基于ATmega16的汽车侧滑检测装置的设计

摘要：汽车在行驶过程中的安全是现在日常生活中很重要的问题，而其中由于侧滑带来的危害是很大的。提出一种基于ATmega16的汽车侧滑检测装置。本系统介绍了以ATmega16单片机为核心，以及正负电源稳定电压，传感器信号电压抬升，数码管的控制和一些警报提示电路等组成。实现了汽车侧滑检测的误差不超过0.1的侧滑检测装置。经过在车间的试验，本系统的误差依然不超过0.1，可以满足工业生产的要求。
关键词：ATmega16单片机；汽车侧滑检测；正负电源；电压抬升

随着汽车行业的发展，汽车对人们的生活与工作产生了很大的影响，同时对于汽车使用中的安全问题也就成了我们日常生活中必须关注的部分。其中，汽车的侧滑是指某一轴的车轮或两轴的车轮出现横向移动，这样的情况是很危险的，因此需要对其进行检测以便调整。为此，我们实现了对侧滑台传感器数据的采集，通过运放电路将传感器传出的电压从±2．5 V调整为0～5 V，在通过ATmega16内置的AD转换，
最终通过AVR单片机ATmega16对数据进行分析来实现对汽车侧滑量的检测。

1 检测装置的组成和基本原理
本装置主要由汽车侧滑试验台、位移传感器、AVR单片机和显示模块组成，其连接方式如图1所示。

检测汽车的侧滑时时，使汽车前轮在汽车侧滑试验台的检测滑板上通过，汽车行驶过程中会使得检测滑板向内或向外移动。这个移动量就是由于汽车的侧滑照成的。我们可以通过位移传感器将移动的量值传出来，经过ATmega16单片机的处理之后就可以将数据进行显示。检测滑板的宽度长度为1 M，滑板位移量的量级为mm，通过单片机的处理，可将汽车的侧滑量转变为以M／kM的单位数值进行显示。汽车侧滑的结果的绝对值如果大于5 M／kM则为不合格，否则为合格。

2 AVR单片机控制模块设计
整个控制模块包括传感器供电模块、传感器信号电压抬升模块和数码管显示控制模块组成。每个模块都有其特定的功能。
2．1 传感器供电模块
传感器最主要的部分是一个电路的桥组成的，其输出和加在桥两侧的电压以及一个可变电阻都有关系。其中可变电阻是在传感器确定后就已经确定的，没办法改变。而电压则是通过控制箱加在传感器上的，为了使传感器的输出电压比较稳定，则需要在传感器供电模块进行相应的设计，使得供电电压更稳定。其工作原理如图2所示。

开关电源给出的电压经过整流桥后，再经过量级滤波后再接7815和7915的输入端。后级为0．1μF的电容作用是通过充放电原理把交流成分去掉。7815和7915的输出端经两个33 k高精度电阻分压后接放大器LM358的反相输入端，LM358的同相输入端接地，放大器LM358的输出端接7915的公共端。R17，R18为高精度电阻，7815，7915的输出端又经过由两个47 μF／25 V的电解电容滤掉其交流成分，最后经过1～2个0．1 pF的滤波电容虑掉其交流成分，则输出端为稳定的直流+15 V和-15 V电压。可以将其加在传感器的激励端，使传感器的输出更加稳定。