汽車側(cè)滑測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 背景1</b></p><p>　　1.2 汽車檢測(cè)技術(shù)的狀況及重要性1</p><p>　　1.3 汽車檢測(cè)技術(shù)的研究3</p

2、><p>　　1.4 汽車檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)4</p><p>　　1.5 側(cè)滑的提出5</p><p>　　1.5.1 目的5</p><p>　　1.5.2 側(cè)滑的原因5</p><p>　　1.5.3 汽車側(cè)滑檢測(cè)中存在的問(wèn)題5</p><p>　　2 新型側(cè)滑臺(tái)設(shè)計(jì)及檢測(cè)原理6&

3、lt;/p><p>　　2.1 側(cè)滑產(chǎn)生機(jī)理6</p><p>　　2.2 預(yù)防側(cè)滑的對(duì)策8</p><p>　　2.3 新型側(cè)滑臺(tái)設(shè)計(jì)9</p><p>　　2.3.1側(cè)滑臺(tái)平面布置原理9</p><p>　　2.3.2 側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)和工作原理10</p><p>　　2.4 側(cè)滑檢

4、測(cè)原理11</p><p>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.1 位移傳感器12</p><p>　　3.2 倍頻電路14</p><p>　　3.3 單片機(jī)14</p><p>　　3.3.1 AT89S51 單片機(jī)引腳及功能15</p><p>　　3.3.2 A

5、T89S51 的時(shí)鐘電路18</p><p>　　3.3.3 復(fù)位電路設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.3.4 AT89S51 單片機(jī)系統(tǒng)的存貯器組織20</p><p>　　3.3.5 計(jì)數(shù)及定時(shí)裝置21</p><p>　　3.4 顯示報(bào)警電路21</p><p>　　3.4.1 顯示譯碼器CD4511

6、23</p><p>　　3.4.2 MC1413 達(dá)林頓管24</p><p>　　3.5 接口電路及上位機(jī)27</p><p>　　3.5.1　RS-232C 通訊協(xié)議特性27</p><p>　　3.5.2 RS-232C 與 TTL 電平轉(zhuǎn)換28</p><p><b>　　4 誤差分析3

7、1</b></p><p><b>　　致 謝31</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　1緒論</b></p><p><b>　　1.1 背景</b></p><p&

8、gt;　　國(guó)際汽車制造商協(xié)會(huì)(OIC)A公布，2004年世界汽車產(chǎn)量為6395.6萬(wàn)輛，比2003年增長(zhǎng)5.6%。其中轎車產(chǎn)量4410萬(wàn)輛，增長(zhǎng)5.1%；商用車產(chǎn)量1985.7萬(wàn)輛，增長(zhǎng)66%(具體為輕型商用車1672 3萬(wàn)輛，增長(zhǎng)5.3%，重型載貨車產(chǎn)量289.2萬(wàn)輛，增長(zhǎng)14.6%，大型客車產(chǎn)量24.2萬(wàn)輛，增長(zhǎng)7.3%。我國(guó)的汽車工業(yè)發(fā)展很快，汽車產(chǎn)量從1980年的2萬(wàn)輛快速增長(zhǎng)到2005年的570萬(wàn)輛，僅次于德國(guó)居世界第四位，己

9、成為世界汽車生產(chǎn)大國(guó)。其中，轎車產(chǎn)量27萬(wàn)輛，比上年增長(zhǎng)19.71%。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)的汽車需求量也在不斷增長(zhǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2010年我國(guó)潛在的汽車需求總量為100萬(wàn)輛，在2005年570萬(wàn)輛基礎(chǔ)上增長(zhǎng)75%。轎車需求增速超過(guò)總體汽車需求75%的增長(zhǎng)速度，需求達(dá)到40萬(wàn)輛以上，汽車千人保有量迅速增加，從1991年的5.2萬(wàn)輛發(fā)展到2005年的24萬(wàn)輛。</p><p>　　隨著全國(guó)千人汽車保有量的大幅上

10、升，高速公路、高等級(jí)公路的不斷建設(shè)，汽車正逐漸進(jìn)入家庭，成為人們生活中的一部分。而駕駛員非職業(yè)化、車流密集化和車輛高速化，則對(duì)車輛的安全性能提出更高的要求，交通安全問(wèn)題也隨之日益突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年我國(guó)道路交通事故死亡人數(shù)己達(dá)到98738人，46991人受傷。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)汽車保有量占世界的1.9%，而交通事故死亡人數(shù)卻占到17%以上；中國(guó)的機(jī)動(dòng)車保有量是美國(guó)的1/16，而交通事故死亡人數(shù)是美國(guó)的35倍；和日本相比，我國(guó)的汽車保有量是

11、其1/9，而交通事故死亡人數(shù)是他們的2倍，中國(guó)已經(jīng)成為世界上交通事故最嚴(yán)重的國(guó)家之一。所以對(duì)汽車各系統(tǒng)、各總成的檢測(cè)理論與檢測(cè)技術(shù)的研究及保證汽車技術(shù)狀況處于良好狀態(tài)都具有十分重要的意義。</p><p>　　1.2 汽車檢測(cè)技術(shù)的狀況及重要性</p><p>　　汽車技術(shù)狀況是定量測(cè)得的表征某一時(shí)刻汽車外觀和性能的參數(shù)值的總和，而評(píng)價(jià)汽車使用性能的物理量和化學(xué)量統(tǒng)稱為汽車技術(shù)狀況參數(shù)。汽

12、車檢測(cè)技術(shù)就是基于研究汽車技術(shù)狀況變化規(guī)律，采用先進(jìn)的儀器設(shè)備與技術(shù)，在汽車不解體的條件下，通過(guò)檢測(cè)有關(guān)技術(shù)狀況參數(shù)，迅速準(zhǔn)確地反映整車技術(shù)性能及各系統(tǒng)總成的技術(shù)狀況，以便掌握它們的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)并及時(shí)排除故障，保持或恢復(fù)其良好的技術(shù)狀況和使用性能。</p><p>　　汽車檢測(cè)主要內(nèi)容包括三個(gè)方面：</p><p>　　一是汽車主要技術(shù)參數(shù)檢測(cè)(包括整車技術(shù)參數(shù)、主要總成技術(shù)狀況參數(shù)、照

13、明與信號(hào)裝置技術(shù)參數(shù)等)；</p><p>　　二是主要技術(shù)性能檢測(cè)(包括動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、平順性和操縱穩(wěn)定性等)；</p><p>　　三是排放、噪聲檢測(cè)。</p><p>　　汽車本身是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，在運(yùn)行當(dāng)中，各個(gè)總成之間都在運(yùn)動(dòng)，隨著時(shí)間的推移，各系統(tǒng)的技術(shù)狀況都會(huì)發(fā)生變化，其技術(shù)狀況將不斷惡化，造成汽車的各種性能的下降，從而使其發(fā)生故障的機(jī)會(huì)逐

14、漸增加，造成交通安全隱患的大量聚合。隨著道路質(zhì)量的提高和高等級(jí)公路及高速公路的飛速發(fā)展，汽車行駛速度愈來(lái)愈快，因此對(duì)汽車各種性能及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的要求愈來(lái)愈嚴(yán)格。</p><p>　　作為汽車底盤重要組成部分的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量反映了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)之間的匹配情況，若側(cè)滑量超出規(guī)定范圍(GB7258一2004《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》規(guī)定不大于5m/km) 時(shí)，將影響汽車的操縱穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向輕便性，嚴(yán)重者將

15、導(dǎo)致交通事故。一般認(rèn)為，汽車轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量的存在意味著轉(zhuǎn)向輪所受的側(cè)向力的存在，側(cè)滑量越大，側(cè)向力越大，對(duì)車輛使用性能的影響越大。轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量對(duì)車輛使用性能的影響主要反映在以下幾方面：</p><p>　　1. 影響汽車直線行駛穩(wěn)定性。汽車轉(zhuǎn)向輪定位調(diào)整不當(dāng)，會(huì)造成輪胎上存在側(cè)向力，減弱車輪的回正力矩，使汽車直線行駛穩(wěn)定性變差即車輛易偏離原來(lái)的行駛方向。試驗(yàn)表明：汽車轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量對(duì)汽車直線行駛穩(wěn)定性影響很大，側(cè)滑量

16、越大，車輛跑偏量越大，而且負(fù)側(cè)滑量(OUT) 比正側(cè)滑量(工N)對(duì)車輛直線行駛穩(wěn)定性的影響更大。側(cè)滑量增大，汽車直線行駛穩(wěn)定性變差，這樣就增加駕駛員維護(hù)車輛正常行駛的操作次數(shù)，從而影響交通安全。</p><p>　　2. 影響汽車的操縱輕便性。汽車轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量的存在會(huì)減弱轉(zhuǎn)向輪回正力矩，這樣就強(qiáng)化了側(cè)向力的作用效果。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎需回正時(shí)，因回正力矩的減弱需在方向盤上施加較大的操縱力矩，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪卡死而不能

