無(wú)人駕駛汽車電子轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路模塊設(shè)計(jì)案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u24182無(wú)人駕駛汽車電子轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路模塊設(shè)計(jì)案例概述 155241.1電源電路設(shè)計(jì) 1109701.2程序燒寫(xiě)電路設(shè)計(jì) 4265191.3總程序框圖 4303081.4信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì) 627861.5電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 6汽車控制器作為整個(gè)系統(tǒng)的大腦，對(duì)于本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是非常重要、性能良好的控制器機(jī)器可以高速正常工作。你可以完成別人給你的目標(biāo)?？刂破髟O(shè)計(jì)所能達(dá)到的目標(biāo)如下：1、向工作模塊提供電能，可正常運(yùn)行。2、可將傳感器信號(hào)輸入CPU。3、分析傳感器信號(hào)，做出決策。4、能夠?qū)⒊绦驘龑?xiě)到CPU中。5、可與主機(jī)通信，具有通信功能。在本設(shè)計(jì)中使用的CPU選擇16位的MC9XS128MAL，供給112針、5V電壓，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。1.1電源電路設(shè)計(jì)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間電流過(guò)大，控制電路容易損壞。為了防止這種情況發(fā)生，在兩個(gè)控制板上設(shè)計(jì)了控制器。主板和驅(qū)動(dòng)板。主板有CPU工作電路、信號(hào)處理電路、程序?qū)懭腚娐?。?qū)動(dòng)板是電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。主板采用12V電源；驅(qū)動(dòng)板采用48V直流電源。汽車的車載電源為12V，不能直接用于各動(dòng)作模塊，因此需要將電壓轉(zhuǎn)換成芯片和傳感器的5V電壓，電源電路見(jiàn)圖如圖3-2所示。圖3-1電源電路簡(jiǎn)圖S是雙頭插座,后接12V車載電源。為防止電流過(guò)載,所串聯(lián)的保險(xiǎn)絲750mA。二極管D11是防止電路接反。穩(wěn)壓管Z11防止電源電壓過(guò)大。電容器C11和電容器C12可以起到濾波的作用，并且可以將處理后的12V電壓提供給芯片LM576-5G。芯片LM2576-5G可以將電壓由12V轉(zhuǎn)變?yōu)?V。隨后的元件獲得穩(wěn)定的5V電壓VCC用于穩(wěn)定和濾波。設(shè)定電源指示電路，接通電源后LED燈亮。驅(qū)動(dòng)板的主要芯片的電壓需要15V，車載電壓為48V，因此驅(qū)動(dòng)板的電源電路為了將48V電壓轉(zhuǎn)換為15V而設(shè)計(jì)。此過(guò)程通過(guò)LM2576-15芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。電池電壓首先經(jīng)過(guò)三極管BU406和穩(wěn)定管Z11，將電壓降到30V。用電容C12過(guò)濾，輸入芯片LM576-15芯片的DS引腳經(jīng)過(guò)芯片輸出15V電壓，對(duì)連接的電感L1和電容器C13進(jìn)行濾波。電路圖如圖3-2所示圖3-2總電路圖簡(jiǎn)圖1.2程序燒寫(xiě)電路設(shè)計(jì)要向CPU寫(xiě)入程序，需要程序?qū)懭腚娐?，可將制作的程序?qū)懭隒PU。用程序軟件代碼warior制作程序，通過(guò)下載器BDM向CPU寫(xiě)入程序。BDM的后接電路是程序燒寫(xiě)電路，JA1與BDM連接。J1的1針與CPU的BKGD針連接，可以通過(guò)軟件向CPU寫(xiě)入程序。并設(shè)計(jì)復(fù)位功能,按鈕S2可以將CPU復(fù)位。1.3總程序框圖總程序框圖如圖3-3-所示。圖3-3總程序框圖1.4信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)在汽車行駛、轉(zhuǎn)向馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，難免有干擾因素干擾傳感器產(chǎn)生的信號(hào)，為了更好地將信號(hào)傳遞給CPU，設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)整電路。信號(hào)處理電路遵循濾波和兩個(gè)模塊。由于實(shí)驗(yàn)情況復(fù)雜，為了防止各種因素干擾傳感器信號(hào)，影響其精度，采用RC串聯(lián)低通濾波器電路。如果信號(hào)頻率高于終端頻率，則低通濾波器電路不能通過(guò)該信號(hào)，并且在該過(guò)程中，所有低頻信號(hào)都通過(guò)。由于傳感器產(chǎn)生的干擾信號(hào)是高頻信號(hào)，所以能夠切斷通過(guò)。應(yīng)用程序根據(jù)傳送信RR+1CS選擇適當(dāng)?shù)碾娮韬腿萘縼?lái)消除干擾信號(hào)。根據(jù)電路的設(shè)計(jì)原理，利用虛短原理設(shè)計(jì)信號(hào)并跟隨電路?！疤摱獭笔抢硐霠顟B(tài)下兩個(gè)輸入端的電位相等的情況下，兩個(gè)輸入端被認(rèn)為是短的，但實(shí)際上沒(méi)有短的連接。利用虛短原理，使芯片LM310M的3針和6針的電壓相等，從而降低開(kāi)關(guān)的噪聲強(qiáng)度。后接穩(wěn)壓管,穩(wěn)定電壓,保護(hù)CPU。1.5電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)使用無(wú)刷直流電機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)PWM波的占空比來(lái)調(diào)整馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度。由于PWM波是從處理器到控制的系統(tǒng)信號(hào)為止的數(shù)字信號(hào)，所以不需要在數(shù)字模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。另外，因?yàn)橹恍枰油〝嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，所以有強(qiáng)烈抵抗噪音的能力。為了實(shí)現(xiàn)馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)，采用H橋，也稱為“H橋驅(qū)動(dòng)電路”?！癏橋驅(qū)動(dòng)電路”的設(shè)計(jì)是通過(guò)應(yīng)用兩個(gè)BTN7970B芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。J1