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汽車電子電路設計圖集

来源:西安常盛電子有限公司 发布时间:2018-12-26 点击次数:

隨著汽車工業的發展,汽車電子控制系統的數量呈指數增長,以ECU爲核心的車輛電子控制系統逐漸取代了被動裝置和機械系統,並完成了大部分的測量、驅動和控制功能。隨著新型電子控制系統在汽車上的應用,電力負荷以每年100W左右的速度增長。目前,最大的挑戰是在相同的電池供電條件下,尋找新的方法來保證設備的數量和功能不斷增加。在實際應用中。
    
     LM2940:5V、差压0.5V选用2940系列线性稳压电源芯片,具有纹波小、电路结构简单的优点。它为单片机、激光传感器和编码器供电;LM1117-ADJ:6V舵电压;LM1117-3.3:3.3V无线模块电压。
    
    
    
     二
    
    
    
     智能车辆竞赛标准模型由7.2V2000mAh镍镉合金提供。单片机、激光传感器、光电编码器都需要5V电源。伺服转向器(包括前轮转向器和后轮制动转向器)额定工作电压为6V,直流电机可直接由7.2V电池供电,5V稳压电源用于单片机、激光传感器模块和光电编码器模块的供电。
    
    
    
     电子发烧友特殊问题
    
     实验表明,由LM2940构成的5V稳压电路能够稳定地向这些模块供电,并且各个模块之间不会相互干扰。整个电路简单实用,伺服稳压电源由LM2941构成的稳压电路提供,输出电压可调(通过调整图中的10K电位器)。
    
    
    
     由于+5V电路在整个系统中功耗低,为了减小电源的纹波,采用了线性稳压电路,此外,当后轮驱动电机工作时,电池的电压降较大。为了提高系统的稳定性,有必要采用低压降电源稳压芯片。常用的低压降串联稳压芯片有2940、1117等。2940的电压降比1117低,但纹波电压高。相比之下,1117具有更好的性能、恒定的输出电压和低的电压降,但其线性调整方式在工作中会造成较大的热损失,导致低功耗和lTPS7350是一种具有完善的过流、过压、电压反向保护等保护电路的低功耗低压降线性电源芯片,采用该芯片只需要少量的外围元件即可构成高效率的稳压电路。0具有较低的工作电压降和较小的静态工作电流,能够使电池获得相对较长的使用寿命,由于热损失小,不需要考虑散热问题。
    
    
    
     LM7806是一个6V电压调节器芯片。该芯片是专门为该车型的伺服而设计的。在A车型伺服之前,电源一般是电源电压。但根据B车型的特点,必须降低电源电压。因此选择LM7806作为6V稳压芯片。
    
    
    
     LM1117-3.3V是3.3V电压调节器芯片。LM1117有两种型号:5V电压调节器和3.3V电压调节器。3.3V稳压芯片主要用于加速度传感器MMA7260的供电。
    
    
    
     电路系统是智能汽车硬件系统的核心。对于这种硬件电路系统,稳定性是首先需要保证的性能指标。毕竟,全程行驶是取得成绩的前提,在此基础上,还要综合考虑智能车辆动力性能、重心、电路板紧凑性等指标。
    
    
    
     电机驱动模块为智能车辆提供动力。其性能直接影响后轮电机的加速、减速和制动等控制性能。我们只需要合理地选择驱动芯片和功率MOSFET以保证性能。电路图如图6所示。
    
     转向装置负责智能车辆的转向。转向模块能否稳定工作直接影响到智能车辆在轨道上高速行驶的稳定性,以及转向的灵敏度和精度。ip计算机,以及转向器的内部电路通过反馈控制来调整方向盘的角度。由于它是角度闭环控制,并且具有良好的性能,所以不必考虑系统中附加的转向器闭环。执行器驱动模块电路如图7所示。模块也属于电源部分。该信号由6N137光耦合器隔离。
    
    
    