17、回正的現(xiàn)象，極大地影響了行車安全。試驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)：汽車的操縱輕便性是隨著側(cè)滑量的增加而逐漸惡化，當(dāng)側(cè)滑量為負(fù)側(cè)滑(0UT)時(shí)更加明顯。當(dāng)側(cè)滑量由0增加到5m/km時(shí)，方向盤最大轉(zhuǎn)矩增加5%，平均轉(zhuǎn)矩增加40%。這樣就極大地增加了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，影響行車安全。</p><p>　　3. 對(duì)燃油消耗的影響。汽車轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量越大，車輪所受到的側(cè)向力就越大。車輛在運(yùn)行時(shí)，不僅要克服一些必要的行駛阻力，而且還要克服地

18、面給予輪胎的橫向力，這必然導(dǎo)致車輛滑行阻力的增加。汽車滑行阻力的直觀反映是汽車的滑行距離。汽車滑行阻力越大，滑行距離越短。汽車滑行阻力是評(píng)價(jià)汽車底盤技術(shù)狀況的重要參數(shù)，它直接影響到車輛動(dòng)力性能的發(fā)揮及燃油消耗。試驗(yàn)表明：汽車轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量越大，滑行阻力越大，滑行距離越短。如EQ140型汽車，轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量每增加lm/km，其滑行阻力將增加3.5N，滑行距離將減少10—12m，油耗將增加約1.5%。</p><p>　

19、　4. 對(duì)輪胎磨損的影響。一般認(rèn)為，汽車轉(zhuǎn)向輪定位不當(dāng)是造成輪胎正常磨損的主要原因。汽車轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量越大，車輪受到地面的橫向力越大，輪胎在地面上的滑動(dòng)量越大，這必然加劇輪胎的磨損及導(dǎo)致輪胎的偏磨，從而縮短輪胎的使用壽命。車輪胎磨損量隨轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量的增加而增大，并且側(cè)滑量越大，其輪胎磨損量增加越明顯，且負(fù)側(cè)滑量(OUT)比正側(cè)滑量對(duì)輪胎磨損影響更大。當(dāng)側(cè)滑量(OUT)由0m/km增加到3m/km時(shí)，輪胎磨損增加48%；當(dāng)側(cè)滑量由0m/km

20、增加到5m/km時(shí)，輪胎磨損增加98%。當(dāng)側(cè)滑量達(dá)到10m/kin時(shí)，輪胎磨損大約增加200%。</p><p>　　為保證交通安全、減少事故，一方面要不斷研制性能優(yōu)良的汽車；另一方面要借助檢測(cè)和修理，恢復(fù)其技術(shù)狀況。在近幾年，由于各方面技術(shù)，尤其是電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)，促進(jìn)了檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)設(shè)備不斷的發(fā)展和更新。因此，在汽車轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑檢測(cè)中，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)提高汽車的安全性具有十分重要的意義。</p&

21、gt;<p>　　1.3 汽車檢測(cè)技術(shù)的研究</p><p>　　汽車檢測(cè)技術(shù)是伴隨著汽車技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，在汽車發(fā)展的早期，人們主要通過(guò)“眼看”、“耳聽”、“手摸”的方法，憑借有豐富經(jīng)驗(yàn)的維修人員發(fā)現(xiàn)汽車的故障并做有針對(duì)性的修理。后來(lái)，人們開始利用簡(jiǎn)單的儀器儀表對(duì)汽車的某些技術(shù)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，例如各種壓力表、量尺和量規(guī)等，通過(guò)這些簡(jiǎn)單的測(cè)量再加上多年的學(xué)習(xí)和研究，月門積累了很多經(jīng)驗(yàn)，許多汽車檢測(cè)儀

22、器的基本檢測(cè)理論開始形成。伴隨著現(xiàn)代電子技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車檢測(cè)技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。目前，人們已經(jīng)能依靠各種傳感器和計(jì)算機(jī)等先進(jìn)儀器、設(shè)備，可以對(duì)汽車進(jìn)行不解體檢測(cè)，達(dá)到安全、快捷、準(zhǔn)確地診斷和評(píng)價(jià)汽車性能的目的，使汽車檢測(cè)設(shè)備和儀器成為汽車維護(hù)與修理而保持汽車良好使用性能不可缺少的工具。</p><p>　　我國(guó)汽車檢測(cè)技術(shù)的研究和開發(fā)起步較晚。20世紀(jì)60年代為了滿足汽車維修的需要，當(dāng)

23、時(shí)由交通部主持進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸漏氣量檢測(cè)儀、點(diǎn)火正時(shí)燈等檢測(cè)儀器的研究。20世紀(jì)70年代，汽車不解體檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備被列為開發(fā)的應(yīng)用項(xiàng)目。由交通部主持研制了汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、發(fā)動(dòng)機(jī)綜合檢測(cè)儀和汽車性能綜合檢驗(yàn)臺(tái)等。進(jìn)入20 世紀(jì)80 年代，隨著我國(guó)汽車工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展迅猛，對(duì)汽車檢測(cè)、診斷技術(shù)和設(shè)備的需求也與日俱增。我國(guó)汽車保有量迅速增加，汽車的運(yùn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性和排放污染己成為人們?cè)絹?lái)越重視的社會(huì)問(wèn)題，于是汽車的安全、節(jié)能和環(huán)保逐漸提

24、到政府有關(guān)部門的議事日程，因而促進(jìn)了汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)的發(fā)展。</p><p>　　從20世紀(jì)80年代中期開始，我國(guó)也逐步開展了汽車安全性能計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的研制開發(fā)。經(jīng)過(guò)十幾年的努力，汽車性能檢測(cè)線在智能化方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)展，在檢測(cè)線上不僅配備諸如全自動(dòng)光軸跟蹤前照燈儀等智能化檢測(cè)設(shè)備，而且液壓舉升技術(shù)、遠(yuǎn)紅外遙控技術(shù)和超高亮度動(dòng)態(tài)點(diǎn)陣顯示屏幕等得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)在數(shù)據(jù)通訊、訊號(hào)傳輸、抗干擾能力及主機(jī)對(duì)監(jiān)視器的

25、控制顯示方式、數(shù)據(jù)處理方式和車輛登錄檢索等方面都發(fā)展到了較高的水平?！?】</p><p>　　1.4 汽車檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　我國(guó)汽車性能檢測(cè)經(jīng)歷了從無(wú)到有，從小到大；從引進(jìn)技術(shù)、引進(jìn)檢測(cè)設(shè)備，到自主研究開發(fā)推廣應(yīng)用；從單一性能檢測(cè)到綜合檢測(cè)，取得了很大的進(jìn)步。尤其是檢測(cè)設(shè)備的研制生產(chǎn)得到了快速發(fā)展，縮小了與先進(jìn)國(guó)家的差距。如今汽車檢測(cè)中通用的制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)、

26、底盤測(cè)功機(jī)等，國(guó)內(nèi)己自給自余，而且結(jié)構(gòu)形式多樣。我們雖然己經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但與世界先進(jìn)水平相比，還有一定距離。我國(guó)汽車檢測(cè)技術(shù)要趕超世界先進(jìn)水平，應(yīng)該在以下幾方面發(fā)展:</p><p>　　一、廣泛應(yīng)用高新技術(shù)，加速汽車檢測(cè)技術(shù)進(jìn)步與設(shè)備智能化，提高檢測(cè)水平</p><p>　　二、汽車檢測(cè)設(shè)備的綜合化，檢測(cè)線的濃縮化發(fā)展</p><p>　　三、適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)新法

27、規(guī)提出新的檢測(cè)參數(shù)和檢測(cè)方法，研制開發(fā)新的汽車檢測(cè)診斷設(shè)備</p><p>　　四、汽車的檢測(cè)、診斷技術(shù)向人工智能化方向發(fā)展</p><p>　　五、汽車檢測(cè)的制度化、標(biāo)準(zhǔn)化以及網(wǎng)絡(luò)化</p><p><b>　　1.5 側(cè)滑的提出</b></p><p><b>　　1.5.1 目的</b><

28、;/p><p>　　目前我國(guó)交通行業(yè)正在貫徹國(guó)標(biāo)GB了258一2004 《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》和GB18565一2001《營(yíng)運(yùn)車輛綜合性能要求和檢測(cè)方法》，其中汽車轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量要求在汽車側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。而對(duì)于不同懸架結(jié)構(gòu)類型的汽車，其轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量的要求限值也不同。對(duì)于非獨(dú)立懸架車輛來(lái)說(shuō)，其轉(zhuǎn)向輪的側(cè)滑量限值和檢測(cè)方法國(guó)標(biāo)中有規(guī)定；而對(duì)于獨(dú)立懸架車輛，國(guó)標(biāo)中并沒有給出其轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量的限值和檢測(cè)方法。因此，為了實(shí)現(xiàn)

