì)性；油路中存在漏油的問題，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；在低溫時(shí)工作性能較差。2.3 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特點(diǎn)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)增加了一系列傳感器，如車速傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、助力電機(jī)和電控單元即ECU等部件，電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)

19、矩作用在轉(zhuǎn)向柱上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供助力。與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)相比，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)綜合了許多現(xiàn)代的高新技術(shù)，諸如現(xiàn)代電子技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)，具有許多優(yōu)點(diǎn)：（1）EPS能在不同的車速下對(duì)轉(zhuǎn)向助力的大小進(jìn)行調(diào)節(jié),在不同工況下提供最佳的助力，減小因路面原因引起的對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擾動(dòng)，減輕低速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向操縱力。在車速較低時(shí)提供較大的轉(zhuǎn)向助力，使駕駛員在轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)更加輕松；在車速較高時(shí)降低助力大小，為駕駛員提供一定的路感。（2）EPS取消了液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油泵、液壓軟管、液壓油、皮帶與密封件等部件，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，零件數(shù)量相對(duì)較少，擁有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、便于選擇安裝位置和噪聲較小等多方面的優(yōu)點(diǎn)。（3

20、）助力電機(jī)可以由蓄電池直接供電，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以在發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行工作，同時(shí)也提高了汽車的安全性能。（4）EPS與傳統(tǒng)助力系統(tǒng)相比改變助力特性較為容易，只需改變ECU中助力程序即可。（5）EPS結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，在車身上不知較為方便，助力性能比傳統(tǒng)助力系統(tǒng)優(yōu)越，又具有良好的模塊化設(shè)計(jì)，又為設(shè)計(jì)不同的系統(tǒng)提供了極大的靈活性。2.4 EPS的類型一般來說按照電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)位置的不同，可以將EPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為三類：轉(zhuǎn)向柱助力式（Column Type）、小齒輪助力式（Pinion Type）和齒條助力式（Rack Type）。 （1）轉(zhuǎn)向柱助力式轉(zhuǎn)向器 助力單元、控制器以與傳感器等部件都安裝在

21、轉(zhuǎn)向柱處。結(jié)構(gòu)比較緊湊，方便在車體上安裝，可安裝在固定式、傾斜式等不同形式的轉(zhuǎn)向柱上。（2）小齒輪助力式轉(zhuǎn)向器 助力單元安裝在轉(zhuǎn)向齒輪的小齒輪軸的上端。助力單元在駕駛室外，一方面提高助力另一方面也可以使駕駛室可感覺到的噪聲減小。（3）齒條助力式轉(zhuǎn)向器 助力單元安裝在轉(zhuǎn)向齒輪的齒條處。助力單元可靈活安裝在齒條各處，從而使整車的布置更加方便。2.5 助力系統(tǒng)的關(guān)鍵部件2.5.1助力電機(jī)電動(dòng)機(jī)對(duì)EPS的關(guān)鍵部件之一，電動(dòng)機(jī)的功能是根據(jù)電子控制單元的指令輸出適宜的輔助力矩，是EPS的動(dòng)力源。根據(jù)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的特點(diǎn)，EPS的助力電機(jī)必須有較好的性能，要求也較高：盡可能寬的調(diào)速圍，運(yùn)行平穩(wěn)，力矩波動(dòng)??；快

22、速響應(yīng)性能好，較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；良好的低速平穩(wěn)性；體積小、質(zhì)量輕、噪聲低；過載能力強(qiáng)，可靠性高；電機(jī)驅(qū)動(dòng)其結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式可分為：直流、交流；永磁、勵(lì)磁；有刷、無刷等多種類型。一般采用無刷或有刷永磁式直流電動(dòng)機(jī)。直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱為電樞。直流發(fā)電機(jī)工作原理:直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動(dòng)勢(shì)，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時(shí)

23、變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢(shì)的原理。 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向按右手定則確定（磁感線指向手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，其他四指的指向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。）本設(shè)計(jì)采用的是RF-300C-11440,微電機(jī)馬達(dá)，這是一種有刷直流電機(jī)，額定電壓9V。如圖2.1所示是微型電機(jī)實(shí)物圖。圖2.1微型電機(jī)實(shí)物圖2.5.2轉(zhuǎn)矩傳感器EPS傳感器的作用是探測(cè)駕駛員轉(zhuǎn)向時(shí)方向盤產(chǎn)生的扭矩或轉(zhuǎn)角的大小和方向，然后將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號(hào)傳送給控制器ECU，ECU根據(jù)這個(gè)信號(hào)連同車速信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的助力，協(xié)助駕駛員轉(zhuǎn)向。扭矩信號(hào)作為系統(tǒng)控制策略的重要依據(jù)之一，它直接影響到控制效果的好壞，所以很多廠家都非常重視轉(zhuǎn)矩傳感器的研究與開發(fā)。

