便携式汽车气压制动系统检测装置的硬件设计(附件)
气压制动系统是动力制动系中最为常见的型式。有制动性能稳定，制动力强劲的优点，在重型汽车上广泛使用。对于不同的车辆制动性能国家做出了强制性的规定，为了验证制动系统是否符合这些规定，就必需通过各种仪表、试验台对系统的各项参数进行校验。本课题研究的核心内容是设计一套小型的嵌入式系统，它能够测量汽车气压制动系统的制动踏板力、踏板行程及管路变化的气压，并能够实时地显示在显示器上。使用了应变片传感器、超声波传感器、气压传感器和STC89C52单片机等为核心器件，分别完成了信号采集与转换模块，单片机模块，按键模块，显示模块和串行接口模块的相关设计，并且能够基本得到测量结果。关键词 气压制动系统，STC89C52单片机，嵌入式系统
目 录
1 绪论 1
1.1本课题研究的主要背景和意义 1
1.2 目前制动系统检测装置的应用情况 2
1.3国外发展现状 4
1.4国内发展现状 4
2 测量方式的总体方案设计 6
2.1本课题研究的主要内容 6
2.2系统的主要功能 7
2.3总体方案的设计 8
3硬件部分的设计10
3.1传感器及其夹具的设计10
3.2 A/D转换器的设计11
3.3 PC机上的软件的设计14
3.4控制器部分的设计14
3.5信号采集与转换的硬件设计14
3.6单片机模块的硬件设计16
3.7按键模块的硬件设计18
3.8显示模块的硬件设计19
3.9串行接口模块的硬件设计20
4硬件调试部分22
结论 24
致谢 26
参考文献27
1 绪论
1.1 本课题研究的主要背景和意义
本课题研究的主要目的是针对汽车气压制动系统研制一种操作人员方便携带于身上、功能全面、体型小巧、容易操作、测量过程稳定、测量精度较高的便携式制动性能测试仪器。这款装置具有很重要的社会意义与使用价值，它既可以为我们的汽车制动性能测试提供足够的帮助，还有利 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
于将我国的机动车检测推上一个新的台阶，从而实现汽车行业对外国行业的弯道式超车，这是这一次设计开发这款产品的意义以及追求。
随着目前全世界的电子技术的迅速发展，数字电路技术也应用广泛，电子技术深入各个领域。在学习了很多相关的基础知识后，现+通过单片机及其接口技术进行设计一款便携式气压制动系统检测装置。汽车的制动器的作用是在汽车的形式过程中通过人的操作，可以使汽车减速或者制动，尤其是使汽车再走下坡路时，由于重力的斜向分力促使汽车有向下跑的趋势，这时候就需要使用制动器进行一个制动，在整个制动过程中，刹车器由人用手或脚给一个力，从而使刹车片抱紧刹车碟，使其两者之间产生巨大的摩擦力，从而实现制动。还有一些在原地需要汽车不能移动的时候，也需要制动器来进行一个简单的制动。伴随着我国汽车工业的不断升级与进步，人们拥有的汽车越来越多，在公路上行驶的汽车也越来越快越来越多，这就导致在这么多的车流当中需要注意车与车的间距，而保证车与车间距安全的前提就是这次设计需要稳定且有效的刹车制动器，并且必须为行程提供保障，而刹车就是其中的必要条件之一，所以在行驶速度越来越高，车流密度越来越大的今天，在保证的汽车稳定性和安全性方面，刹车系统的可靠性就日益重要。与此同时，汽车的制动性能稳定了，路面上才可能少出现交通事故。
气压制动系统在普通的制动系统当中得到广泛的运动，它的形式结构虽然比较多，组合排列方式也层出不穷，安装下来也需要不少的空间，但是它具有动力强劲的优点，重型汽车都普遍的采用了这种制动系统，尤其是经常能够看到的重型货车、公交车、矿山机械等等这些重型汽车当中。
除此之外，目前汽车制动系统的设计也不仅仅是只考虑制动效果如何，以及制动
的稳定性如何，更多的考虑因素也因为汽车制动效果的越来越好转移到了如何让使用