29、對(duì)獨(dú)立懸架車輛轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量的檢測(cè)，需要對(duì)原來(lái)的側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行改造或重新設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.5.2 側(cè)滑的原因</p><p>　　汽車側(cè)滑是由于道路和車輛等多方面原因造成的。就道路原因而言，附著力越小，側(cè)滑的可能性越大。比如冰雪路面、泥濘路面、潮濕路面及曝曬而化油的瀝清路面等。就車輛因素而言，既有車輛設(shè)計(jì)原因，也有車輛駕駛和保養(yǎng)調(diào)整不當(dāng)?shù)脑?。比如：制?dòng)力調(diào)整不均勻，就容易造成

30、側(cè)滑。如果后輪先制動(dòng)，前輪后制動(dòng)，車輛容易側(cè)滑。即使裝上防滑鏈，也只能改變汽車的制動(dòng)距離，不能改變側(cè)滑方向。如果前、后輪同時(shí)制動(dòng)，車輛在低速行駛時(shí)有輕微的側(cè)滑；行駛速度越快，側(cè)滑越嚴(yán)重。</p><p>　　側(cè)滑可分為突然性側(cè)滑和預(yù)見性側(cè)滑。突然性側(cè)滑，往往車輛行駛正常，駕駛員在沒有警覺的情況下，轉(zhuǎn)向突然失去控制，車輛左、右大幅度搖擺。預(yù)見性側(cè)滑是指駕駛員在選擇路面、打轉(zhuǎn)向、踩制動(dòng)時(shí)，能事先考慮到可能會(huì)發(fā)生車輛側(cè)

31、滑現(xiàn)象。突然性側(cè)滑比預(yù)見性側(cè)滑難于處理</p><p>　　1.5.3 汽車側(cè)滑檢測(cè)中存在的問(wèn)題</p><p>　　判斷在用汽車的側(cè)滑性能，要用汽車側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)對(duì)汽車轉(zhuǎn)向輪進(jìn)行側(cè)滑量的檢測(cè)。而目前利用側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量存在諸多問(wèn)題。</p><p>　　1) 目前設(shè)置的大多數(shù)汽車檢測(cè)站中，無(wú)論何種類型的車輛都用雙板聯(lián)動(dòng)式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)或者單板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)來(lái)檢測(cè)其

32、側(cè)滑量。雙板聯(lián)動(dòng)式或單板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)都是為廣泛用于載貨汽車的非獨(dú)立懸架車輛檢測(cè)側(cè)滑量，而對(duì)于廣泛用于轎車的獨(dú)立懸架車輛來(lái)講，并無(wú)適應(yīng)性。因此，忽略了這兩種懸架類型汽車側(cè)滑檢測(cè)的差異性，從而造成汽車側(cè)滑性能判斷的失誤。</p><p>　　2) GB7258一2004《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》和GB18565一2001 《營(yíng)運(yùn)車輛綜合性能要求和檢測(cè)方法》中都規(guī)定，轉(zhuǎn)向橋采用非獨(dú)立懸架的汽車，轉(zhuǎn)向輪的橫向側(cè)滑量用側(cè)滑

33、儀檢測(cè)時(shí)，側(cè)滑量值應(yīng)不大于5m/km；而對(duì)于前軸采用獨(dú)立懸架的汽車，則僅僅說(shuō)明以前輪定位參數(shù)值符合原廠規(guī)定的技術(shù)條件為準(zhǔn)，并沒有給出具體的側(cè)滑檢測(cè)方法和檢測(cè)限值。</p><p>　　3) 目前汽車檢測(cè)站由于條件的限制，還無(wú)法在檢測(cè)線上對(duì)汽車轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的準(zhǔn)確測(cè)量。要想獲得轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)的準(zhǔn)確數(shù)值，還只能靜態(tài)下使用有關(guān)的儀器進(jìn)行測(cè)定。</p><p>　　2 新型側(cè)滑臺(tái)設(shè)計(jì)及檢測(cè)

34、原理</p><p>　　2.1 側(cè)滑產(chǎn)生機(jī)理</p><p>　　轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑，實(shí)際上是指轉(zhuǎn)向輪外傾角與轉(zhuǎn)向輪前束綜合作用表現(xiàn)出來(lái)的車輪滾動(dòng)時(shí)的橫向滑移量。如圖2-2 所示，汽車在平直道路上行駛時(shí)，外傾使前輪的自由滾動(dòng)方向向外偏離其在前軸約束下的實(shí)際行駛方向，前輪邊滾邊滑使輪胎表面受到背離汽車縱軸線的外傾側(cè)向力。前束的存在使前輪的自由滾動(dòng)方向向內(nèi)偏離實(shí)際行駛方向OD ，前輪在地面上滾動(dòng)的同

35、時(shí)向內(nèi)滑移所引起的前束側(cè)向力指向汽車縱軸線。在前束和外傾的綜合作用下，若前輪外傾和前束恰當(dāng)配合，前輪自由滾動(dòng)方向與實(shí)際行駛方向一致，前輪在地面上純滾動(dòng)，直線行駛時(shí)所受到的側(cè)向力總和為零；反之，前束大于或小于實(shí)際需要時(shí)，前輪自滾動(dòng)方向向內(nèi)或向外偏離其實(shí)際行駛方向所引起的車輪向內(nèi)或向外滑移，使輪胎表面受到與滑移方向相反的側(cè)向力。側(cè)向力大小顯然與前輪自由滾動(dòng)方向偏離實(shí)際行駛方向的角度所決定的輪胎側(cè)向滑移量有關(guān)。</p><

36、p>　　圖2-2 側(cè)滑產(chǎn)生機(jī)理示意圖</p><p>　　汽車前輪通過(guò)側(cè)滑臺(tái)滑板時(shí)，由于滑板的側(cè)向移動(dòng)僅受滑板與支撐滾輪間的摩擦力和滑板的回位彈簧拉力的約束，同時(shí)輪胎與滑板間有足夠的側(cè)向位移。這樣，在前束和外傾的綜合作用下，若前輪的自由滾動(dòng)方向偏離實(shí)際行駛方向，只要所產(chǎn)生的側(cè)向力大于滑板與滾輪間摩擦力和彈簧彈性恢復(fù)力之和，前輪向前滾動(dòng)的同時(shí)便會(huì)帶動(dòng)滑板側(cè)滑。側(cè)滑量則取決于前輪自由滾動(dòng)方向與實(shí)際行駛方向的偏離

37、量。如圖2-3 所示，假設(shè)前束與外傾配合不當(dāng)，使前輪自由滾動(dòng)方向OA 向外偏離實(shí)際行駛方向。當(dāng)汽車前輪垂直通過(guò)側(cè)滑板時(shí)，若前輪沿自由滾動(dòng)方向滾動(dòng)，在駛過(guò)h m(滑板寬度) 后前輪中心應(yīng)位于A 點(diǎn)；實(shí)際上，前輪在前軸限制下只能沿OD 行駛，在駛過(guò)h m 后前輪中心到達(dá)D 點(diǎn)。由于輪胎與滑板間側(cè)向附著力大于滑板所受的側(cè)向約束力總和，輪胎與滑板間不存在滑移。這樣，前輪在滑板上行駛h m 后，滑板將在輪胎帶動(dòng)下向內(nèi)側(cè)滑移，側(cè)滑量S 為：<

38、/p><p><b>　　S = AD/h.</b></p><p>　　圖2-3 　外傾和前束的作用示意圖</p><p>　　2.2 預(yù)防側(cè)滑的對(duì)策</p><p>　　<1>.在附著力差的路面上行駛，駕駛員應(yīng)集中思想，謹(jǐn)慎駕駛，不可盲目高速行駛。行駛中車輛發(fā)生側(cè)滑時(shí)，應(yīng)巧妙放松加速踏板，降低車速，將轉(zhuǎn)向盤向

39、后輪滑動(dòng)的同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)修正行駛方向，以減小繼續(xù)側(cè)滑的幅度，待車輪與車身方向一致后，再逐漸正常行駛。側(cè)滑時(shí)，切勿使用緊急制動(dòng)、亂打轉(zhuǎn)向盤，以免發(fā)生更大的側(cè)滑。發(fā)大的側(cè)滑后，只要沒有發(fā)生事故，都應(yīng)及時(shí)停車休息，檢查車輛，查明原因，吸取教訓(xùn)。</p><p>　　<2>. 在附著力差的道路上轉(zhuǎn)彎時(shí)，特別是在懸崖峭壁多的山區(qū)行車時(shí)，應(yīng)提前減速，切不可在彎道中邊踩制動(dòng)邊打轉(zhuǎn)向，以防車輛在彎道內(nèi)側(cè)滑，因?yàn)檫@種

