汽車正向碰撞自動后移座椅PAGE6汽車正向碰撞自動后移座椅PAGE3基于單片機的汽車安全氣囊推動座椅后移的結構設計安全氣囊系統(簡稱SRS)亦稱為輔助乘員防護系統。它是一個在車輛發生撞擊或緊急降速時能夠迅速膨脹的緩沖汽車氣囊,能夠保證車廂內乘員免遭摔到車廂里面,是一個被動保險裝置。安全氣囊是現代轎車上引人注目的最新科技裝備,是現代轎車電子領域成長迅速的重要組成部分。然而將安全氣囊和座椅結合起來便可提高汽車發生事故時駕駛員的保護效果,即汽車在發生正向碰撞時由碰撞傳感器傳遞信號給51單片機,單片機控制氣體發生器給氣囊充氣,氣囊則推動座椅向后移動,而氣囊安裝則是在原本的電動座椅的基礎上在整個座椅下方安裝兩根管式劃軌,氣囊則安裝在左右兩根管式滑軌中。本設計使用壓電傳感器設計碰撞傳感器,使用繼電器控制電機模擬安全氣囊充放氣。此控制系統具備了易于操控、工作環境安全可靠、檢測精確、速度快等方面的優勢,可進行安全測試?！娟P鍵詞】 座椅安全氣囊單片機壓電傳感器碰撞傳感器座椅后移目錄1緒論 51.1研究的背景 51.2研究的主要內容 61.3應解決的關鍵問題 62電路方案論證 72.1方案比較 72.1.1碰撞傳感器 72.1.2安全氣囊模擬 92.2電路總體方案 93單片機概述 103.1STC89C51主要性能 103.2STC89C51外部結構及特性 103.3STC89C51內部組成 124壓電傳感器模塊 134.1壓電傳感器介紹 135系統硬件電路設計 155.1單片機最小系統 155.1.1STC89C51芯片 155.1.2復位電路 155.1.3晶振電路 165.2蜂鳴器和LED報警 175.3壓電傳感器 185.4繼電器電路 196系統程序的設計 206.1主程序 206.2壓電傳感器數據子程序 206.3報警子程序 217仿真結果 22結論 24參考文獻 25附錄（A） 26附錄（B） 27

1緒論1.1研究的背景汽車業和電子業是當今世界制造業的二個金字塔,隨著汽車產業和電子設備產業的進一步發展,在現代車輛上,電子科學技術的運用也日益來廣,車輛電子化的程度也愈來愈高。車輛電子技術是將汽車科技和電子科學技術想完全融合的新產品?，F代車輛上的電器和電子系統在車輛科技步入機械電子設備一體化階段的今天,地位已經至關重要,正在從車輛技術領域逐漸發展成一個獨特的分支專業領域,其特性的優劣將影響著車輛的動力性、經濟效益、可信度、安全、污染清潔程度、及舒適度等。電子控制技術在車輛上,最先運用于汽車發動機燃料消耗控制和廢氣進化以及空氣污染控制,之后又被廣泛應用于汽車底盤部分的電子控制系統中,以改善行車的穩定性、安全、與舒適度等。而隨著交通運輸的向高密度化發展,電子控制技術也逐步運用在了車輛的使用安全與導航等方面。電子信息技術在汽車行業信息安全控制系統的運用重點是用來提升汽車行業的信息安全、舒適度和便利性。廣泛應用的汽車電子技術一般有:電子產品控制安全性氣囊,電子智能記錄儀,雷達式距離告警器,電子產品中控門鎖,手動中央空調,自動車窗、門、座位、刮水器,電子產品車燈控制系統,電源管理和充電器等。而近年來轎車的電子設備自主調速控制系統,主動式汽車防撞控制系統,電子產品車輛監控與自診斷系統和電子產品車輛導航系統等也獲得了更廣闊的運用。在過去的20~30多年中,人類社會主要將精力聚焦在車輛的被動安全方面,比如,通過在車輛的正面及背面加裝保險杠、在車輛外殼四周加裝一些彈性材質、在車廂內各部位加裝不同樣式的安全帶和氣囊系統等,可以降低對車輛撞擊所造成的影響。