     智能车辆是一个涉及多个领域的复杂集成系统。为了达到实际应用的目的,还需要进一步研究,在硬件上还需要做大量的工作,解决相机精度差异或外部因素造成的数据丢失影响智能车辆正常运行的问题,提高抗干扰能力。在软件方面,需要进一步优化算法。控制系统是智能车辆的核心内容。针对智能车辆的功能需求,研究了智能车辆控制系统的关键模块,并将所设计的模块应用于飞思卡尔智能车辆中,所得到的图形对智能车辆的研究具有启发作用。
    
     通常,电机的反电动势(BEMF)可以用来判断电机是否被阻塞。BEMF随电机转速、负载和供电电压而变化。传统的步进电机驱动芯片没有BEMF输出,但内置旋转阻塞检测算法。用户只能设置固定的停止识别阈值。ld在寄存器中,这意味着在实际道路条件下,所有设定值必须在工作前离线设定,不能适应实际工作条件。NCV70522微型步进电机驱动器通过SLA引脚提供BEMF输出,这意味着它能够执行实时停车检测计算,并根据不同的条件调整检测水平。
    
     NCV70522是一种用于双极步进电机的微型步进电机驱动器,芯片通过I/O引脚和SPI接口与外部微控制器相连,NCV70522的输出电流有多种选择,它根据NXT输入引脚上的脉冲信号和方向寄存器DIRCTRL或DIR的状态旋转下一个微步。该装置提供了从全步到32微步的七种步进方式,由SPI寄存器SM2:0选择,NCV70522包含SLA的输出,可根据电机的BEMF值来检测阻塞,调整转矩和速度的计算。
    
    
    
     当系统通电时,微控制器初始化,NCV70522复位。当这些动作完成时,线圈电流和步进模式将被设置。然后电机驱动器将被启用。NXT脉冲将被发送来旋转电机。电机速度等于NXT脉冲频率乘以步进细分模式的值。
    
     汽车数字仪表系统由汽车电池供电。汽车蓄电池的电压为12V左右,系统需要5V、2.5V和3.3V的工作电压。S3C44BOX磁芯的工作电压为2.5V,I/O端口的工作电压为3.3V,调节电路和部分驱动器需要5V的工作电压,因此选择7805稳压器作为5V电压转换器,选择AS2515AU2.5和AS255AU3.3分别作为2.5V和3.3V电压转换器。及时存储。电源需要一个1000F电容,当电源断开时,大电容可以保证S3C44BOX工作一段时间,完成里程信息的存储,复位电路采用专用复位电路IPM811实现系统的稳定启动,图2给出了系统的电源电路。
    
    
    
     因为大多数汽车工作在恶劣的环境中,并且干扰速度传感器信号,所以在将速度脉冲信号输入到中断端口EINT0之前需要对其进行处理。采用RC滤波器、晶体管放大和史密斯整形对速度脉冲信号进行调节,速度脉冲调理电路如图3所示。
    
    
    
     水温信号和油温信号是电阻信号,必须转换成电压信号,然后输入到S3C44BOX的AD端口,其他开关经过滤波、解压缩,然后输入到S3C44BOX的IO端口。
    
     S3C44BOX没有SPI接口,但具有SIO接口。SIO模块的发送和接收既可以在上升沿锁存数据位,也可以在下降沿锁存数据位。因此,上升沿可以发送数据,下降沿可以通过设置与S3C44BOX的SIO模块相对应的寄存器来接收数据,该寄存器与MCP2510的SPI总线定时兼容。
    
    
    
     其中汽车仪表用步进电机X15.168和专用四通道步进电机驱动器X12.017是步进电机,S3C44BOX的I/O电平为3.3LVCMOS电平,X12.017是5VCMOS电平,需要74LVX4245电平转换。
    
     利用S3C44BOX和嵌入式实时操作系统C/OS_II,设计了一种高精度、高灵敏度、运行稳定的嵌入式总线汽车数字仪表。系统简化了应用程序,能够高效、实时地调用系统任务,从而解决了汽车仪表向集成化信息过渡的问题。
    
     编者按:它被认为是汽车技术发展的一次革命,它提高了汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。目前,可分为两类:汽车电子控制装置,包括动力总成控制、底盘和车身电子控制、舒适防盗系统;汽车电子装置,包括汽车信息系统、轮胎气压、监控系统、导航系统等。
    
    

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