40、情況下的側(cè)滑危險(xiǎn)性更大，后果也更嚴(yán)重。</p><p>　　<3>.在泥濘路上行駛時(shí)，最好用穩(wěn)定的低速行駛，轉(zhuǎn)向盤應(yīng)少打、少回，及時(shí)修正。下坡時(shí)因車輪向下滑動(dòng)，不可采取緊急制動(dòng)，應(yīng)使用點(diǎn)制動(dòng)來(lái)降低車速。下坡中要根據(jù)坡度的大小和長(zhǎng)短，適時(shí)選用發(fā)動(dòng)機(jī)的牽阻力控制車速，絕對(duì)不可空擋滑行。</p><p>　　<4>.要適時(shí)檢查調(diào)整制動(dòng)力。力求前輪制動(dòng)力與后輪制動(dòng)力配備合理

41、化，同時(shí)要調(diào)整好制動(dòng)踏板的自由行程。</p><p>　　<5>.要經(jīng)常檢查和調(diào)整轉(zhuǎn)向盤的游動(dòng)間隙，時(shí)時(shí)保持標(biāo)準(zhǔn)化。</p><p>　　<6>.輪胎使用要符合要求。表面磨損嚴(yán)重的輪胎使用時(shí)，對(duì)路面的附著力變小，應(yīng)適時(shí)更換。</p><p>　　<7>.載重車輛在裝載時(shí)，不得超過(guò)汽車裝載的限度。特別不能超高、超長(zhǎng)，否則車輛一旦側(cè)滑

42、，會(huì)更加劇烈。</p><p>　　2.3 新型側(cè)滑臺(tái)設(shè)計(jì)</p><p>　　滑板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)分為單板式和雙板式兩種，是較為常見和常用的一種車輪定位檢測(cè)設(shè)備。它按汽車左、右車輪分別設(shè)置兩塊滑板，滑板通過(guò)滾動(dòng)體可以在下板上橫向移動(dòng)，但不能縱向移動(dòng)。檢測(cè)時(shí)，汽車緩慢的直線駛過(guò)滑板，如汽車轉(zhuǎn)向輪的車輪外傾角與前輪前束配合得當(dāng)，車輪的軌跡在汽車行駛時(shí)為一條直線；但如果配合不當(dāng)，車輪滾動(dòng)時(shí)必然向某

43、一側(cè)偏斜。由于左、右車輪都是安裝在車軸上或是懸掛上而受到限制，因而將會(huì)在地面上產(chǎn)生橫向滑移，并帶動(dòng)上滑板一起在下滑板上移動(dòng)。移動(dòng)量將會(huì)在儀表上顯示出來(lái)，以供檢測(cè)人員進(jìn)行分析，該移動(dòng)量即為側(cè)滑量。由于單板式側(cè)滑檢測(cè)臺(tái)有經(jīng)濟(jì)、占地面積小、可以和平板式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)配裝等優(yōu)點(diǎn)，所以本文探討其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的一些問(wèn)題。</p><p>　　2.3.1側(cè)滑臺(tái)平面布置原理</p><p>　　眾所周知，汽車

44、前輪側(cè)滑量的大小對(duì)汽車的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性以及輪胎磨損等都會(huì)產(chǎn)生影響。因此，前輪側(cè)滑量的檢測(cè)是汽車年檢的一個(gè)必檢項(xiàng)目， 也是維修汽車時(shí)經(jīng)常要檢測(cè)的項(xiàng)目。汽車滑板式側(cè)滑檢驗(yàn)臺(tái)在工作時(shí)，使汽車前輪在其檢測(cè)滑板上通過(guò)，用測(cè)量檢測(cè)滑板在向內(nèi)或向外方向上的位移量以及在檢測(cè)滑板上向前行駛的距離的方法來(lái)檢測(cè)側(cè)滑量，由此來(lái)判斷前輪前束與外傾角這兩個(gè)參數(shù)是否配合恰當(dāng)。假設(shè)檢測(cè)滑板的縱向長(zhǎng)度為500mm，則檢驗(yàn)臺(tái)儀表將前駛500mm的側(cè)滑量折算

45、成每公里的側(cè)滑量并顯示出來(lái)。</p><p>　　然而，目前普遍采用的滑板式側(cè)滑檢驗(yàn)臺(tái)在測(cè)量時(shí)存在一個(gè)固有的誤差。這個(gè)誤差源自汽車前輪并不是一個(gè)理想的圓，汽車前輪與固定地面接觸并不是一條線接觸， 而是一壓扁段。這樣，前輪在剛駛上檢測(cè)滑板以及前輪即將駛離檢測(cè)滑板時(shí)，存在兩個(gè)過(guò)渡過(guò)程。上述的固有誤差就是在這兩個(gè)過(guò)渡過(guò)程中產(chǎn)生的。近來(lái)，出現(xiàn)了一種帶有前過(guò)渡滑板的側(cè)滑檢驗(yàn)臺(tái)，這種檢驗(yàn)臺(tái)可以消除前輪在剛駛上檢測(cè)滑板的過(guò)渡過(guò)

46、程中產(chǎn)生的誤差，但還不能消除前輪即將駛離檢測(cè)滑板的過(guò)渡過(guò)程中產(chǎn)生的誤差。</p><p>　　側(cè)滑檢驗(yàn)臺(tái)要達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量的要求，必須要滿足兩個(gè)條件：</p><p>　　a) 在輪胎釋放了橫向的彈性變形( 這個(gè)變形是由固定地面與輪胎間橫向的摩擦力引起的) 的前提下，輪胎經(jīng)過(guò)檢測(cè)滑板時(shí)，檢測(cè)滑板電感調(diào)頻式位移傳感器向側(cè)滑檢驗(yàn)臺(tái)儀表提供電信號(hào)，并使所提供的電信號(hào)用于顯示最終結(jié)果數(shù)據(jù)；</p

47、><p>　　b) 在上述第1點(diǎn)中位移傳感器向側(cè)滑檢驗(yàn)臺(tái)儀表輸出電信號(hào)時(shí)段內(nèi)，確認(rèn)輪胎向前行駛的確切距離。</p><p>　　為了滿足上述兩點(diǎn)要求，除了在檢測(cè)滑板前端與固定地面之間設(shè)置前過(guò)渡滑板組外， 在檢測(cè)滑板后端與固定地面之間還設(shè)置了后過(guò)渡滑板組，如下圖2- 4，這樣既可以消除前輪在剛駛上檢測(cè)滑板的過(guò)渡過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，又能消除前輪即將駛離檢測(cè)滑板的過(guò)渡過(guò)程中產(chǎn)生的誤差。</p&g

48、t;<p>　　注：1-機(jī)架；2，11-原檢測(cè)滑板；3，10-前過(guò)渡滑板組；4，12-后過(guò)渡滑板組；</p><p>　　5-側(cè)滑臺(tái)與固定地面的分界線；6-前輪(在檢測(cè)終點(diǎn)位置)；7，8-間隙.</p><p>　　圖 2-4 新型側(cè)滑檢驗(yàn)臺(tái)平面布置圖</p><p>　　2.3.2 側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)和工作原理</p><p>

49、　　側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)圖如圖2- 5 所示，它主要由機(jī)械部分、側(cè)滑量檢測(cè)裝置和側(cè)滑量顯示裝置等幾部分組成。機(jī)械部分由框架、左右滑動(dòng)板、滾輪、滑道、雙搖臂杠桿機(jī)構(gòu)、回位裝置、導(dǎo)向和限位裝置等部件組成。其中裝有傳感器的滑動(dòng)板稱為主動(dòng)板，另外一塊滑動(dòng)板稱為從動(dòng)板。【2】</p><p>　　1 導(dǎo)向裝置；2 臺(tái)板；3 回位彈簧；4 平衡扛桿；5 流動(dòng)輪</p><p>　　圖2- 5 汽車側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)

50、結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　汽車在滑動(dòng)板上駛過(guò)時(shí)，會(huì)引起滑動(dòng)板在左、右方向上移動(dòng)。通過(guò)測(cè)量滑動(dòng)板移動(dòng)的位移量就可以檢測(cè)車輛的側(cè)滑量。安裝在主動(dòng)板上的電感調(diào)頻式位移傳感器輸出與位移量成正比的頻率量，并傳遞給指示裝置顯示。對(duì)于帶有智能儀表的側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)一般都能夠及時(shí)記錄側(cè)滑量數(shù)值的大小，并能將數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存，以保證車輪駛離側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)后，操作人員能讀取側(cè)滑量的顯示值。當(dāng)延時(shí)時(shí)間到，自動(dòng)清零復(fù)位，準(zhǔn)備下次側(cè)量。</p&