在車廂內加裝的氣囊系統,在出現交通事故時如果僅靠安全氣囊不一定能夠有效地保障車廂內乘務員的安全。需要一種其他的安全措施與安全氣囊相結合來達到保護駕駛員的效果。若在汽車發生正向碰撞時座椅能夠自動向后移動方面下功夫,將可在車輛安全領域有很大的突破。一、本座椅氣囊的功能:為了在汽車在發生正向碰撞時避免駕駛艙遭受擠壓使駕駛員生命安全受威脅，因此在座椅原有的基礎上增加一套可通過氣囊推動座椅向后移動的系統，從而價低汽車碰撞時駕駛員遭受擠壓的概率。當車輛出現前方的撞擊事件時,當汽車氣囊控制器監測到撞擊力大于廟宇定值時,保險氣囊系統電子控制設備迅速連接充氣部件中的傳爆管電路,并點燃傳爆管內的點燃介質火焰氣體引燃了發動機藥粉和氣體產生劑,形成巨大廢氣,在約零點零三s的時間內即將氣囊完全充氣并使氣囊迅速擴張,從而迅速推動座椅向后移動，以減輕司機和乘員與儀表盤的撞擊,然后使駕駛員和副駕駛免遭碰撞帶來的擠壓，也為后期救援帶來更大的空間。1.2研究的主要內容課題《汽車正向碰撞自動自動座椅》汽車在發生正向碰撞時由碰撞傳感器傳遞信號給51單片機,單片機控制氣體發生器給氣囊充氣,氣囊則推動座椅向后移動,而氣囊安裝則是在原本的電動座椅的基礎上在整個座椅下方安裝兩根管式劃軌,氣囊則安裝在左右兩根管式滑軌中。本設計使用壓電傳感器設計碰撞傳感器,使用繼電器控制電機模擬安全氣囊充放氣。此控制系統具備了易于操控、工作環境安全可靠、檢測精確、速度快等方面的優勢,可進行安全測試。1.3應解決的關鍵問題1、對主要硬件電路設計、制作實物時擬解決的關鍵問題是:壓電傳感器模擬2、壓電傳感器采用軟件編程實現。3、繼電器控制,模擬氣囊控制。2電路方案論證2.1方案比較2.1.1碰撞傳感器車輛上通常配備多個觸發碰撞感應器,安裝地點通常在車體的最前端或者中段,比如在車體二端的翼子板內部、前照燈支撐底部,或者汽車引擎分散器支撐二側等部份。由于撞擊感應器生產科技的發達,部分車輛將觸發撞擊感應器設置于氣囊電腦內。防護撞擊感應器通常都和氣囊電腦安裝在一起,多數設置于駕駛室內中央控制臺下面。一般有3種傳感器:1、機電結合式碰撞傳感器機器結合型汽車撞擊感應器,是指一個運用機械機構運動(翻滾或旋轉)來抑制汽車電器觸電運動,再以觸點的斷開與閉合來抑制汽車氣囊點火器電路連接與斷開的傳感器部件。其構造一般有滾球式、滾軸式和偏心錘型。滾球式撞擊感應器也叫做高偏壓磁體型的撞擊感應器,一般由鐵質滾球、永久性磁體、導氣缸、定位接點和殼體等構成。滾球式撞擊感應器的工作機理如圖所示:當感應器保持停止工作狀態時,在永久性磁體效應下,通過導氣缸的滾球被吸向磁體,兩個接點將與滾球完全隔離,而感應器電路工作則保持在切斷工作狀態。受撞擊并且減速速度超過設計閾值時,滾球所產生的慣性運動將大于對永久性磁鐵的電磁吸力。滾球頭在慣性運動效應下,就會克服地磁沿導缸方向向二側的定位觸點運動,并將定位觸點接上。當感應器作為撞擊感應器信號時,將定位觸點接上并將撞擊信息送入SRSECU中;當感應器作為事故保護感應器時,則將點火器電源接上。滾軸型車輛撞擊感應器的工作機理如圖所示,在感應器保持停止狀況下,滾軸在片型彈簧的彈力相互作用下滾向止動銷端,在旋轉接點和穩定接點之間保持切斷狀況。當車輛發生撞擊而且減速速度超過設計閥值時,滾軸所形成的反慣力也將超過斷片彈簧的彈力。滾軸在反慣運動影響下就會借助簧片彈力而向右滑動,滾輪接觸與穩定觸點接觸。當感應器作為撞擊信息感應器時,滾輪接觸與穩定觸點接觸并將撞擊信息送入SRSECU中,當感應器作為事故保護感應器時,則與點火器的電源電路相連接。