一種基于單片機的汽車四輪轉向系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于單片機的汽車四輪轉向系統，包括前輪轉角傳感器、后輪轉角傳感器、車速傳感器、方向盤轉矩傳感器、轉向模式選擇開關以及信號調理電路，信號調理電路接單片機，單片機的輸出端接有電機驅動電路、接口電路一和接口電路二，電機驅動電路接轉向步進電機，接口電路一接有轉向模式顯示器，接口電路二接有故障代碼輸出模塊，單片機與EEPROM模塊相接，前輪轉角傳感器采用非接觸式霍爾傳感器TLE4942-1C，后輪轉角傳感器采用增量式光電編碼器，車速傳感器采用霍爾傳感器A?3144，單片機采用STC12C5A60S2，轉向模式指示模塊采用LED發光二極管。該基于單片機的汽車四輪轉向系統的穩定性好，工作可靠性高。
【專利說明】一種基于單片機的汽車四輪轉向系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種汽車四輪轉向系統，特別是涉及一種基于單片機的汽車四輪轉向系統。
【背景技術】
[0002]隨著汽車工業的快速發展，四輪轉向(4ws)技術因其低速轉彎時轉向半徑小、靈活性高，高速行駛時能平穩變換車道、調整車身姿態、提高汽車的操縱平穩性等優點，引起高檔轎車生產商的高度重視。與兩輪轉向技術相比，4ws技術更多地應用了自動控制技術與傳感器技術的結合。單片機以其體積小巧、質量輕、功耗小和方便的外圍接口技術等優點而被廣泛應用于4ws中。自動檢測技術與人們的生活、生產密切相關，它是自動化領域的主要組成部分。因此，能夠將檢測技術和單片機技術相互結合進行研究有著重要的意義和價值。目前在汽車轉向技術的研究中對該技術的應用還不多。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種基于單片機的汽車四輪轉向系統。該基于單片機的汽車四輪轉向系統的穩定性好，工作可靠性高。
[0004]為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:一種基于單片機的汽車四輪轉向系統，其特征在于:包括前輪轉角傳感器、后輪轉角傳感器、車速傳感器、用于采集方向盤轉矩信號的方向盤轉矩傳感器、用于選擇汽車的轉向模式的轉向模式選擇開關以及用于對前輪轉角傳感器、后輪轉角傳感器、車速傳感器、方向盤轉矩傳感器和轉向模式選擇開關輸出信號進行處理的信號調理電路，所述信號調理電路接單片機，所述單片機的輸出端接有電機驅動電路、接口電路一和接口電路二，所述電機驅動電路接轉向步進電機，所述接口電路一接有用于指示轉向模式的轉向模式顯示器，所述接口電路二接有用于在系統出現故障的時候輸出故障信息以警告駕駛員的故障代碼輸出模塊，所述單片機與用于存儲故障信息以防止掉電后數據丟失的EEPROM模塊相接，所述前輪轉角傳感器采用非接觸式霍爾傳感器TLE4942-1C，所述后輪轉角傳感器采用增量式光電編碼器，所述車速傳感器采用霍爾傳感器A3144，所述單片機采用STC12C5A60S2，所述轉向模式指示模塊采用LED發光二極管。
[0005]上述的一種基于單片機的汽車四輪轉向系統，其特征在于:所述EEPROM模塊采用AT24C16 芯片。
[0006]上述的一種基于單片機的汽車四輪轉向系統，其特征在于:所述輸入信號調理電路中的數據選擇器采用74LS151。
[0007]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0008]1、設計合理:本發明包括轉轉向模式選擇開關、前輪轉角傳感器、后輪轉角傳感器、車速傳感器、輸入信號調理電路、單片機、EEPROM模塊、驅動電路、轉向步進電機、轉向模式顯示器和故障代碼輸出模塊構成，結構設計合理。
[0009]2、功耗小:本發明采用STC12C5A60S2單片機，本單片機體積小、質量輕、功耗小、專感器； 3—后輪轉角傳感器；
電路； 6—單片機；
電機； 9一接口電路一；
I'二 ；12—故障代碼輸出模塊；
專矩傳感器。
3輪轉向系統，包括前輪轉角傳感器2、后輪矩信號的方向盤轉矩傳感器14和用于選擇戶對前輪轉角傳感器2、后輪轉角傳感器3、:選擇開關1輸出信號進行處理的信號調理片機6的輸出端接有電機驅動電路7、接口接轉向步進電機8，所述接口電路一 9接有義口電路二 11接有用于在系統出現故障的3模塊12，所述單片機6與用于存儲故障信妾，所述前輪轉角傳感器2采用非接觸式霍機6，單片機6參照車速信號，根據預定的控制策略進行分析計算，然后驅動后輪偏轉系統，通過轉向步進電機8控制后輪轉向機構根據單片機6的指令以與前輪偏轉成一定比例的偏轉角度偏轉。單片機6實時監測汽車運行狀況，計算目標轉向角與前、后輪實際轉向角之間的差值，形成閉環控制，實時調整前、后輪的轉角，從而根據汽車的實際運動狀態實現汽車的四輪轉向。在轉向過程中可以通過轉向模式選擇開關I選擇不同的轉向方式，單片機6根據不同的轉向信息發出相應的驅動信號。在四輪轉向汽車行駛過程中，電子控制系統或液壓系統出現故障時，則后輪轉向機構自動恢復到兩輪轉向狀態，后輪自動回到中間位置，保證汽車像普通兩輪轉向汽車一樣安全地行駛。同時，儀表盤上的四輪轉向模式指示燈亮，警告駕駛員，故障情況被存儲在EEPROM模塊13中，以便于維修時檢碼。
[0023]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種基于單片機的汽車四輪轉向系統，其特征在于:包括前輪轉角傳感器(2)、后輪轉角傳感器(3)、車速傳感器(4)、用于采集方向盤轉矩信號的方向盤轉矩傳感器(14)、用于選擇汽車的轉向模式的轉向模式選擇開關(I)以及用于對前輪轉角傳感器(2)、后輪轉角傳感器(3 )、車速傳感器(4)、方向盤轉矩傳感器(14)和轉向模式選擇開關(I)輸出信號進行處理的信號調理電路(5)，所述信號調理電路(5)接單片機(6)，所述單片機(6)的輸出端接有電機驅動電路(7 )、接口電路一(9 )和接口電路二( 11)，所述電機驅動電路(7 )接轉向步進電機(8)，所述接口電路一(9)接有用于指示轉向模式的轉向模式顯示器(10)，所述接口電路二(11)接有用于在系統出現故障的時候輸出故障信息以警告駕駛員的故障代碼輸出模塊(12)，所述單片機(6)與用于存儲故障信息以防止掉電后數據丟失的EEPROM模塊(13)相接，所述前輪轉角傳感器(2)采用非接觸式霍爾傳感器TLE4942-1C，所述后輪轉角傳感器(3)采用增量式光電編碼器，所述車速傳感器(4)采用霍爾傳感器A3144，所述單片機(6)采用STC12C5A60S2，所述轉向模式指示模塊(12)采用LED發光二極管。
2.根據權利要求1所述的一種基于單片機的汽車四輪轉向系統，其特征在于:所述EEPROM模塊(13)采用AT24C16芯片。
3.根據權利要求1所述的一種基于單片機的汽車四輪轉向系統，其特征在于:所述輸入信號調理電路(5)中的數據選擇器采用74LS151。
【文檔編號】B62D119/00GK103832472SQ201210488165
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月26日 優先權日:2012年11月26日
【發明者】高會會 申請人:陜西亞泰電器科技有限公司