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單片機在汽車駕駛模擬器中的應(yīng)用

作者: 時間:2010-04-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

 


圖3中VQl、VQ3為P溝道MOSFET,VQ2、VQ3為N溝道MOSFET;電阻R1~R4用來保護器件不受損壞;二極管(VD1~VD4)是在MOSFET關(guān)斷時起保護作用,防止電動機的感應(yīng)電流損壞MOSFET;電容器(C1~C4)的值通常小于10 pF,主要用于減少換向器換相引起的干擾。H橋工作模式與電機運行狀態(tài)的關(guān)系如表1所示。

3 計算機與的通訊
計算機與使用串口通訊,考慮到串口的輸出電壓高達十幾伏,而正常工作電壓僅3.3 V,僅兼容5 V電壓,串口輸出為RS-232電平,而單片機為TTL電平,因此,應(yīng)在串口輸出與單片機之間加一電平轉(zhuǎn)換電路。這里采用MAX3232實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換,其電路圖如圖4所示。


在設(shè)計該電平轉(zhuǎn)換電路時應(yīng)注意以下幾點:1)電路中的電容為0.1μF,實際中如果MAX3232的引腳2和引腳6電壓達不到要求,則可換為1μF的電容,但使用中要注意正負極性。2)MAx3232的串口的引腳7與引腳8懸空。3)若MAX3232的引腳16接地電阻選用鉭電容,可用其正極接地,但作者經(jīng)過數(shù)次試驗后發(fā)現(xiàn)電容發(fā)熱嚴重,故建議采用負極接地,且正極接地時若電壓過高有可能發(fā)生爆炸。

4 回正力矩的計算及模擬的實現(xiàn)
本系統(tǒng)選用直流力矩電機作為力矩輸出。直流力矩電機輸出力矩與電流的幅值成正比,所以調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵是控制電動機電流大小。電機力矩控制采用單片機的PWM方式改變電機的平均電壓,根據(jù)實際所需的電動機力矩計算所需的占空比,從而實時控制電機。
回正力矩的計算是由上位機完成的,上位機由測得的車速及方向盤的轉(zhuǎn)角,計算出此時方向盤上受到的回正力矩。上位機將計算得的數(shù)值通過接口傳送到單片機對力矩電機進行控制,同時力矩傳感器將電機的實際輸出力矩反饋給單片機的ADC模塊,如果實際值與計算值不符,計算機就用PID算法進行調(diào)速。最終使輸出與計算值相一致。

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