單片機(jī)在汽車制動(dòng)性能檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要：汽車制動(dòng)性是汽車安全的重要性能，高精度、高自動(dòng)化程度的汽車制動(dòng)性能測控系統(tǒng)能有效提高汽車的安全行使。文章首先闡述了汽車性能檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理，根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和汽車制動(dòng)性檢測系統(tǒng)的控制邏輯提出了采用單片機(jī)為控制器的總體方案，設(shè)計(jì)了各部分硬件電路，并根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能用C51語言設(shè)計(jì)了軟件。通過分析單片機(jī)在汽車制動(dòng)性能檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，希冀能提高汽車的制動(dòng)性，進(jìn)一步提升汽車的安全性能。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；汽車制動(dòng)性能；檢測系統(tǒng)

隨著人們生活水平的提高，汽車越來越普及，據(jù)統(tǒng)計(jì)，以我國總?cè)丝跒橛?jì)算依據(jù)，目前我國家庭汽車擁有率為5%-6%，即平均農(nóng)村和城市，在我國約為每20個(gè)家庭就有一輛汽車，汽車給人們出行帶來了很多便利性，但是汽車的安全性也成為人們考慮的重要因素。因此，對(duì)汽車各方面性能的檢測尤其是制動(dòng)性能檢測應(yīng)用顯得尤為重要，應(yīng)用單片機(jī)對(duì)汽車制動(dòng)性能的檢測是一種很好的檢測體現(xiàn)，它集合了中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能，包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路，目前單片機(jī)在汽車制動(dòng)性能檢測系統(tǒng)中應(yīng)用得越來越廣泛。

一、單片機(jī)相關(guān)概述

單片機(jī)屬于集成電路芯片，單片機(jī)運(yùn)用在汽車制動(dòng)性能檢測系統(tǒng)中有其很多優(yōu)點(diǎn)：

1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化；

2）單片機(jī)可靠性高，可工作到106-107小時(shí)無故障；

3）處理功能強(qiáng)，速度快；

4）低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品；

5）控制功能和環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。

二、汽車制動(dòng)性能檢測系統(tǒng)相關(guān)概述

（一）汽車制動(dòng)性能檢測系統(tǒng)含義

從某種程度上講，汽車制動(dòng)性能好壞與交通安全情況息息相關(guān)，一般情況下，大型交通事故發(fā)生原因上有很多都是汽車的制動(dòng)性能出現(xiàn)問題，或者是制動(dòng)性能相對(duì)較差。當(dāng)制動(dòng)距離相對(duì)較長或者是緊急制動(dòng)過程中出現(xiàn)側(cè)滑情況的時(shí)候，交通事故就非常容易發(fā)生。

此外，在現(xiàn)階段我國道路發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，汽車行駛速度已經(jīng)逐漸提升，從而使汽車所具有的制動(dòng)性能在交通安全保證方面的作用更為突出。汽車制動(dòng)性能檢測的重要意義在于保障行駛安全和使汽車的動(dòng)力性得以充分發(fā)揮。

（二）汽車制動(dòng)性能檢測系統(tǒng)檢測內(nèi)容

汽車檢測線通常情況下都是由側(cè)滑工位、速度工位以及制動(dòng)工位三個(gè)部分組合而成的，然后在實(shí)際工作過程中分別發(fā)揮自己的檢測價(jià)值。從專業(yè)化角度出發(fā)，每個(gè)工位都是在一臺(tái)工控機(jī)控制基礎(chǔ)上順利完成工位機(jī)所執(zhí)行的工作，通過其與主控機(jī)之間的通信交流，真正負(fù)責(zé)工位所承擔(dān)的檢測工作以及控制工作。就制動(dòng)工位運(yùn)用中所需要處理的問題來說，也就是汽車制動(dòng)性能管理方面的問題，主要包括以下三個(gè)方面的問題：首先，本工位檢測期間的自動(dòng)化控制；其次，合理化數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)處理工作；最后，順利解決工位機(jī)以及主控機(jī)兩者之間的通信問題。