者更方便的、更舒适的使用汽车制动系统，使其在设计上和使用中更加符合人机工程
学的要求，其主要体现在操作方便、轻便和舒适等，主要就是能够减少疲劳驾驶。而其改进的措施就主要集中在与人接触的部分——制动踏板和制动手柄方面。经过查阅资料，目前在国家的规定下，我国制动系统的规定有以下几点要求：1、制动踏板的行程应在合格范围内，即轿车的总行程不能够大于150mm。2、对于载货货车来说，总行程不能超过170mm。3、对于制动力的约束要求是（1）乘用车不能超过500N。（2）载货车不能超过700N。4、制动手柄的行程应该设计满足在200mm以下，而手操纵的手柄对于乘用车量最大力气一般在400N以下，而对于载货车来说应该在600N以下才算合适。
1.2 目前制动系统检测装置的应用情况
现如今汽车技术已经处于一个高速发展的阶段，面对这样一个阶段，在制造业和维修业中。各种各样的检测技术装备如雨后春笋层出不穷，各式各样的检测装备都服务于技术人员对车辆进行检测，这是一个挑战与机遇并存的大市场。汽车各个指标的检测不仅需要人们通过眼睛所见获得主观的判断还需要用仪器来代替人们的眼睛，将设备当中的各个结构参数、运行参数抽象出来供技术人员们分析，而这个过程是十分有技术含量的，不仅要选择合适的传感器也需要用足够的能力将数据测试出来，还需要将测出来的数据进行处理然后送到前端显示设备进行显示给操作人员，操作人员在看到这些测试出来的参数以后、就需要对这些参数进行优化和矫正，为了验证汽车在真实环境下的运行情况，所以还需要将传感器连接在车上，让车在路上进行实际测验，将所有数据保存在存储器当中，然后在需要用时就调用出来。除此之外，在实验的后期维修检测过程中，为了能让技工师傅能够准确的找到汽车的故障源，应该为不同的系统设计不同的故障检测设备来为各种设备进行一个集中的检测，与此同时，在汽车的科学技术研究和高质量生产方面，各种检测装备也为他们提供了相应的技术指导以及数据方面的支持，使他们更好更快的生产和研究。
目前情况是在考察一个制动系统的性能指标是否符合国家标准的检测方法主要是在汽车的试验场进行路面通道测试，在设计车辆的时候也会通过汽车的简单仪器对汽车的制动踏板的力、踏板的行程以及管路当中的气压进行检测。
目 录
1 绪论 1
1.1本课题研究的主要背景和意义 1
1.2 目前制动系统检测装置的应用情况 2
1.3国外发展现状 4
1.4国内发展现状 4
2 测量方式的总体方案设计 6
2.1本课题研究的主要内容 6
2.2系统的主要功能 7
2.3总体方案的设计 8
3硬件部分的设计10
3.1传感器及其夹具的设计10
3.2 A/D转换器的设计11
3.3 PC机上的软件的设计14
3.4控制器部分的设计14
3.5信号采集与转换的硬件设计14
3.6单片机模块的硬件设计16
3.7按键模块的硬件设计18
3.8显示模块的硬件设计19
3.9串行接口模块的硬件设计20
4硬件调试部分22
结论 24
致谢 26
参考文献27
1 绪论
1.1 本课题研究的主要背景和意义
本课题研究的主要目的是针对汽车气压制动系统研制一种操作人员方便携带于身上、功能全面、体型小巧、容易操作、测量过程稳定、测量精度较高的便携式制动性能测试仪器。这款装置具有很重要的社会意义与使用价值，它既可以为我们的汽车制动性能测试提供足够的帮助，还有利 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
于将我国的机动车检测推上一个新的台阶，从而实现汽车行业对外国行业的弯道式超车，这是这一次设计开发这款产品的意义以及追求。