24、轉(zhuǎn)矩傳感器有接觸式和非接觸式兩類。目前，國(guó)外現(xiàn)有的EPS系統(tǒng)采用的轉(zhuǎn)矩傳感主要分別有以下幾種形式：（1）電位計(jì)式，BI公司和NSK公司都有該類型的產(chǎn)品，前者集成了轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角測(cè)量，后者采用滑套機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)角差變換為電位計(jì)擺臂擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩測(cè)量。該類型的傳感器都屬于接觸式，其缺點(diǎn)就是存在磨損，降低了其性能。（2）光電式，LUCAS公司有該類型的產(chǎn)品，清華大學(xué)也進(jìn)行了這方面的研究、并做出了樣件，前者結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對(duì)加工工藝要求較高，后者對(duì)前者進(jìn)行了改進(jìn)，但是存在溫度漂移和繞線的問題。（3）電感式，KOYO公司和NSK公司都有該類型的產(chǎn)品，該類型傳感器具有較高的精度，很好地實(shí)現(xiàn)了非接觸測(cè)量，非常適合EPS

25、系統(tǒng)。非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器的線性功能和滯后性能好，但價(jià)格較高。接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器一般結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格合適，目前的應(yīng)用也較為廣泛。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，其輸出端上的電壓保持一定值，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤向相反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出端電壓就會(huì)發(fā)生變化。輸出端的電壓值就可以用來表示轉(zhuǎn)矩的大小，本設(shè)計(jì)采用的是WTH（118）10K-2W的電位器輸出的電信號(hào)來模擬轉(zhuǎn)矩傳感器的信號(hào)。如圖2.2是10K-2W的電位器實(shí)物圖。圖2.2電位器實(shí)物圖2.5.3車速傳感器車速信號(hào)也是系統(tǒng)控制重要依據(jù)之一，一方面它與轉(zhuǎn)矩信號(hào)結(jié)合用以確定系統(tǒng)控制的目標(biāo)電流，一方面用于保證系統(tǒng)的安全性和可靠性，即當(dāng)車速超出系統(tǒng)設(shè)定的助力圍時(shí)，系統(tǒng)將停止助力，

26、改為手動(dòng)操作。車速信號(hào)由車速傳感器測(cè)得，車速傳感器也有多種類型，主要是利用電磁原理和光學(xué)原理制成。本設(shè)計(jì)采用的是與扭矩傳感器一樣的WTH（118）10K-2W的電位器輸出的電信號(hào)來模擬車速傳感器的信號(hào)。2.5.4電子控制單元電子控制單元ECU作為關(guān)鍵部件，主要有微處理器、與傳感器輸入信號(hào)相匹配的接口電路、微處理器置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)和脈寬調(diào)制器(PWM)，直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路等部分組成。圖4.4 TCL549電路圖549的極限參數(shù)如下：電源電壓：6.5V；輸入電壓圍：0.3VVCC0.3V；輸出電壓圍：0.3VVCC0.3V；峰值輸入電流(任一輸入端)：±10mA；總峰值輸入電流

27、(所有輸入端)：±30mA；工作溫度：TLC548C、TLC549C：070TLC548I、TLC549I：4085TLC548M、TLC549M：55125控制轉(zhuǎn)矩信號(hào)的TCL549芯片的AIN引腳接輸入信號(hào)，CS、DO、CLK引腳分別是片選信號(hào)端、輸出端和輸入端，依次接單片機(jī)的P0.0、P0.1、P0.2引腳；控制車速信號(hào)的TCL549芯片的CS、DO、CLK引腳分別接單片機(jī)的P2.7、P2.6、P2.5引腳。4.3.4 電機(jī)助力子程序由于在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中由于其本身的特性決定了助力電機(jī)需要經(jīng)常性起動(dòng)，并且要根據(jù)轉(zhuǎn)矩信號(hào)的變化提供合適的助力，在某些情況下需要急速反轉(zhuǎn)時(shí)，可能會(huì)對(duì)