51、gt;<p>　　2.4 側(cè)滑檢測(cè)原理</p><p>　　汽車在直線行駛時(shí)，由于轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)的改變，會(huì)使車輪產(chǎn)生內(nèi)側(cè)滑或外側(cè)滑。根據(jù)轉(zhuǎn)向輪發(fā)生側(cè)滑時(shí)，輪胎與地面之間有作用力與反作用力的原理，本課題設(shè)計(jì)了一塊可在導(dǎo)軌上左右滑動(dòng)的滑動(dòng)板，當(dāng)汽車在滑動(dòng)板上通過(guò)時(shí)，輪胎對(duì)滑動(dòng)板施加一個(gè)側(cè)向力，迫使該板產(chǎn)生相應(yīng)的側(cè)向位移，通過(guò)位移傳感器，對(duì)該位移量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、處理，便可得到轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量的測(cè)量量，GB72

52、58 - 2004 規(guī)定，轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量應(yīng)小于或等于5 m/ km ，本系統(tǒng)將滑動(dòng)板設(shè)計(jì)成長(zhǎng)1 m ，寬0. 5 m ，當(dāng)汽車以5 km/ h 的速度通過(guò)滑動(dòng)板時(shí)，其橫向滑動(dòng)位移量應(yīng)不大于5 mm。</p><p>　　為了保證測(cè)量精度，位移傳感器選用了BWG4-10電感調(diào)頻式位移傳感器 ，其線性行程±10mm ，輸出中心頻率為25KHZ的頻率信號(hào)，分辨力為0. 1 mm。實(shí)際測(cè)量時(shí)，車輛以5 km/ h

53、 的速度，按照?qǐng)D示方向緩緩?fù)ㄟ^(guò)滑動(dòng)板，板的側(cè)向位移量通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)傳遞給位移傳感器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量的動(dòng)態(tài)測(cè)量。</p><p>　　該測(cè)量系統(tǒng)采集到的信號(hào)為幅度為0～ ±5 V 之間的頻率變化量，參照滑動(dòng)板的實(shí)際滑動(dòng)范圍(左右最大均為10 mm) ，當(dāng)滑動(dòng)板位于中間位置時(shí)，沒有側(cè)滑；當(dāng)向左偏移時(shí)為內(nèi)側(cè)滑，內(nèi)側(cè)滑位移量達(dá)到極限值- 10 mm 時(shí)，輸出頻率幅度為-1.43V ，此時(shí)轉(zhuǎn)向輪側(cè)滑量為

54、10 m/ km；向右偏移時(shí)為外側(cè)滑，當(dāng)外側(cè)滑量達(dá)到極限值+ 10 mm時(shí)， 輸出頻率幅度為+1.43V ，此時(shí)側(cè)滑量為10 m/ km。</p><p>　　側(cè)滑量實(shí)際上是一種動(dòng)態(tài)位移量，對(duì)它的檢測(cè)必須借助位移傳感器，側(cè)滑檢測(cè)系統(tǒng)選用的電感調(diào)頻式位移傳感器其輸出的信號(hào)頻率與探頭的位移呈線性關(guān)系，測(cè)試前，傳感器探頭調(diào)至中心位置，此時(shí)輸出的頻率稱中心頻率；測(cè)試時(shí)，汽車前輪駛過(guò)0.5m測(cè)試臺(tái)，臺(tái)上的滑板可向兩側(cè)滑動(dòng)，

55、滑板側(cè)滑時(shí)，傳感器探頭隨之位移，并輸出相應(yīng)頻率，通過(guò)單片機(jī)不斷檢測(cè)傳感器的輸出頻率，并將探頭位移后的頻率fi減去中心頻率f0，再乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)K 即得側(cè)滑量，可用公式表示為：</p><p><b>　　2 —1</b></p><p>　　式(2 —1) 中：Y ———滿量程頻偏； Xmax ———最大位移量， L ———滑板長(zhǎng)。</p><p&g

56、t;　　為提高記數(shù)精度，可將輸入信號(hào)倍頻后再送計(jì)數(shù)器記數(shù)，本儀器的信號(hào)進(jìn)行了四倍頻，因此公式需乘系數(shù)，由此式可知，若以y/100作為記數(shù)時(shí)間，則每計(jì)一個(gè)脈沖代表0.05mm/m的側(cè)滑量。</p><p>　　側(cè)滑檢測(cè)系統(tǒng)由上、下位機(jī)兩部分組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2 —6 所示。以單片機(jī)為核心構(gòu)成的下位機(jī)集自動(dòng)檢測(cè)、判別、報(bào)警及數(shù)顯于一體，配上單板側(cè)滑臺(tái)可獨(dú)立完成側(cè)滑檢測(cè)任務(wù)；上位機(jī)因人機(jī)界面好、資源豐富，使系統(tǒng)便于對(duì)采

57、集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、運(yùn)算、存盤、打印和檢測(cè)控制。</p><p><b>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　側(cè)滑測(cè)量電路的系統(tǒng)硬件主要包括位移傳感器、倍頻電路、顯示報(bào)警電路、MCS-51單片機(jī)、接口電路和PC 機(jī)。</p><p><b>　　3.1 位移傳感器</b></p><p>

58、;　　儀器選用的電感調(diào)頻式位移傳感器BWG4 –10，如圖3 –1：將傳感探頭與調(diào)頻</p><p>　　圖2- 6　側(cè)滑檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　振蕩器合裝于一體， 其工作原理：當(dāng)磁性導(dǎo)桿(探頭) 在線圈中移動(dòng)時(shí)，線圈電感量發(fā)生變化，從而改變LC振蕩器的諧振頻率，導(dǎo)桿外移，電感減小，頻率上升；反之頻率下降。由于線圈具有特殊結(jié)構(gòu)，可保證輸出信號(hào)的頻率變化與導(dǎo)桿位移近似線性關(guān)系，

59、所以傳感器輸出的方波調(diào)頻信號(hào)無(wú)需A/ D 轉(zhuǎn)換，可直接輸入計(jì)算機(jī)處理，既簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)又減小了中間誤差，提高了檢測(cè)速度。測(cè)量電路如圖3- 2所示。傳感器主要技術(shù)指標(biāo)如下：</p><p>　　量程：0-10mm(±5mm)</p><p>　　中心頻率：25kHz </p><p>　　滿量程頻偏：2687Hz</p><p>　　

60、輸出信號(hào)：峰-峰值3.6 v</p><p>　　分辨率：<4×10^-4 FS/Hz</p><p><b>　　工作電源：5 v</b></p><p><b>　　波形：方波信號(hào)</b></p><p>　　非線性：<0.5% </p><p>　

61、　L1=40mm，L=74mm</p><p><b>　　3.2 倍頻電路</b></p><p>　　倍頻電路如下圖：由反相器、或非門及微分電路構(gòu)成，通過(guò)對(duì)輸入方波反相和前、后沿微分產(chǎn)生2 個(gè)正脈沖，再經(jīng)或非門合成實(shí)現(xiàn)二倍頻，四倍頻由2 個(gè)二倍頻電路</p><p>　　圖3- 1 電感調(diào)頻式位移傳感器結(jié)構(gòu)圖</p><

62、p>　　圖3- 2 電感調(diào)頻式位移傳感器內(nèi)部電路圖</p><p>　　圖3- 3 倍頻電路圖</p><p>　　級(jí)聯(lián)獲得。倍頻數(shù)即式(2 —1) 中的轉(zhuǎn)換系數(shù)，將傳感器的變頻信號(hào)倍頻后送MCS-51的P3.4口計(jì)數(shù)，可大大提高頻率檢測(cè)精度而不降低檢測(cè)速度?！?7】</p><p><b>　　3.3 單片機(jī)</b></p>

63、<p>　　AT89S51單片機(jī)介紹</p><p>　　MCS-51單片機(jī)是美國(guó)INTE公司于1980年推出的產(chǎn)品，典型產(chǎn)品有 8031（內(nèi)部沒有程序存儲(chǔ)器，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場(chǎng)淘汰）、8051（芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51的5倍，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場(chǎng)淘汰）和8751等通用產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在， MCS-51內(nèi)核系列兼容的單片機(jī)仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品，比如目前流行的89S51、已經(jīng)

64、停產(chǎn)的89C51等。</p><p>　　AT89S51 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低功耗，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes 的可系統(tǒng)編程的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) 8051 指令系統(tǒng)及引腳。它集 Flash 程序存儲(chǔ)器及通用8位微處理器于單片芯片中，既可在線編程（ISP）也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程。ATMEL 公司的功能

