版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、10.1 應(yīng)用背景簡介,圖10-1 主銷內(nèi)傾角和前輪外傾角示意圖,10.2 側(cè)滑檢測的原理和側(cè)滑試驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu),10.2.1 側(cè)滑產(chǎn)生的原理10.2.2 側(cè)滑檢測的基本原理10.2.3 側(cè)滑試驗(yàn)臺的基本結(jié)構(gòu),10.2.1 側(cè)滑產(chǎn)生的原理,圖10-2 車輛側(cè)滑產(chǎn)生示意圖a)車輪前束引起側(cè)滑示意圖 b)車輪外傾引起側(cè)滑示意圖,10.2.2 側(cè)滑檢測的基本原理,1.滑板僅受到車輪外傾角的作用時(shí)引起的側(cè)滑2.車輛前束引起的側(cè)滑3.滑動
2、板受到車輪外傾角和前束角的同時(shí)作用,1.滑板僅受到車輪外傾角的作用時(shí)引起的側(cè)滑,圖10-3 車輪外傾引起的側(cè)滑,2.車輛前束引起的側(cè)滑,當(dāng)車輛向前通過滑板時(shí),由于前束的作用,兩前輪滾動時(shí)有向內(nèi)靠攏的趨勢,但由于汽車剛性前梁的約束,兩前輪不會真正向內(nèi)靠攏,而是兩前輪分別給滑動板一個(gè)向外的作用力,使左右兩側(cè)的滑動板向外滑動,如圖10-4所示。,3.滑動板受到車輪外傾角和前束角的同時(shí)作用,圖10-4 前束引起的側(cè)滑,10.2.3 側(cè)滑試驗(yàn)臺的
3、基本結(jié)構(gòu),1.機(jī)械部分2.測量傳感器3.測量儀表,10.2.3 側(cè)滑試驗(yàn)臺的基本結(jié)構(gòu),圖10-5 雙板聯(lián)動式側(cè)滑試驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)1—儀表 2—傳感器 3—回位機(jī)構(gòu) 4—限位裝置 5—右滑板6—鎖定裝置 7—雙搖臂杠桿機(jī)構(gòu) 8—滾輪 9—導(dǎo)軌10—左滑板 11—導(dǎo)向裝置 12—框架,1.機(jī)械部分,機(jī)械部分包括左、右滑板、雙搖臂杠桿機(jī)構(gòu)、回位裝置、導(dǎo)向和限位裝置等。雙板側(cè)滑試驗(yàn)臺左、右兩塊滑板的位移量是相等的,并同時(shí)向外或同時(shí)向內(nèi)移動。
4、其中一塊滑板上裝有位移傳感器,能將位移量變成電信號輸送給側(cè)滑儀。,2.測量傳感器,測量傳感器一般采用電位計(jì)式傳感器或差動變壓器式傳感器。電位計(jì)式傳感器在電位計(jì)兩端加上一定的電壓,當(dāng)電位計(jì)的滑動觸點(diǎn)隨滑動板移動時(shí),觸點(diǎn)的輸出電壓與位移量成正比,根據(jù)該電壓的大小可以確定滑動板的位移量。,3.測量儀表,測量儀表可以采用智能側(cè)滑儀,它一般由A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、顯示裝置、輸入按鍵等部分組成。傳感器輸出的模擬信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器送入單片機(jī),單片
5、機(jī)經(jīng)過處理后計(jì)算出相應(yīng)的側(cè)滑量,并把計(jì)算結(jié)果在顯示裝置中顯示出來。操作人員通過讀取側(cè)滑量的顯示值,根據(jù)測量標(biāo)準(zhǔn)來判斷被測車輛的側(cè)滑量是否達(dá)標(biāo)。測量完成后可以自動或手動清零復(fù)位,準(zhǔn)備下一次測量。輸入按鍵的作用是為了設(shè)置一些系統(tǒng)參數(shù)。,10.3 智能側(cè)滑儀的主要功能和技術(shù)指標(biāo)要求,1)位移測量范圍為:-10~10mm,測量精度為±0.1mm。2)可以直觀地顯示側(cè)滑量數(shù)值。3)可以靜態(tài)校準(zhǔn)側(cè)滑量。4)側(cè)滑量超出測試標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),
6、能發(fā)出報(bào)警信號。5)可以手動或自動設(shè)置儀表參數(shù)。6)具有故障自診斷功能。7)可以通過RS-232或RS-485通信接口和上位機(jī)連用。8)具有多路數(shù)字量輸入信號處理和多路數(shù)字量輸出控制功能。9)使用操作方便、安全可靠,能連續(xù)24小時(shí)工作,性價(jià)比高。10)體積小、便于安裝。,10.4 智能側(cè)滑儀的總體設(shè)計(jì),1.數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì)2.輸入模擬信號的處理3.輸出模擬信號的處理4.數(shù)字輸入信號的處理5.數(shù)字輸出信號的處理6.
