單片機在汽車制動性能檢測系統中的應用

摘 要：汽車制動性是汽車安全的重要性能，高精度、高自動化程度的汽車制動性能測控系統能有效提高汽車的安全行使。文章首先闡述了汽車性能檢測系統的結構和原理，根據國家有關標準和汽車制動性檢測系統的控制邏輯提出了采用單片機為控制器的總體方案，設計了各部分硬件電路，并根據所要實現的功能用C51語言設計了軟件。通過分析單片機在汽車制動性能檢測系統的應用，希冀能提高汽車的制動性，進一步提升汽車的安全性能。

關鍵詞：單片機；汽車制動性能；檢測系統

隨著人們生活水平的提高，汽車越來越普及，據統計，以我國總人口為計算依據，目前我國家庭汽車擁有率為5%-6%，即平均農村和城市，在我國約為每20個家庭就有一輛汽車，汽車給人們出行帶來了很多便利性，但是汽車的安全性也成為人們考慮的重要因素。因此，對汽車各方面性能的檢測尤其是制動性能檢測應用顯得尤為重要，應用單片機對汽車制動性能的檢測是一種很好的檢測體現，它集合了中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能，包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路，目前單片機在汽車制動性能檢測系統中應用得越來越廣泛。

一、單片機相關概述

單片機屬于集成電路芯片，單片機運用在汽車制動性能檢測系統中有其很多優點：

1）系統結構簡單，使用方便，實現模塊化；

2）單片機可靠性高，可工作到106-107小時無故障；

3）處理功能強，速度快；

4）低電壓，低功耗，便于生產便攜式產品；

5）控制功能和環境適應能力強。

二、汽車制動性能檢測系統相關概述

（一）汽車制動性能檢測系統含義

從某種程度上講，汽車制動性能好壞與交通安全情況息息相關，一般情況下，大型交通事故發生原因上有很多都是汽車的制動性能出現問題，或者是制動性能相對較差。當制動距離相對較長或者是緊急制動過程中出現側滑情況的時候，交通事故就非常容易發生。

此外，在現階段我國道路發展標準基礎上，汽車行駛速度已經逐漸提升，從而使汽車所具有的制動性能在交通安全保證方面的作用更為突出。汽車制動性能檢測的重要意義在于保障行駛安全和使汽車的動力性得以充分發揮。

（二）汽車制動性能檢測系統檢測內容

汽車檢測線通常情況下都是由側滑工位、速度工位以及制動工位三個部分組合而成的，然后在實際工作過程中分別發揮自己的檢測價值。從專業化角度出發，每個工位都是在一臺工控機控制基礎上順利完成工位機所執行的工作，通過其與主控機之間的通信交流，真正負責工位所承擔的檢測工作以及控制工作。就制動工位運用中所需要處理的問題來說，也就是汽車制動性能管理方面的問題，主要包括以下三個方面的問題：首先，本工位檢測期間的自動化控制；其次，合理化數據采集以及數據處理工作；最后，順利解決工位機以及主控機兩者之間的通信問題。

（三）單片機在汽車制動性能檢測系統的分析與應用

從某種程度上講，汽車制動性能在實際檢測項目以及技術標準方面都存在相對嚴格的執行要求，具體來說：

第一，制動性能在檢測工作當中的相關項目主要包含制動力檢測、制動時間檢測、制動力平衡檢測以及車輪阻滯力檢測等多個方面。從專業化角度出發，制動性能的臺式檢驗在車軸制動力方面的實際要求可以分為兩種，空載和滿載兩種類型，對于空載車輛，其制動力總和與整車質量的百分比應大于等于60%，對于滿載車輛，其制動力總和以及整車質量之間的百分比需要大于等于百分之五十，無論是空載的車輛還是滿載的車輛，車輛的前軸制動力以及軸荷之間的百分比均應大于等于60%。

除此之外，制動力平衡標準還必須要求在整個制動力不斷增長的全過程中，其左輪以及右輪制動力差必須要與該軸左、右輪制動力大者之比對前軸不能夠大于百分之二十，對比后軸則不能夠大于百分之二十四。而且車輪阻滯力汽車以及無軌電車車輪阻滯力都不能夠比軸荷很多，具體來說，應該將其控制在百分之五左右。

本分析采用的是Intel公司的MCS-51系列的8031單片機系統對汽車制動性能進行檢測，該單片機具有較強的實時處理功能，用于檢測和控制十分方便靈活，因此，采用了單片機最小系統，把8031單片機外部I/O芯片和數據存儲器統一編址，使用和對數據存儲器一樣的操作指令來操作擴展I/O芯片，根據系統功能的需要，單片機最小系統中采用一片27128擴展了16kbEPROM作為8031的外部程序存儲器；采用一片6264擴展了8kbRAM作為外部數據存儲器；采用一片8255擴展了3個外部并行I/O接口；采用一片74LS138譯碼其對地址進行譯碼。程序存儲器地址線的低8位通過地址鎖存器74LS373與8031的P0口相連，高6位地址線直接與P2口的低6位相連；數據存儲器的低8位地址線也是通過地址鎖存器74LS373與8031的P0口相連，高5位地址線直接與P2口的低5位相連；程序存儲器、數據存儲器及8255的片選信號由74LS138譯碼而得。

汽車制動性屬于汽車安全化運用的關鍵性性能指標之一。從某種程度上講，汽車所具有的制動性能可以不可以完全符合國家制定的規范化標準要求，將會對實際行車安全產生非常重要的作用。此外，汽車制動性能實際檢測過程中，單片機所發揮著的作用是至關重要的，具體來說，對其進行系統化分析研究不僅能夠為汽車制動性能的不斷提升，促進制動部件的大力生產提供科學化的技術支持與參考，還可以從根本上實現道路交通安全，具有非常重要的現實意義。

參考文獻：

[1] 王禹.汽車氣制動ABS調節閥性能檢測系統的單片機研究[J].機械工程師，2015（07）：93-93.

[2] 郭三華.載貨汽車鼓式制動器非金屬摩擦片過薄實時檢測系統設計[J].機械與電子，2016（03）：65-71.

[3] 楊雷，李益敏，馬曉明，王莉.基于雙單片機的摩托車制動性能測試系統設計[J].小型內燃機與車輛技術，2016（08）：50-54.

[4] 張忠富.電動汽車電磁機械耦合再生制動系統構建及主動穩定性控制研究[D].中國農業大學，2016.

作者簡介：

林秀琴（1982-），女，福建建甌人，講師，福建理工學校汽車專業教師，主要從事汽車電器方面的研究。