28、電機(jī)造成損害。本課題在設(shè)計(jì)助力控制子程序時(shí)通過輸入信號(hào)的變化來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)助力大小的目標(biāo)。電機(jī)助力子程序框圖如圖4.5所示：開始初始化數(shù)據(jù)采集單片機(jī)處理傳感器信號(hào)電機(jī)轉(zhuǎn)速改變電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)結(jié)束圖4.5電機(jī)助力子程序框圖4.3.5系統(tǒng)主程序前面已經(jīng)主要介紹了數(shù)字濾波程序、A/D數(shù)據(jù)采集模塊和電機(jī)助力子程序，將數(shù)據(jù)采集子程序和電機(jī)助力子程序組和在一起，根據(jù)L298的邏輯功能實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向起到作用的單片機(jī)引腳進(jìn)行相應(yīng)的控制，并通過傳感器信號(hào)的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)頻控制。4.4本章小結(jié)本章主要對(duì)EPS的軟件部分進(jìn)行了介紹，軟件部分主要包括三大模塊，助力控制模塊

29、、數(shù)據(jù)采集模塊與其主模塊，并且還對(duì)助力特性曲線、Keil開發(fā)軟件和C語(yǔ)言進(jìn)行了部分介紹。第5章 軟件下載與系統(tǒng)的試驗(yàn)經(jīng)過前幾章對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的研究和學(xué)習(xí)，制作了硬件電路并且編寫了控制程序，首先需要把這段程序下載到單片機(jī)中，觀察是否能實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速控制的轉(zhuǎn)功能。5.1 STC單片機(jī)程序下載器的使用STC單片機(jī)程序下載器是專門用于將程序下載到單片機(jī)中的應(yīng)用軟件，該軟件使用非常方便。啟動(dòng)軟件之后的界面如圖5.1所示：圖5.1 程序下載器界面首先，要選擇要下載程序的單片機(jī)的型號(hào)；然后，點(diǎn)擊的程序在步驟2中的“OpenFile/打開文件”按鈕打開程序所在文件夾找到hex后綴的程序文件，如圖5.

30、2所示： 圖5.2 hex后綴的程序文件將程序打開之后軟件右上部分的程序文件出現(xiàn)變化即表明程序已經(jīng)被軟件打開，如圖5.3所示；圖5.3 程序文件窗口在此之后還要選擇步驟3中的串行接口（Select COM Port)，串行接口要先把下載線連接好后在“計(jì)算機(jī)管理”菜單中查詢即可，步驟4默認(rèn)即可；最后，我們就可以把代碼顯示區(qū)域中的代碼通過下載到STC89C52單片機(jī)中，點(diǎn)擊步驟5中的“Download/下載”按鈕即可，不過由于設(shè)備的連接問題，可能需要多次下載才能成功將程序載入單片機(jī)中。5.2 系統(tǒng)的試驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)物圖如圖5.4所示：圖5.4 系統(tǒng)的實(shí)物圖在試驗(yàn)中，遇到過系統(tǒng)無法模擬方向盤不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即車

31、輛直線行駛時(shí)的不提供助力的情況，據(jù)此問題應(yīng)對(duì)控制程序做出相應(yīng)修改，即方向盤在一定轉(zhuǎn)角圍電機(jī)不提供轉(zhuǎn)向助力。本設(shè)計(jì)的電機(jī)調(diào)速采用的是變頻調(diào)速方式，經(jīng)過測(cè)試，變頻調(diào)速方式可以有效調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。圖5.5為轉(zhuǎn)矩與車速信號(hào)同時(shí)控制時(shí)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)（由于采用高速數(shù)碼相機(jī)拍攝，因此拍攝效果中電機(jī)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)不明顯）：圖5.5電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)狀態(tài)圖5.6為轉(zhuǎn)矩信號(hào)模擬方向盤未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即汽車直線行駛時(shí)的狀態(tài)，此時(shí)車速信號(hào)不起作用，系統(tǒng)不提供助力，電機(jī)不旋轉(zhuǎn)：圖5.6電機(jī)不旋轉(zhuǎn)時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)5.3 系統(tǒng)的調(diào)試將程序載入到STC89C52單片機(jī)中，由于缺少該類型的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，所以系統(tǒng)的程序經(jīng)過了多次修改，下載了許多次，每次將