7、人機(jī)界面的設(shè)計(jì)7.通信模塊的設(shè)計(jì)8.軟件設(shè)計(jì)的考慮,1.數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì),根據(jù)智能側(cè)滑儀必須實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動處理、儀表的自動校準(zhǔn)、手動或自動設(shè)置儀表參數(shù)、故障自診斷等功能要求,可以判斷采用數(shù)字電路是無法實(shí)現(xiàn)這些功能的,必須采用智能化的功能部件才能實(shí)現(xiàn)。采用計(jì)算機(jī)加上一些板卡可以實(shí)現(xiàn)這些功能,但這種實(shí)現(xiàn)方案的價(jià)格較高,也不便于實(shí)現(xiàn)儀表的小型化。,2.輸入模擬信號的處理,智能側(cè)滑儀中的輸入模擬信號是位移傳感器的輸出信號,位移傳感器的輸出
8、信號必須要經(jīng)過信號調(diào)理電路,送入A/D轉(zhuǎn)換電路,才能變?yōu)閱纹瑱C(jī)系統(tǒng)能夠識別的數(shù)字信號,因此輸入模擬信號的處理應(yīng)該包括信號輸入端子、信號調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。,3.輸出模擬信號的處理,分析智能側(cè)滑儀的主要功能和技術(shù)指標(biāo)要求,并不需要模擬輸出信號,因此模擬輸出信號的處理不予以考慮。,4.數(shù)字輸入信號的處理,1)車輛進(jìn)入測試臺的信息。2)車輛??康轿坏男畔ⅰ?)可以開始測量的狀態(tài)信息。,5.數(shù)字輸出信號的處理,1)聲光報(bào)警輸出信號。
9、2)測試完成指示信號。3)停機(jī)控制信號。,6.人機(jī)界面的設(shè)計(jì),1)儀器設(shè)備的操作界面,即儀器設(shè)備正常使用的操作方法。2)儀器設(shè)備的干預(yù)界面,即儀器在正常的使用過程中,需要進(jìn)行特殊處理時(shí),控制儀器設(shè)備運(yùn)行的特殊操作方法。3)數(shù)據(jù)處理結(jié)果顯示界面,即儀器在完成一次測量處理之后,數(shù)據(jù)結(jié)果顯示的方法。4)狀態(tài)顯示界面,即儀器在使用過程中狀態(tài)信息的指示方法。,7.通信模塊的設(shè)計(jì),圖10-6 車輛側(cè)滑測量過程示意圖,8.軟件設(shè)計(jì)的考慮,(1
10、)系統(tǒng)初始化 系統(tǒng)初始化主要對LED、串行接口、特殊功能寄存器、中斷、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)及變量等進(jìn)行初始化,使系統(tǒng)復(fù)位后進(jìn)入安全、確定的狀態(tài)。(2)數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)采集模塊的主要功能是把位移傳感器送來的模擬側(cè)滑量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。(3)數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理模塊的主要功能是對數(shù)據(jù)采集模塊得到的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字濾波處理,再換算為實(shí)際的滑移量值,記錄并顯示每次測量得到的最大側(cè)滑值。(4)數(shù)據(jù)或狀態(tài)顯示 數(shù)據(jù)或狀態(tài)顯示的主要功能是實(shí)現(xiàn)LED顯示器的驅(qū)動控
11、制,把數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息顯示出來。(5)鍵盤掃描處理 鍵盤掃描處理的主要功能是對鍵盤進(jìn)行掃描,當(dāng)有鍵按下時(shí)得到其對應(yīng)的鍵值。(6)系統(tǒng)自檢和故障檢測 系統(tǒng)自檢主要實(shí)現(xiàn)對LED顯示器的檢測,故障檢測主要是對光電開關(guān)進(jìn)行自檢,保證接入的光電開關(guān)能正常工作。,8.軟件設(shè)計(jì)的考慮,(7)意外事件處理 意外事件處理的主要功能是當(dāng)測試過程出現(xiàn)意外時(shí),使系統(tǒng)進(jìn)入安全的狀態(tài)。(8)自動校準(zhǔn) 智能儀表的自動校準(zhǔn)也是不可或缺的功能,智能側(cè)滑儀的自動校準(zhǔn)功
12、能主要實(shí)現(xiàn)根據(jù)當(dāng)前側(cè)滑位移量和采集得到的數(shù)據(jù)量計(jì)算出校準(zhǔn)系數(shù)。(9)串口通信 串口通信的主要功能是完成串口的初始化、數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收,實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信功能。(10)通信協(xié)議處理 通信協(xié)議處理的主要功能是實(shí)現(xiàn)控制命令的解析和按照規(guī)定的格式把發(fā)送數(shù)據(jù)打包。(11)參數(shù)設(shè)定 參數(shù)設(shè)定的主要功能是對智能側(cè)滑儀的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,共有22個(gè)參數(shù),由于參數(shù)較多,每個(gè)參數(shù)的作用在此不作詳細(xì)敘述。,8.軟件設(shè)計(jì)的考慮,表10-1 智能側(cè)滑儀的
