夏末的晨曦西安工业大学课程设计说明书 目录
1 绪论……………………………………………………………………….…..2
1.1目的背景意义……………………………………………..…….……2 1.2发展状况…………………………………………..……………….…2
1.3设计研究内容…………………………………………….…….……4 2 方案分类及选择……………………………………………….….……4
2.1方案分类…………………………………………………….…..……5 2.2方案选择………………………………………………………..….…8
3 系统的基本构成及工作原理………………………………....….9
3.1系统组成………………………………………………………....…..9 3.2系统的主要工作原理………………………………………...…..10 3.3系统软件设计…………………………………………..…….….…14 3.4 AD转换器的选择…………………………………………....…….16
4 安装结构示意图………………………………………….……….…..17 5 结语…………………………………………………………………….……18 参考文献………………………………………………………………….…..19
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西安工业大学课程设计说明书
1 绪论
1.1目的背景意义
近年来，汽车保有量迅速增加，车辆安全性已成为人们最关心的问题。为了保障人民生命财产安全，政府部门制定了相关的道路交通安全法规，为了满足安全法规和消费者对车辆安全性的要求，厂商采取了多方面措施来改善车辆的安全性能，其中电子技术起了很大的作用。随着现代电子技术的发展，车辆电子化的程度越来越高，车辆传感器成为汽车电子控制系统的重要组成部件，也是车辆电子技术领域研究的核心技术之一。车辆内传感器的工作环境十分恶劣，因此对传感器的要求也十分严格。这些传感器必须要经受40℃～150℃的温度变化，而且要求精度高、可靠性好、反应快、抗干扰和抗振动能力强，才能准确地实时检测车辆运行的有关状态，速度传感器是列车安全行驶的重要设备，它能否稳定工作，将直接影响到车辆的正常运行。
随着电子技术的发展，汽车电子化程度不断提高，通常的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题，而被电子控制系统代替。传感器的作用就是根据规定的被测量的大小，定量提供有用的电输出信号的部件，亦即传感器把光、时间、电、温度、压力及气体等的物理、化学量转换成信号的变换器。传感器作为汽车电控系统的关键部件，它直接影响汽车的技术性能的发挥。
1.2发展状况
作为现代信息技术三大支柱之一的传感器技术,已成为21世纪
人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点。在现代汽车电子控制中，传感器广泛用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中，传感器的使用数量和技术水平决定了现代
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西安工业大学课程设计说明书 车辆控制系统的性能，为汽车性能的改善提供了有力保障。传感器是汽车电子控制系统的信息源，是促进汽车高档化、电子化、自动化的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。普通汽车上大约装有10-20只传感器，高级豪华轿车则更多。传感器能及时识别外界和系统本身的变化，对温度、压力、位置、转速、体积流量等信息进行实时、准确的测量，并将信息传递给电脑进行处理，从而实现汽车各系统的电子控制。现代社会对车辆性能的要求越来越高，促使汽车传感器技术不断发展，今后汽车传感器的发展趋势是实现微型化、智能化和多功能化，开发新材料、新工艺和新型传感器。
汽车车速传感器检测系统设计是一种传感器检测装置。利用车速传感器把检测到的转速信号转变成的电压信号输送给计算机，计算机通过变频器来控制电机速度，利用传感器检测的速度值与规定值进行比较，达到对传感器的检测目的。系统采用硬件兼软件对测量过程及测量结果进行处理。与传统的检测技术相比，此种传感器检测装置有结构简单、新颖、易于实现的特点。实践证明在检测，维修范围内都取得了良好的效果，系统具有良好的稳态精度及动态响应性能，检测实用性强、准确度高,具有广阔的应用前景。 据有关统计资料表明，在重大交通事故中，约有40%是由于驾驶员违章超速行驶造成的。理论和实验表明，汽车的制动距离与汽车制动初速度的平方成正比。即制动时汽车的行驶速度越高，汽车的制动距离越大，这是车速越高越容易发生事故的原因。因此，汽车在行驶中，驾驶员根据道路，气候，环境，交通流量状况正常掌握车速，是行车安全的关键。
汽车行驶时，驾驶员可通过主观估计来掌握正确的行驶速度，另一方面也可观察车速里程表的显示来掌握正确的车速。但是因为人对车速的主观估计，往往因外界环境的不同及驾驶员本身的经验不足而造成误差，对车速不能准确估计，另外车速表使用时间长后内部磁场减弱，车轮直径磨损减小等原因也有可能造成误差。为保证行车安全，一般驾驶员要通过车速表来掌握车速。若车速表的指示误差较大，驾驶员就很难准确地掌握车速，因而可
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西安工业大学课程设计说明书 能导致交通事故的发生。因此，为了保障行车安全，车速表的指示误差被列为汽车安全检测中的必检项部之一
现代汽车上一般都装有发动机控制、自动驾驶、ABS、TRC、自动锁车门、主动式悬架、导向系统、电子仪表等装置,这些装置都需要汽车车速信号。因此,车速传感器的输出信号准确性和稳定性将对这些控制单元产生极大的影响。
1.3设计研究内容
1.3.1国家标准对车速表的规定
在GB 7258-1997《机动车运行安全技术条件》附录A“车速表
检验方法”中规定：
1. 车速表检验应在车速表试验台上进行。
2. 将被检测车辆行驶上车速度表试验台并带动试验台滚筒旋转。当车速表试验台的速度指示值（V2）为40km/h时，读取被检测车的车速表指示值（V1），当V1读数在38~48km/h范围内为合格。
3. 当被检测车车速表指示值（V1）为40km/h时，车速表试验台上速度指示仪表指示值（V2）在33.3~42.1km/h范围内为合格。 1.3.2设计要求
1.3.3车速表的工作原理
1.车速表 是指示汽车行驶速度的仪表，它一般与里程表组合为一体，又称车速里程表 2.车速表的种类及工作原理 车速表的测量元件种类较多 适用车型：家用小轿车 测量范围：0~200km/h 测量精度：-15%~+5%
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西安工业大学课程设计说明书 2 方案分类及选择
2.1方案分类
2.1.1测速发电机式车速传感器 （图2.1.1.1）
测速发电机是一种永磁发电机，由于制作精密，它能够产生几乎与转速完全成正比的电压信号(见图1-（b），属于模拟信号)，将它安装在滚筒一端。当滚筒转动时，测速发电机就可以输出与转速成正比的电压。此信号经放大和A/D转换后送入单片机处理。
图2.1.1.1测速发电机式车速传感器
2.1.2光电编码式车速传感器（图2.1.2.1）
它有一个带孔或带齿的编码盘，安装在滚筒的一端并随滚筒转动。有一对由光源和光接收器组 成的光电开关，其中光源一般是发出红外光，光接收器多由光敏三极管和放大电路组成，可将收到的光信号变为电信号。光源和光接收器分别置于编码盘的两侧，并彼此对准。当编码盘转动时，光源发出的光线周期性地被遮住，于是光接收器将收到断续的光信号，并转换成一系列的电脉冲（脉冲信号），脉冲频率与滚筒转速成正比。将此脉冲信号经过光电隔离等环节之后，也送入单片机处理。
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