32、軟件載入單片機(jī)后，都需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)。如果不能滿足要求就要找到原因并進(jìn)行解決，比如在制作電路板時(shí)出現(xiàn)的焊接失誤，比如程序本身編寫的問題導(dǎo)致的電機(jī)不能按要求運(yùn)轉(zhuǎn)。5.4 本章小結(jié)通過對(duì)系統(tǒng)硬件的制作、程序的設(shè)計(jì)、程序的下載以與反復(fù)調(diào)試，系統(tǒng)最后終于達(dá)到任務(wù)的要求。本章主要介紹了程序的下載軟件和程序下載過程，簡(jiǎn)單介紹了調(diào)試時(shí)所遇到的困難。結(jié) 論電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是未來汽車發(fā)展趨勢(shì)的高新技術(shù)，本文在對(duì)EPS的原理和助力控制的基本過程進(jìn)行了研究，通過硬件和軟件的設(shè)計(jì)，主要工作如下：（1）通過對(duì)EPS的有關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行研究，對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵部件進(jìn)行研究和分析，選擇合適的傳感器信號(hào)模擬部件，電動(dòng)機(jī)

33、與其它部件。（2）以STC89C52為核心設(shè)計(jì)了電控單元，其中主要有電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，信號(hào)采集電路，單片機(jī)最小電路，利用變頻調(diào)制的方法對(duì)直流電機(jī)的電流大小進(jìn)行控制，利用H橋?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制。（3）利用Keil軟件編寫了控制程序，軟件的主要功能是對(duì)轉(zhuǎn)矩和車速的信號(hào)進(jìn)行采集和數(shù)字濾波，然后將經(jīng)過處理的信號(hào)輸入單片機(jī)，采用P控制策略完成對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的控制。（4）將程序下載到單片機(jī)中，將電路板通電試驗(yàn)，經(jīng)過測(cè)試表明，控制器能有效對(duì)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。本次設(shè)計(jì)制作的電路板對(duì)轉(zhuǎn)矩信號(hào)和車速信號(hào)用電位計(jì)進(jìn)行了信號(hào)的模擬，并用TCL549模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片對(duì)信號(hào)采集并送入單片機(jī)，電機(jī)在單片機(jī)和L298電

34、機(jī)控制芯片的調(diào)控下進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)在不同的情況下進(jìn)行對(duì)助力的調(diào)節(jié)?？偨Y(jié)以上的工作，有以下幾點(diǎn)展望：（1）電控單元的進(jìn)一步設(shè)計(jì)和開發(fā)。如電路中抗干擾與保護(hù)措施的完善。故障診斷功能的完善等。（2）EPS控制策略的研究。如何采用更加先進(jìn)的控制策略，增強(qiáng)對(duì)EPS系統(tǒng)控制的效果，以與對(duì)EPS數(shù)學(xué)模型的建立和助力特性曲線的建立。（3）對(duì)助力系統(tǒng)的控制不夠準(zhǔn)確，需要大量的試驗(yàn)，從而使EPS系統(tǒng)更加完善。雖然做出了一定的成果，但由于個(gè)人能力和時(shí)間限制，系統(tǒng)僅僅是在電動(dòng)助力方面的一個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，離最后的實(shí)用化、產(chǎn)品化還有一定的距離，未來進(jìn)一步的研究方向主要是在程序上設(shè)計(jì)的更加貼近實(shí)用性，以達(dá)到更加合理的

35、助力目標(biāo)。參考文獻(xiàn)1王曉明,電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制M,航空航天大學(xué),2002.5:125-1362良紅,渭瀧.汽車底盤電控技術(shù)M.機(jī)械工業(yè),2002.7:209-2143解福泉,周建平.汽車典型電控系統(tǒng)構(gòu)造與維修M,人民交通,2005.9:199-2024朝青.單片機(jī)原理與接口技術(shù)第3版M,航空航天大學(xué),2006.125朱華,汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)J,汽車與配件,2010 6王豪,許鎮(zhèn)琳等.電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展與其現(xiàn)狀J,汽車運(yùn)用,2002(8)7龔小平,杜志強(qiáng).電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向J,汽車研究與開發(fā),2005(7)8志恒,胡寧.汽車電控技術(shù)M,高等教育,2003.9:211-2

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37、powersteeringJ. International Journalof Vehicle Design,1994,15(3,4,5):243-25417Akira Noguchi,etc.Development of a Steering Angle and Sensor of Contact-typeJ.FurukawaReview,2004(25):364118明月,嘉明,建新.低成本電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與控制策略優(yōu)化J. 電機(jī)與控制應(yīng)用,2010,37(6):27-3019逯海燕.電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制與仿真分析J.汽車與配件,2010,23(6):29-3120晉兵營(yíng),寧