65、強(qiáng)大、低價(jià)位 AT89S51 單片機(jī)可提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。</p><p>　　AT89S51具有如下特點(diǎn)：</p><p>　　·兼容MCS-51指令系統(tǒng) ·40個(gè)引腳·32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口·128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）·2個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器·1個(gè)全雙

66、工串行通信口·6個(gè)中斷源 5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2層中斷嵌套中斷·中斷喚醒省電模式· 看門狗（WDT）電路·靈活的ISP字節(jié)和分頁(yè)編程·4k可反復(fù)擦寫(>1000次）ISP Flash ROM· 4.5-5.5V工作電壓·片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器時(shí)鐘頻率0-33MHz· 低功耗空閑和省電模式·三級(jí)程序加密鎖· 軟件設(shè)置空閑和省電功能· 雙

67、數(shù)據(jù)寄存器指針·掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性。</p><p>　　3.3.1 AT89S51 單片機(jī)引腳及功能 </p><p>　　AT89S51單片機(jī)有4種封裝形式，分別為40-lead PDIP、44-lead PLCC、40-lead TQFP和 42-lead PDIP，其中40腳 PDIP 封裝的引腳分布如圖3-4所示，引腳描述如下： </p><p&

68、gt;<b>　　3-4 引腳分布</b></p><p>　?。?1 ）電源引腳（2條，VCC、GND）</p><p>　　VCC（40 Pin）接+5V電源；</p><p>　　GND（20 Pin）接地。 </p><p>　?。?2 ）外接晶體引腳（2條，XTAL1、XTAL2）</p><

69、;p>　　XTAL1（19 Pin）外接石英晶體和微調(diào)電容，在單片機(jī)內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接地。</p><p>　　XTAL2（18 Pin）：外接石英晶體和微調(diào)電容的另一端，在單片機(jī)內(nèi)部，它接至片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸出端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接收外部振蕩器信號(hào)，即外部振蕩器通過(guò)XTAL2被送到單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘發(fā)生器輸入端。</p>&

70、lt;p>　?。?3 ）控制類引腳（4條，RST、ALE、/EA和/PSEN）</p><p>　　RST（9 Pin）復(fù)位信號(hào)（Reset）引腳。RST為輸入引腳，當(dāng)振蕩器在運(yùn)行時(shí)，該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，即可引起單片機(jī)復(fù)位，復(fù)位一般有兩種，即上電或手動(dòng)復(fù)位以及WDT超時(shí)復(fù)位。如果DISRTO允許復(fù)位輸出，則當(dāng)WDT引起復(fù)位時(shí)，會(huì)在RST引輸出一個(gè)寬度為98個(gè)機(jī)器周期的正脈沖。 </p

71、><p>　　ALE（30 Pin）地址鎖存允許信號(hào)（Address Latch Enable）。ALE是輸出信號(hào)引腳，用于鎖存訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)的低8位地址。在正常情況下，ALE信號(hào)總以固定頻率（振蕩器頻率的1/6）周期地出現(xiàn)，可用作對(duì)外定時(shí)或?yàn)槠渌酒峁r(shí)鐘，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將會(huì)丟失一個(gè)ALE脈沖。如果需要，ALE信號(hào)也可通過(guò)設(shè)置SRF(8EH)位而被禁止。</p><p>

72、　　/EA（30 Pin）外部存取允許（External Access Enable）信號(hào)。/EA為輸入信號(hào)引腳，當(dāng)使用外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，即希望程序從外部程序存儲(chǔ)器的0000H開始執(zhí)行程序時(shí)， /EA必須接GND ；當(dāng)/EA為高電平時(shí)，單片機(jī)復(fù)位后，將從內(nèi)部 Flash的0000H開始取指。當(dāng)需要對(duì)單片機(jī)內(nèi)部Flash編程時(shí)，該引腳（/PROG）也接收12V的編程電壓。</p><p>　　/PSEN（29 Pi

73、n）：外部程序存儲(chǔ)器“讀”選通信號(hào)，在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器期間，每個(gè)機(jī)器周期，該信號(hào)兩次有效，但當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不會(huì)出現(xiàn)。</p><p>　?。?4 ）I/O 端口引腳（32條，P0、P1、P2、P3）</p><p>　　AT89S51單片機(jī)共有4個(gè)并行I／O端口，每個(gè)端口是8位雙向端口，共32條引腳。每個(gè)端口的結(jié)構(gòu)基本相同，即都包含有鎖存器，輸出驅(qū)動(dòng)

74、和輸入緩沖，但在對(duì)輸出的控制上有很大差別，因此，在功能和用途上各不相同，在沒有外擴(kuò)程序或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器系統(tǒng)中，這四個(gè)端口的每一位都可作為I/O口使用。【14】</p><p>　　1）P0口。P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。V1、V2構(gòu)成輸出驅(qū)動(dòng)器，與門3、反向器4以及多路模擬開關(guān)MUX構(gòu)成輸出控制電路，三態(tài)門1、2組成輸入緩沖器。P0口有兩種功能，即地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用總線和I/O接口。 </p>

75、<p>　　當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)有外接存儲(chǔ)器時(shí)，P0口用作地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用總線。當(dāng)需要輸出地址信息時(shí)，控制信號(hào)為“1”，CPU控制多路開關(guān)MUX 使AC相接，地址信息經(jīng)過(guò)反向器4 到達(dá)P0口引腳；當(dāng)需要輸出數(shù)據(jù)時(shí)，控制信號(hào)為“0”，CPU控制多路開關(guān)MUX使AB相接，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)鎖存器的/Q端到達(dá)P0口引腳；當(dāng)需要從P0口引腳輸入數(shù)據(jù)時(shí)，控制信號(hào)仍為“0”，CPU會(huì)自動(dòng)先向鎖存器寫1，使/Q端為低電平，從而V1截止，引腳上的輸入信號(hào)

76、經(jīng)緩沖器1進(jìn)入內(nèi)部數(shù)據(jù)總線。當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)沒有外擴(kuò)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口可作為準(zhǔn)雙向I/O口使用，這時(shí)，控制信號(hào)為“0”， V2截止，需要外接上拉電阻?！?1】</p><p>　　2）P1口。P1口8位雙向I/O端口，內(nèi)含有上拉電阻。輸出數(shù)據(jù)時(shí)（即寫數(shù)據(jù)到引腳），數(shù)據(jù)被寫到P1口的鎖存器，若寫的數(shù)據(jù)為“1”，則鎖存器的/Q端為低電平，V截止，P1.x引腳為高電平；反之，若寫的數(shù)據(jù)為“0”，則鎖存器的/Q端為高電平，V導(dǎo)

77、通，P1.x 引腳為低電平。</p><p>　　輸入數(shù)據(jù)時(shí)（即讀引腳數(shù)據(jù)），必須先向鎖存器寫“1”，使V截止，引腳數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)緩沖器1進(jìn)入內(nèi)部數(shù)據(jù)總線。如果讀引腳時(shí)，鎖存器的Q端為“0”，則V導(dǎo)通，讀到的信息永遠(yuǎn)為“0”。單片機(jī)復(fù)位后，P1口鎖存器的值為0FFH 。</p><p>　　另外，在進(jìn)行串行Flash編程和校驗(yàn)操作時(shí)，P1.5（MOSI）、P1.6（MISO）、P1.7（SCK）

78、分別是串行數(shù)據(jù)輸入、輸出和移位脈沖引腳。</p><p>　　3）P2口。P2口具有內(nèi)部上拉的電阻的準(zhǔn)8位雙向I/O口。它有兩種功能，當(dāng)系統(tǒng)有外部存儲(chǔ)器時(shí)，P2口用作地址總線，提供高8位地址（A15~A8），這時(shí)控制信號(hào)為“1”，MUX的AC相接，地址信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖器3到達(dá)P2.x 當(dāng)系統(tǒng)沒有外部存儲(chǔ)器，P2可作為通用的I/O口使用，工作原理與P1口相同。</p><p>　　4） P3口。

79、P3口也是具有內(nèi)部上拉的電阻的準(zhǔn)8位雙向I/O口，P3口的每條線都有兩種功能，即作為I/O和第二功能。</p><p>　　P3口用作輸出時(shí)，數(shù)據(jù)由鎖存器的Q端經(jīng)與非門3和反相器到達(dá)P3.x ；輸入數(shù)據(jù)時(shí)，鎖存器的Q端必須為高電平，V管截止，數(shù)據(jù)信號(hào)從P3.x經(jīng)緩沖器4和1最后進(jìn)入內(nèi)部數(shù)據(jù)總線。</p><p>　　P3口的每條線都有第二功能。P3口作為第二功能使用時(shí)，其鎖存器的Q端必須為

