基于單片機的汽車轉向輪轉角顯示的設計

昌小波

摘?要：隨著汽車的普及，目前全國駕齡不滿1年的實習駕駛人將近3000萬人，占機動車駕駛人總量的11.3%，部分實習駕駛者由于汽車轉向輪轉向角度把握不好而造成的車庫移位、刮擦、追尾等不同程度的事故，通過本裝置可以幫助駕駛者實時監控汽車轉向輪的方向降低交通事故發生率。本設計核心控制器為at89c52，可變電位器，AMPIRE128×64的漢字圖形型液晶顯示模塊作為顯示元件，通過電位器采集可變電壓進而轉化為汽車轉向輪轉角顯示在液晶顯示器，可以有效反饋至駕駛者及時調整行車方向。

關鍵詞：方向轉角裝置;TCL2543A/D轉換器;液晶顯示驅動

1 系統方案設計

本設計的整體思路是汽車方向盤與汽車前輪相連，方向盤傳感器連接汽車轉向管柱，將汽車方向盤旋轉圈數和角度信息傳遞給轉角計算及角度顯示處理器，前輪傳感器汽車前輪，將汽車前輪的旋轉角度信息傳遞給轉角計算及角度顯示處理器，轉角計算及角度顯示處理器連接顯示屏，將汽車方向盤的旋轉圈數、旋轉角度和汽車前輪的旋轉角度通過顯示屏進行顯示。系統整體結構框圖如圖1所示。

2 硬件設計

本設計電壓采集裝置、A/D轉化模塊、控制電路、轉角顯示模塊組成。其中轉角采集裝置是通過方向管柱上的電位器采集，為了方便仿真我們假定轉向輪轉角一致且隨著方向盤轉角線性變化，假定轉向輪最大轉角為40度，此時對應的方向盤為1.5圈即為540度，則傳動比為13.5。本裝置采用的傳感器是電位器，電位器上的齒輪與轉向管柱上安裝的齒輪相嚙合，當方向盤轉動時就會帶動電位器轉動，電位器阻值不斷變化導致其輸出的電壓不斷變化，采集到的變化電壓即為轉角信號。電路設計主要包括電壓采集電路、電壓轉換電路、轉角顯示電路，總體設計如圖2所示。

3 軟件設計

本設計的軟件設計部分的程序主要包括主程序、電壓采集函數、電壓處理函數、液晶顯示驅動函數，本程序的編寫采用的軟件是KeilC51，并同Proteus軟件對電路進行仿真，主程序流程圖如圖3所示。

4 系統調試

液晶顯示器的調試主要是通過程序進行，不斷調整方向盤角度，采集對應的電壓，實現液晶顯示器對汽車轉向輪轉角的顯示。

4.1 顯示開/關設置

CODE：R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0

LLLLHHHHHH/L

功能：設置屏幕顯示開/關。

DB0=H，開顯示;DB0=L，關顯示。不影響顯示RAM（DD RAM）中的內容。

4.2 設置顯示起始行

執行該命令后，所設置的行記錄將顯示在屏幕的第一行。顯示起始行是由Z地址計數器控制的，該命令自動將A0-A5位地址送入Z地址的計數器，起始地址是0-63范圍內任意一行。Z地址計數器具有循環計數功能，用于顯示行掃描同步，當掃描完一行后自動加一。

4.3 設置頁地址

CODE：R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0

LLHLHHH頁地址0-7

參考文獻：

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