38、廣慶,施國(guó)標(biāo).汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展綜述J.拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車,2010,37(1):1-221 學(xué)平,欣,杰,邊.電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)永磁直流電機(jī)PWM控制模式研究J.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2010,22(1):174-17822新民,王燕芳.微型計(jì)算梳控制技術(shù)M.電子工業(yè).2003,123徐中明,胡康博,余烽,志飛.電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略的仿真分析J.大學(xué)學(xué)報(bào),2010,33(08):81-83致 經(jīng)過數(shù)月的努力，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，在這次設(shè)計(jì)中我學(xué)習(xí)到了許多新知識(shí)，這是一次寶貴的經(jīng)驗(yàn)，我相信一定對(duì)我未來的學(xué)習(xí)和工作帶來很大的幫助和影響。在此懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)和指正，以求在今后的工作學(xué)習(xí)中

39、能有進(jìn)一步的提高。作為一名經(jīng)驗(yàn)較少的本科學(xué)生，在設(shè)計(jì)中有許多問題考慮不周，導(dǎo)致遇到了許多困難。如果沒有導(dǎo)師的督促和指導(dǎo)，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的，所以在此我要感我的導(dǎo)師，我畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段都有著德會(huì)老師的辛勤栽培，從開題報(bào)告到中期檢查，以與后期設(shè)計(jì)的悉心指導(dǎo)，老師都在百忙之中為我查閱了大量資料并對(duì)遇到的問題進(jìn)行了詳盡的解答。同時(shí)我還有感大學(xué)四年來教導(dǎo)過我的所有老師，感他們?yōu)槲掖蛳铝酥R(shí)基礎(chǔ)，感老師們、同學(xué)們的無私幫助和鼓勵(lì)支持，我才能順利完成本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。同時(shí)還要感工程學(xué)院對(duì)四年來對(duì)我栽培。附錄A/* 文件名 ： TLC549LCD.c* 描述 : TLC549是一個(gè)新型的AD轉(zhuǎn)換器，

40、具有8位的分辨率，具有控制簡(jiǎn)單，體積小的優(yōu)點(diǎn)。 工程當(dāng)中的AD是要經(jīng)過多次采集然后再計(jì)算出相對(duì)準(zhǔn)確的值的。 這里的電壓值通過數(shù)碼管顯示出來。 最新版本加入了軟據(jù)濾波功能，軟件濾波在實(shí)際工作中的AD采集是非常重要的。*/#include<reg52.h>#include<intrins.h>sbit AD_Out = P01; /TLC549輸出端sbit CS = P00; /TLC549片選信號(hào)sbit AD_In = P02; /TLC549輸入端sbit AD_Out1 = P26; /TLC549輸出端sbit CS1 = P27; /TLC549片選信號(hào)sbi

41、t AD_In1 = P25; /TLC549輸入端sbit m1=P10;sbit m2=P11;#define uchar unsigned char #define uint unsigned int uint times=0;/* 名稱 : delay()* 功能 : 延時(shí),延時(shí)時(shí)間大概為140US。* 輸入 : 無* 輸出 : 無*/void delay()int i,j;for(i=0; i<=10; i+)for(j=0; j<=2; j+);/* 名稱 : Delay()* 功能 : 延時(shí),延時(shí)時(shí)間為 1ms * del* 輸入 : del* 輸出 : 無*/voi

42、d Delay(uint del)uchar i, j;for(i=0; i<del; i+)for(j=0; j<=148; j+);/* 名稱 : AD_Change(void)* 功能 : * 輸入 : 無* 輸出 : temp （電壓值）*/uchar AD_Change(void)uchar i,temp = 0;AD_In = 0;_nop_();_nop_();CS = 0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();if(AD_Out = 1) temp += 1;for(i=0; i<8; i+)AD_In = 1;_nop_();_no

43、p_();AD_In = 0;_nop_();_nop_();if(i != 7)temp = temp << 1;if(AD_Out = 1) temp += 1;CS = 1;return temp;/* 名稱: Average()* 功能: 中位值平均濾波法，取一共二十個(gè)數(shù)據(jù)，最大和最小的五個(gè)數(shù)據(jù)不要對(duì)中間的十個(gè)數(shù)據(jù)求平均值* 輸入: 二十個(gè)待處理的值* 輸出：得到一個(gè)中位的平均值*/uint Average(uint buffer20)uchar i,j;uint temp;for(i=1; i<20; i+) /先對(duì)整個(gè)數(shù)組的二十個(gè)值進(jìn)行從小到大的排列for(j=1