（三）單片機(jī)在汽車制動(dòng)性能檢測系統(tǒng)的分析與應(yīng)用

從某種程度上講，汽車制動(dòng)性能在實(shí)際檢測項(xiàng)目以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面都存在相對(duì)嚴(yán)格的執(zhí)行要求，具體來說：

第一，制動(dòng)性能在檢測工作當(dāng)中的相關(guān)項(xiàng)目主要包含制動(dòng)力檢測、制動(dòng)時(shí)間檢測、制動(dòng)力平衡檢測以及車輪阻滯力檢測等多個(gè)方面。從專業(yè)化角度出發(fā)，制動(dòng)性能的臺(tái)式檢驗(yàn)在車軸制動(dòng)力方面的實(shí)際要求可以分為兩種，空載和滿載兩種類型，對(duì)于空載車輛，其制動(dòng)力總和與整車質(zhì)量的百分比應(yīng)大于等于60%，對(duì)于滿載車輛，其制動(dòng)力總和以及整車質(zhì)量之間的百分比需要大于等于百分之五十，無論是空載的車輛還是滿載的車輛，車輛的前軸制動(dòng)力以及軸荷之間的百分比均應(yīng)大于等于60%。

除此之外，制動(dòng)力平衡標(biāo)準(zhǔn)還必須要求在整個(gè)制動(dòng)力不斷增長的全過程中，其左輪以及右輪制動(dòng)力差必須要與該軸左、右輪制動(dòng)力大者之比對(duì)前軸不能夠大于百分之二十，對(duì)比后軸則不能夠大于百分之二十四。而且車輪阻滯力汽車以及無軌電車車輪阻滯力都不能夠比軸荷很多，具體來說，應(yīng)該將其控制在百分之五左右。

本分析采用的是Intel公司的MCS-51系列的8031單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)汽車制動(dòng)性能進(jìn)行檢測，該單片機(jī)具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)處理功能，用于檢測和控制十分方便靈活，因此，采用了單片機(jī)最小系統(tǒng)，把8031單片機(jī)外部I/O芯片和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，使用和對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一樣的操作指令來操作擴(kuò)展I/O芯片，根據(jù)系統(tǒng)功能的需要，單片機(jī)最小系統(tǒng)中采用一片27128擴(kuò)展了16kbEPROM作為8031的外部程序存儲(chǔ)器；采用一片6264擴(kuò)展了8kbRAM作為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；采用一片8255擴(kuò)展了3個(gè)外部并行I/O接口；采用一片74LS138譯碼其對(duì)地址進(jìn)行譯碼。程序存儲(chǔ)器地址線的低8位通過地址鎖存器74LS373與8031的P0口相連，高6位地址線直接與P2口的低6位相連；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的低8位地址線也是通過地址鎖存器74LS373與8031的P0口相連，高5位地址線直接與P2口的低5位相連；程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及8255的片選信號(hào)由74LS138譯碼而得。

汽車制動(dòng)性屬于汽車安全化運(yùn)用的關(guān)鍵性性能指標(biāo)之一。從某種程度上講，汽車所具有的制動(dòng)性能可以不可以完全符合國家制定的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)要求，將會(huì)對(duì)實(shí)際行車安全產(chǎn)生非常重要的作用。此外，汽車制動(dòng)性能實(shí)際檢測過程中，單片機(jī)所發(fā)揮著的作用是至關(guān)重要的，具體來說，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)化分析研究不僅能夠?yàn)槠囍苿?dòng)性能的不斷提升，促進(jìn)制動(dòng)部件的大力生產(chǎn)提供科學(xué)化的技術(shù)支持與參考，還可以從根本上實(shí)現(xiàn)道路交通安全，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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作者簡介：

林秀琴（1982-），女，福建建甌人，講師，福建理工學(xué)校汽車專業(yè)教師，主要從事汽車電器方面的研究。