80、高電平，否則，若Q為低電平，則與非門3將輸出高電平，使V管導(dǎo)通，第二功能輸入時(shí)， P3.x 被鉗成低電平，使得第二功能輸入信號(hào)恒為低電平；第二功能輸出時(shí)，若Q為“0”，則與非門3的輸出恒為高電平，V管導(dǎo)通，P3.x恒為低電平。</p><p>　　P0、P1、P2、P3口可總結(jié)如下：</p><p>　　? 從結(jié)構(gòu)上講，每個(gè)端口均有鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)和輸入緩沖等組成</p>

81、<p>　　? P1、P2、P3口內(nèi)部均有上拉電阻，當(dāng)它們用作通用輸入口（即讀引腳狀態(tài)）時(shí)，對(duì)應(yīng)位的鎖存器Q端必須先置為“1”；P0口內(nèi)部無(wú)上拉電阻，作為I/O口使用時(shí)，必須外接上拉電阻，讀引腳時(shí)，對(duì)應(yīng)的鎖存器也必須先置“1”。</p><p>　　? 當(dāng)系統(tǒng)有外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0一般分時(shí)用作地址/數(shù)據(jù)總線，P2用作高8位地址總線， P3口的P3.7和P3.6負(fù)責(zé)提供外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀、寫信號(hào)；當(dāng)系統(tǒng)

82、沒有外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0、 P1、P2、P3均可用作I/O口。 </p><p>　　3.3.2 AT89S51 的時(shí)鐘電路 </p><p>　　單片機(jī)系統(tǒng)中的各個(gè)部件是在一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖控制下有序地進(jìn)行工作，時(shí)鐘電路是單片機(jī)系統(tǒng)最基本、最重要的電路。本設(shè)計(jì)主要采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。</p><p><b>　　<1> 時(shí)鐘電路</b>

83、;</p><p>　　AT89S51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端，如果在引腳XTAL1和XTAL2兩端跨接上晶體振蕩器(晶振)或陶瓷振蕩器就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩電路，該振蕩器電路的輸出可直接送入內(nèi)部時(shí)序電路。AT89S51單片機(jī)的時(shí)鐘可由兩種方式產(chǎn)生，即內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。</p><p>　?。?1 ）內(nèi)部時(shí)鐘方式。

84、內(nèi)部時(shí)鐘方式即是由單片機(jī)內(nèi)部的高增益反相放大器和外部跨接的晶振、微調(diào)電容構(gòu)成時(shí)鐘電路產(chǎn)生時(shí)鐘的方法，其工作原理如圖 3-5（ a ）所示。</p><p>　　(a) 內(nèi)部時(shí)鐘方式 （b）外部時(shí)鐘方式</p><p>　　圖3- 5 AT89S51 單片機(jī)的時(shí)鐘電路</p><p>　　外接晶振（陶瓷振蕩器）時(shí)，C1、C2的

85、值通常選擇為30pF（40pF）左右；C1、C2對(duì)頻率有微調(diào)作用，晶振或陶瓷諧振器的頻率范圍可在1.2MHz ～ 12MHz之間選擇。為了減小寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作，振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)引腳XTALl 和XTAL2靠近。由于內(nèi)部時(shí)鐘方式外部電路接線簡(jiǎn)單，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中大多采用這種方式。內(nèi)部時(shí)鐘方式產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)的頻率就是晶振的固有頻率，常用fsoc來(lái)表示。如選擇12MHz 晶振，則 fsoc=12&#

86、215;106Hz。 </p><p>　?。?2 ）外部時(shí)鐘方式。外部時(shí)鐘方式即完全用單片機(jī)外部電路產(chǎn)生時(shí)鐘的方法，外部電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)被直接接到單片機(jī)的XTAL1引，此時(shí)XTAL2開路，具體電路如圖3- 5（ b ）所示。</p><p>　　3.3.3 復(fù)位電路設(shè)計(jì) </p><p>　　AT89S51單片機(jī)的第9腳（RST）為復(fù)位引腳，系統(tǒng)上電后，時(shí)鐘電路

87、開始工作，只要RST 引腳上出現(xiàn)大于兩個(gè)機(jī)器周期時(shí)間的高電平即可引起單片機(jī)執(zhí)行復(fù)位操作。有兩種方法可以使AT89S51單片機(jī)復(fù)位，即在RST引腳加上大于兩個(gè)機(jī)器周期時(shí)間的高電平或WDT計(jì)數(shù)溢出。單片機(jī)復(fù)位后，PC=0000H，CPU從程序存儲(chǔ)器的0000H開始取指執(zhí)行。單片機(jī)的外部復(fù)位電路有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種。</p><p>　?。?1 ）上電復(fù)位電路。最簡(jiǎn)單的上電復(fù)位電路由電容和電阻串聯(lián)構(gòu)成，如圖

88、3-6所示。</p><p>　　圖3- 6 RC上電復(fù)位電路 圖3- 7 組合復(fù)位電路</p><p>　　上電瞬間，由于電容兩端電壓不能突變，RST引腳電壓端為VR為VCC，隨著對(duì)電容的充電， RST引腳的電壓呈指數(shù)規(guī)律下降，到t1時(shí)刻，VR降為3.6V，隨著對(duì)電容充電的進(jìn)行，VR最后將接近0V。機(jī)器周期取決于單片機(jī)系統(tǒng)采用的晶振頻率，圖3-6

89、中，R不能取得太小，典型值 8.2kΩ</p><p>　?。?2 ）上電復(fù)位和按鍵復(fù)位組合電路 </p><p>　　圖3-7上電復(fù)位和按鍵復(fù)位組合電路，R1的阻值一般很小，只有幾十歐姆，當(dāng)按下復(fù)位按鍵后，電容迅速通過(guò)R2放電，放電結(jié)束時(shí)的VR為（R*Vcc）/（R+R1），由于R遠(yuǎn)大于R1，VR 非常接近VCC，使RST引腳為高電平，松開復(fù)位按鍵后，過(guò)程與上電復(fù)位相同。本設(shè)計(jì)主要用上電

90、復(fù)位和按鍵復(fù)位組合電路。</p><p>　　3.3.4 AT89S51 單片機(jī)系統(tǒng)的存貯器組織 </p><p>　　單片機(jī)系統(tǒng)中，存放程序的存儲(chǔ)器稱為程序存儲(chǔ)器，類似與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的ROM，只能進(jìn)行讀操作，存放數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，相當(dāng)于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的RAM。與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同，單片機(jī)系統(tǒng)中的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都有各自的讀信號(hào)（PSEN 、/RD ），換言之，單片機(jī)

91、系統(tǒng)的存儲(chǔ)器可以分成兩個(gè)物理存儲(chǔ)器，即程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它們的范圍都是64KB 。 </p><p>　　<1> 程序存儲(chǔ)器 </p><p>　　程序存儲(chǔ)器主要用于存放單片機(jī)系統(tǒng)的執(zhí)行程序和常數(shù)表格。AT89S51單片機(jī)內(nèi)部有4KB 的flash，當(dāng)程序小于4KB時(shí)，內(nèi)部的Flash可用作程序存儲(chǔ)器；當(dāng)程序大于4KB時(shí)，就需要外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器，最大可達(dá)64KB。 AT8

92、9S51單片機(jī)有一個(gè)/EA引腳，當(dāng)使用外擴(kuò)的程序存儲(chǔ)器時(shí)，要求/EA為低電平。程序存儲(chǔ)器大致可分成三個(gè)區(qū)域如圖3-8所示：第一塊為開始的3個(gè)字節(jié)（0000~0002H），一般存放一條2字節(jié)（SJMP）或3字節(jié)（LJMP）的調(diào)轉(zhuǎn)指令，單片機(jī)復(fù)位時(shí)，PC=0000H，即單片機(jī)總是從程序存儲(chǔ)器中的0000H開始執(zhí)行程序的；第二塊是中斷矢量區(qū)，地址為0003~002AH，每個(gè)中斷矢量占8個(gè)字節(jié)，五個(gè)中斷服務(wù)程序入口地址共占40字節(jié)。第三塊是主程

93、序區(qū)，地址從002BH開始直到0FFFFH，存放程序或常數(shù)表格。當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)不使用中斷時(shí)，主程序也可以從0000H開始存放，程序存儲(chǔ)器通過(guò)MOVC指令訪問(wèn)。</p><p>　　圖3- 8 程序存儲(chǔ)器分區(qū)圖</p><p>　　<2> 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 </p><p>　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器在物理上可分為兩種，即內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器位于單片