44、9; j>=i; -j)if(bufferj-1 > bufferj)temp = bufferj-1;bufferj-1 = bufferj;bufferj = temp;/對(duì)數(shù)組進(jìn)行處理，去掉一個(gè)最大值和一個(gè)最小值，中間的十個(gè)值再來求平均值temp = 0;for(i=5; i<15; i+)temp += bufferi; temp = (uint)(float)temp) / 10 + 0.5);return(temp);/* 名稱: AD_Filter()* 功能: 進(jìn)行AD采集20次，并進(jìn)行濾波處理* 輸入: 二十次AD采集值* 輸出：經(jīng)過處理后的AD值*/uin

45、t AD_Filter()uint Date_Buffer20 = 0, temp; uchar i;for(i=0; i<20; i+)Date_Bufferi = AD_Change();Delay(1); /延時(shí)1毫秒采集一次。這里可以根據(jù)工作需要調(diào)整時(shí)間。temp = Average(Date_Buffer); return(temp);/* 名稱 : AD_Change(void)* 功能 : * 輸入 : 無* 輸出 : temp （電壓值）*/uchar AD_Change1(void)uchar i,temp = 0;AD_In1 = 0;_nop_();_nop_();

46、CS1 = 0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();if(AD_Out1 = 1) temp += 1;for(i=0; i<8; i+)AD_In1 = 1;_nop_();_nop_();AD_In1 = 0;_nop_();_nop_();if(i != 7)temp = temp << 1;if(AD_Out1 = 1) temp += 1;CS1 = 1;return temp;/* 名稱: Average()* 功能: 中位值平均濾波法，取一共二十個(gè)數(shù)據(jù)，最大和最小的五個(gè)數(shù)據(jù)不要對(duì)中間的十個(gè)數(shù)據(jù)求平均值* 輸入: 二十個(gè)待處理的值* 輸

47、出：得到一個(gè)中位的平均值*/uint Average1(uint buffer20)uchar i,j;uint temp;for(i=1; i<20; i+) /先對(duì)整個(gè)數(shù)組的二十個(gè)值進(jìn)行從小到大的排列for(j=19; j>=i; -j)if(bufferj-1 > bufferj)temp = bufferj-1;bufferj-1 = bufferj;bufferj = temp;/對(duì)數(shù)組進(jìn)行處理，去掉一個(gè)最大值和一個(gè)最小值，中間的十個(gè)值再來求平均值temp = 0;for(i=5; i<15; i+)temp += bufferi; temp = (uint)

48、(float)temp) / 10 + 0.5);return(temp);/* 名稱: AD_Filter()* 功能: 進(jìn)行AD采集20次，并進(jìn)行濾波處理* 輸入: 二十次AD采集值* 輸出：經(jīng)過處理后的AD值*/uint AD_Filter1()uint Date_Buffer20 = 0, temp; uchar i;for(i=0; i<20; i+)Date_Bufferi = AD_Change1();Delay(1); /延時(shí)1毫秒采集一次。這里可以根據(jù)工作需要調(diào)整時(shí)間。temp = Average(Date_Buffer); return(temp);void dela

49、y_ms(uchar t) /延時(shí)函數(shù)，大概為t為1，則延時(shí)5到6ms uint i; for( ;t>0;t-) for(i=0;i<48;i+);void main(void) uint a=30,temp=0,temp1=0; uchar t=0,n=1; m1=1; m2=1;while(1) temp = AD_Change();temp1 = AD_Change1();if(temp<115)&&(temp>100)|(temp>145)&&(temp<160) n=1;if(temp<100)&&a

50、mp;(temp>75)|(temp>160)&&(temp<185) n=4;if(temp<75)&&(temp>50)|(temp>185)&&(temp<210) n=7;if(temp<50)&&(temp>25)|(temp>210)&&(temp<235) n=10;if(temp<25)&&(temp>0)|(temp>235)&&(temp<255) n=15;if(temp<115) m1=1; m2=0; delay_ms(temp1*n/50); m1=0; m2=0; delay_ms(50);if(temp>145) m1=0; m2=1; delay_ms(temp1*n/50); m1=0; m2=0; delay_ms(50);/ delay_ms(200); 附錄BHistoryThe earliest known patent related to power steering was that by Frederick W. Lanchester in the