随着目前全世界的电子技术的迅速发展，数字电路技术也应用广泛，电子技术深入各个领域。在学习了很多相关的基础知识后，现+通过单片机及其接口技术进行设计一款便携式气压制动系统检测装置。汽车的制动器的作用是在汽车的形式过程中通过人的操作，可以使汽车减速或者制动，尤其是使汽车再走下坡路时，由于重力的斜向分力促使汽车有向下跑的趋势，这时候就需要使用制动器进行一个制动，在整个制动过程中，刹车器由人用手或脚给一个力，从而使刹车片抱紧刹车碟，使其两者之间产生巨大的摩擦力，从而实现制动。还有一些在原地需要汽车不能移动的时候，也需要制动器来进行一个简单的制动。伴随着我国汽车工业的不断升级与进步，人们拥有的汽车越来越多，在公路上行驶的汽车也越来越快越来越多，这就导致在这么多的车流当中需要注意车与车的间距，而保证车与车间距安全的前提就是这次设计需要稳定且有效的刹车制动器，并且必须为行程提供保障，而刹车就是其中的必要条件之一，所以在行驶速度越来越高，车流密度越来越大的今天，在保证的汽车稳定性和安全性方面，刹车系统的可靠性就日益重要。与此同时，汽车的制动性能稳定了，路面上才可能少出现交通事故。
气压制动系统在普通的制动系统当中得到广泛的运动，它的形式结构虽然比较多，组合排列方式也层出不穷，安装下来也需要不少的空间，但是它具有动力强劲的优点，重型汽车都普遍的采用了这种制动系统，尤其是经常能够看到的重型货车、公交车、矿山机械等等这些重型汽车当中。
除此之外，目前汽车制动系统的设计也不仅仅是只考虑制动效果如何，以及制动
的稳定性如何，更多的考虑因素也因为汽车制动效果的越来越好转移到了如何让使用
者更方便的、更舒适的使用汽车制动系统，使其在设计上和使用中更加符合人机工程
学的要求，其主要体现在操作方便、轻便和舒适等，主要就是能够减少疲劳驾驶。而其改进的措施就主要集中在与人接触的部分——制动踏板和制动手柄方面。经过查阅资料，目前在国家的规定下，我国制动系统的规定有以下几点要求：1、制动踏板的行程应在合格范围内，即轿车的总行程不能够大于150mm。2、对于载货货车来说，总行程不能超过170mm。3、对于制动力的约束要求是（1）乘用车不能超过500N。（2）载货车不能超过700N。4、制动手柄的行程应该设计满足在200mm以下，而手操纵的手柄对于乘用车量最大力气一般在400N以下，而对于载货车来说应该在600N以下才算合适。
1.2 目前制动系统检测装置的应用情况
现如今汽车技术已经处于一个高速发展的阶段，面对这样一个阶段，在制造业和维修业中。各种各样的检测技术装备如雨后春笋层出不穷，各式各样的检测装备都服务于技术人员对车辆进行检测，这是一个挑战与机遇并存的大市场。汽车各个指标的检测不仅需要人们通过眼睛所见获得主观的判断还需要用仪器来代替人们的眼睛，将设备当中的各个结构参数、运行参数抽象出来供技术人员们分析，而这个过程是十分有技术含量的，不仅要选择合适的传感器也需要用足够的能力将数据测试出来，还需要将测出来的数据进行处理然后送到前端显示设备进行显示给操作人员，操作人员在看到这些测试出来的参数以后、就需要对这些参数进行优化和矫正，为了验证汽车在真实环境下的运行情况，所以还需要将传感器连接在车上，让车在路上进行实际测验，将所有数据保存在存储器当中，然后在需要用时就调用出来。除此之外，在实验的后期维修检测过程中，为了能让技工师傅能够准确的找到汽车的故障源，应该为不同的系统设计不同的故障检测设备来为各种设备进行一个集中的检测，与此同时，在汽车的科学技术研究和高质量生产方面，各种检测装备也为他们提供了相应的技术指导以及数据方面的支持，使他们更好更快的生产和研究。
目前情况是在考察一个制动系统的性能指标是否符合国家标准的检测方法主要是在汽车的试验场进行路面通道测试，在设计车辆的时候也会通过汽车的简单仪器对汽车的制动踏板的力、踏板的行程以及管路当中的气压进行检测。
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