94、機(jī)內(nèi)部，AT89S51單片機(jī)內(nèi)部共有128字節(jié)的存貯單元（RAM），用MOV指令訪問(wèn)；而外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是單片機(jī)系統(tǒng)外部擴(kuò)展的存儲(chǔ)器，可以有多達(dá)64KB的存貯單元，訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，用MOVX指令。MCS-51中128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）可用來(lái)作為軟件設(shè)計(jì)所需的堆棧、工作寄存器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。因所需存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不多，無(wú)需外接RAM，所以充分利用了單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。</p><p>

95、　　3.3.5 計(jì)數(shù)及定時(shí)裝置</p><p>　　系統(tǒng)在執(zhí)行數(shù)據(jù)采集程序時(shí)，將MCS-51 的T0 、T1分別設(shè)計(jì)成16 位的計(jì)數(shù)器和定時(shí)器，定時(shí)時(shí)間由軟件設(shè)置，并通過(guò)程序控制單片機(jī)在T1 的定時(shí)時(shí)間里使T0 對(duì)輸入的信號(hào)脈沖計(jì)數(shù)得到信號(hào)頻率。利用電感調(diào)頻式位移傳感器（其輸出的信號(hào)頻率與探頭的位移成線性關(guān)系） 將汽車前輪的側(cè)滑量轉(zhuǎn)換成為輸出的相應(yīng)頻率，連上AT89S51 單片機(jī)，將輸入信號(hào)倍頻后在送入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)

96、，用脈沖量代表側(cè)滑量。測(cè)量由軟件設(shè)置的定時(shí)時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器內(nèi)表示的脈沖量就可以得出汽車前輪的側(cè)滑量。</p><p>　　3.4 顯示報(bào)警電路</p><p>　　系統(tǒng)在執(zhí)行通信程序時(shí)，MCS-51 的T0 、T1 被重新設(shè)置，以提供通信所需的波特率。側(cè)滑量由3位LED共陰數(shù)碼管顯示，如圖3- 9，側(cè)滑數(shù)據(jù)從MCS-51 的P1.0～P1.3口以BCD碼輸出，并通過(guò)CD4511 譯碼器譯成七段

97、數(shù)碼，送3位共陰數(shù)碼管，MCS-51 的P1.4～P1.6 輸出位選信號(hào)控制LED數(shù)碼管的陰極，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描顯示。內(nèi)、外側(cè)滑方向分別由發(fā)光管D1、D2 指示，其控制信號(hào)由P3.6、P3.7 輸出。MCS-51 的P1.7 輸出報(bào)警信號(hào)，控制發(fā)光管D3和帶振蕩器的蜂鳴器B進(jìn)行聲光報(bào)警，音頻報(bào)警信號(hào)由軟件提供。為增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力，控制信號(hào)的輸出均接在MC1413達(dá)林頓管上。</p><p>　　其中,由于正常的車輛的側(cè)滑

98、量一般不會(huì)超過(guò)5m/km,多數(shù)為3 m/km或4 m/km,因此,若汽車的側(cè)滑超過(guò)10 m/km,就會(huì)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)。同時(shí)為了后面的計(jì)算的方便, 是y/100作為記數(shù)時(shí)間的,因此,本設(shè)計(jì)采用3位7段LED數(shù)碼管顯示為三位數(shù),如500,單位是cm,若為534,那么所測(cè)量得到的側(cè)滑應(yīng)該是534cm/km,即5.34m/km,可以精確到小數(shù)點(diǎn)第二位,滿足了測(cè)量的要求。</p><p>　　圖3- 9 顯示報(bào)警電路<

99、/p><p>　　3.4.1 顯示譯碼器CD4511</p><p>　　CD4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼-七段碼譯碼器，特點(diǎn)如下：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路能提供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動(dòng)LED顯示器，其功能介紹如下：</p><p>　　BI：4腳是消隱輸入控制端，當(dāng)BI=0 時(shí)，不管其它輸

100、入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處于熄滅（消隱）狀態(tài)，不顯示數(shù)字。</p><p>　　LT：3腳是測(cè)試輸入端，當(dāng)BI=1，LT=0 時(shí)，譯碼輸出全為1，不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”。它主要用來(lái)檢測(cè)數(shù)碼管是否損壞。</p><p>　　LE：鎖定控制端，當(dāng)LE=0時(shí)，允許譯碼輸出。 LE=1時(shí)譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時(shí)的數(shù)值。</p>

101、<p>　　A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。</p><p>　　a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。</p><p>　　CD4511的內(nèi)部有上拉電阻，在輸入端與數(shù)碼管筆段端接上限流電阻就可工作。</p><p>　　1. CD4511的引腳 </p><p>　　CD4511具有鎖存

102、、譯碼、消隱功能，通常以反相器作輸出級(jí)，通常用以驅(qū)動(dòng)LED。其引腳圖如右圖所示。</p><p>　　各引腳的名稱：其中7、1、2、6分別表示A、B、C、D；5、4、3分別表示LE、BI、LT；13、12、11、10、9、15、14分別表示a、b、c、d、e、f、g。左邊的引腳表示輸入，右邊表示輸出，還有兩個(gè)引腳8、16分別表示的是VDD、VSS。</p><p>　　2. CD4511的

103、工作原理</p><p><b>　　<1>鎖存功能 </b></p><p>　　譯碼器的鎖存電路由傳輸門和反相器組成，傳輸門的導(dǎo)通或截止由控制端LE的電平狀態(tài)。 當(dāng)LE為“0”電平導(dǎo)通，TG2截止；當(dāng)LE為“1”電平時(shí)，TG1截止，TG2導(dǎo)通，此時(shí)有鎖存作用。</p><p><b>　　<2>譯碼 <

104、;/b></p><p>　　CD4511譯碼用兩級(jí)或非門擔(dān)任，為了簡(jiǎn)化線路，先用二輸入端與非門對(duì)輸入數(shù)據(jù)B、C進(jìn)行組合，得出、、、四項(xiàng)，然后將輸入的數(shù)據(jù)A、D一起用或非門譯碼。</p><p><b>　　<3>消隱</b></p><p>　　BI為消隱功能端，該端施加某一電平后，迫使B端輸出為低電平，字形消隱。消隱輸出J

105、的電平為J==（C+B）D+BI，如不考慮消隱BI項(xiàng)，便得J=（B+C）D，據(jù)上式，當(dāng)輸入BCD代碼從1010---1111時(shí)，J端都為“1”電平，從而使顯示器中的字形消隱。</p><p>　　3.4.2 MC1413 達(dá)林頓管</p><p>　　達(dá)林頓管在汽車電子電路中應(yīng)用很多。從早期的單純控制電子點(diǎn)火到現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制，都能看到它的身影。如解放CA1092型汽車6TS2107型

106、點(diǎn)火電子組件、JFT106型電子調(diào)節(jié)器、汽車前照燈延時(shí)控制電路、音響報(bào)警裝置等用的即為達(dá)林頓晶體管。故達(dá)林頓管對(duì)汽車某些電子器件的應(yīng)用很有幫助。</p><p>　　<1>.達(dá)林頓管的結(jié)構(gòu)和分類</p><p>　　達(dá)林頓晶體管(DT，Dar1ington Transistor) 亦稱復(fù)合晶體管。它是將2只或更多只晶體管的集電極連接在一起，將第1只晶體管的發(fā)射極直接耦合到第2只

107、晶體管的基極，依次連接而成，最后引出發(fā)射極e、基極b、集電極c 3個(gè)電極。圖3- 10是由2只NPN或PNP型晶體管構(gòu)成達(dá)林頓管的基本電路。假定達(dá)林頓管由n只晶體管( T1～Tn)組成，若每只晶體管的電流放大系數(shù)分別為β1、β2?βn，則總電流放大系數(shù)就約等于各管電流放大系數(shù)的乘積：β≈β1×β2?βn。故達(dá)林頓管具有很高的放大系數(shù)， 其值可達(dá)幾千甚至幾十萬(wàn)倍。利用達(dá)林頓管不僅能構(gòu)成高增益放大器，還能提高驅(qū)動(dòng)能力，獲得較大的電

108、流輸出，構(gòu)成達(dá)林頓功率開關(guān)管。在光電耦合器中，也可采用達(dá)林頓管作為接收管。</p><p>　　圖3- 10 達(dá)林頓管的基本電路</p><p>　　達(dá)林頓管通常分為普通型達(dá)林頓管( 內(nèi)部沒有保護(hù)電路) 和帶有保護(hù)電路的達(dá)林頓管兩類。普通型達(dá)林頓管的不足之處是：由于其電流增益很高，當(dāng)溫度升高時(shí)， 前級(jí)晶體管的發(fā)射極漏電流將被逐級(jí)放大。又因?yàn)榇穗娏骶哂姓郎囟认禂?shù)，所以器件的熱穩(wěn)定性比較差。當(dāng)