13、4種工作模式及其對應(yīng)的功能,10.5 智能側(cè)滑儀的硬件電路設(shè)計(jì),1.單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.看門狗和參數(shù)存儲電路3.位移傳感器及信號調(diào)理電路設(shè)計(jì)4.數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)5.位置傳感器及調(diào)理電路設(shè)計(jì)6.操作按鍵和顯示電路設(shè)計(jì)7.通信接口電路8.開關(guān)量輸出控制電路9.電源電路的設(shè)計(jì),1.單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì),(1)單片機(jī)選型問題 單片機(jī)選型是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要問題。(2)單片機(jī)的存儲器擴(kuò)展問題 當(dāng)單片機(jī)內(nèi)部程序或數(shù)據(jù)存儲器不夠用時(shí),
14、所選用的單片機(jī)必須具有存儲器擴(kuò)展能力。(3)單片機(jī)的I/O擴(kuò)展和端口分配 當(dāng)單片機(jī)的I/O端口不夠用時(shí),所選用的單片機(jī)必須具有I/O端口擴(kuò)展能力。(4)單片機(jī)的開發(fā)系統(tǒng),單片機(jī)的開發(fā)系統(tǒng),圖10-9 智能側(cè)滑儀單片機(jī)系統(tǒng)電路原理圖,2.看門狗和參數(shù)存儲電路,圖10-10 看門狗和參數(shù)存儲電路原理圖,3.位移傳感器及信號調(diào)理電路設(shè)計(jì),圖10-11 位移傳感器的信號調(diào)理電路原理圖,4.數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì),圖10-12 數(shù)據(jù)采集電路原理圖,
15、5.位置傳感器及調(diào)理電路設(shè)計(jì),圖10-13 E3JK5M1型接近式光電開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,6.操作按鍵和顯示電路設(shè)計(jì),圖10-14 3路光電開關(guān)的輸入接口電路,6.操作按鍵和顯示電路設(shè)計(jì),表10-4 按鍵功能定義表,7.通信接口電路,通信接口電路采用標(biāo)準(zhǔn)RS-485,采用MAX485E電平轉(zhuǎn)換芯片來設(shè)計(jì),其接口電路原理圖如圖10-16所示。,8.開關(guān)量輸出控制電路,圖10-15 操作按鍵和顯示電路的組合電路原理圖,8.開關(guān)量輸出控制
16、電路,圖10-16 通信接口電路原理圖,8.開關(guān)量輸出控制電路,圖10-17 輸出控制電路原理圖,9.電源電路的設(shè)計(jì),圖10-18 電源電路原理圖,10.6 智能側(cè)滑儀的軟件設(shè)計(jì),1.主程序2.系統(tǒng)初始化和LED顯示器自檢模塊3.工作模式0處理程序模塊4.工作模式1處理程序模塊5.工作模式2處理程序模塊6.工作模式3處理程序模塊7.意外事件處理8.參數(shù)設(shè)置模塊的設(shè)計(jì)9.自動校準(zhǔn)模塊10.通信模塊,1.主程序,圖10-1
17、9 主程序的程序流程圖,2.系統(tǒng)初始化和LED顯示器自檢模塊,系統(tǒng)初始化主要完成定時(shí)器、串口、中斷、端口和變量的初始化,LED顯示器的自檢是通過在4個(gè)LED數(shù)碼管中顯示“8”,用人工檢查LED數(shù)碼管是否存在缺陷的方式來實(shí)現(xiàn)的。其程序流程圖如圖10-20所示。,3.工作模式0處理程序模塊,工作模式0的處理過程是開始測量時(shí)顯示“0.0”,此后不斷采集側(cè)滑位移信號,并記憶檢測到的絕對峰值,當(dāng)連續(xù)有效的測量次數(shù)達(dá)到100次后停止測量,顯示記錄的
18、最大峰值。顯示一定時(shí)間后清零準(zhǔn)備下一次測量。其程序流程圖如圖10-21所示。,4.工作模式1處理程序模塊,圖10-20 系統(tǒng)初始化和LED顯示器自檢,4.工作模式1處理程序模塊,圖10-21 工作模式0處理程序流程圖,4.工作模式1處理程序模塊,圖10-22 工作模式1處理程序流程圖,5.工作模式2處理程序模塊,,圖10-23 工作模式2處理程序流程圖,6.工作模式3處理程序模塊,,圖10-24 工作模式3處理程序流程圖,7.意
19、外事件處理,智能側(cè)滑儀的光電開關(guān)出現(xiàn)問題時(shí)會使系統(tǒng)功能產(chǎn)生混亂,光電開關(guān)的失效對側(cè)滑儀來說是很嚴(yán)重的意外事件。當(dāng)出現(xiàn)這類問題時(shí),單片機(jī)就一直循環(huán)檢測光電開關(guān)不執(zhí)行其他的程序。光電開關(guān)的檢測可以采用讀取前后兩次的狀態(tài)值,通過判斷這兩次狀態(tài)值是否相同來判斷光電開關(guān)是否正常。,7.意外事件處理,圖10-25 光電開關(guān)意外損壞檢測及處理程序,8.參數(shù)設(shè)置模塊的設(shè)計(jì),10Z26A.TIF,8.參數(shù)設(shè)置模塊的設(shè)計(jì),圖10-26 參數(shù)設(shè)置模塊程序流
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
評論
0/150
提交評論