偏心錘型撞擊感應器也叫做偏心轉子型撞擊感應器。豐田、馬自達汽車SRS也使用了這個感應器。偏心錘式傳感器的工作機理如下:當感應器處在停止狀態時,在復位彈簧影響下,偏心錘與擋塊持續相觸及,轉動總成維持在停止狀態,旋轉接點和固定觸點切斷,傳感器電路也處于斷開。2、電子式碰撞傳感器電子式感應器運用撞擊時應變電流的改變,使其電阻數值改變或壓電晶體受力使產出的電流改變,來限制安全氣囊電路。電阻應力計式沖撞感應器。由德國博世集團研發制造的,電阻應力計式沖撞感應器一般由電子電路、電阻應變計、震動塊、緩沖區介質、和殼體等構成。電子電路中包括穩定和高溫賠償集成電路W、信息數據處理和放大顯示集成電路A等。當車輛膜片速度產生變化時,反應電阻的阻值也會變化。為進一步提高感應器的測量準確度,反應阻力通常都連接成橋型集成電路,并設計有穩定和高溫賠償的集成電路。當車輛出現沖撞時,震動塊形成震動,緩沖區介質也跟著震動,應變計的應變阻值產生變化,阻值系數也跟著變化,在進行信息數據處理和放大顯示工作后,傳感器S端子提供的信息電流也會改變。SRS計算機通過電壓信號能力,便可以確定事故的劣度(劇烈程度)。而一旦電流高于設定值,SRS計算機就會迅速地給點火器發送引燃命令并引爆點火劑,從而使充氣的溶劑受熱并分解形成氣體給氣囊充氣。壓電效應式撞擊感應器。壓電效應式撞擊感應器,是指使用壓電效果所制造的感應器。壓電效應式是指壓電晶體在壓力作用下,晶格形狀改變并使其傳遞電流產生變化的效果。壓電晶體一般用石英脈或陶瓷制造。在氣壓作用下,壓電晶體的形狀和輸出電壓也會改變。當車輛發生撞擊時,感應器內的壓電晶體在撞擊所產生的氣壓影響下,輸出電壓也會發生變化。SRS計算機通過電壓信號強弱,便可以確定撞擊的強度。一旦電壓信號大于設定值,SRS計算機就會迅速地向點燃器發送引燃命令,并拿出點燃劑使毒氣發電機給氣囊充氣,SRS氣囊迅速膨開,從而起到了防護司機和乘員之目的。3、水銀開關式碰撞傳感器水銀開關式撞擊感應器運用水銀有著很好的熱導電特點而制造,只要由水銀管、殼體、電極和密封螺紋所構成。水銀開關式撞擊感應器則是運用水銀有著很好的導磁特點而制造的,一般由水銀管、殼體、電極和密封螺塞所構成。當與車輛產生撞擊時,減速將使水銀形成慣性運動。而慣性力與在水銀運動方向上的分力差會使水銀拋向傳感器電極上,使二個高壓的陰極相連,以便連接氣囊點火器電路的電源?？偨Y:本方案使用壓電式傳感器進行模擬仿真2.1.2安全氣囊模擬氣囊系統一個輔助保護裝置,它是用帶有橡膠襯板的特殊織物聚酰胺所構成,在工作時用無毒的氦氣充填。當汽車產生撞擊時,用保險氣囊充氣大約需零點零三秒鐘。非常快的充氣速率相對保證了在乘員的身軀仍被安全帶纏繞不動或其頭繼續往前行走時,氣囊就能盡快投入。當人體頭部接觸氣囊時,安全氣囊透過氣囊表面上的氣孔進行排除。而廢氣的排放也有相應的速度,以確保使人的全身部位都慢慢地下降。但因為氣囊彈開充氣的時速可高達三百二十千米/小時,事故時若人的乘車姿態不對,將給人造成很大的生命損失。本設計使用繼電器控制機電轉動,模擬安全氣囊充氣,實現實際汽車安全氣囊控制。2.2電路總體方案圖2.1是集成電路總框示意圖,包括五十一單片機最小控制系統,壓電傳感器,蜂鳴器報警電路和繼電器電路。繼電器電路蜂鳴器報警LED指示燈驅動壓電傳感器模塊STC89C51繼電器電路蜂鳴器報警LED指示燈驅動壓電傳感器模塊STC89C515V直流穩壓電源圖2.1電路基本框圖3單片機概述3.1STC89C51主要性能STC89C51是美國STC公司出品的具有超強抗干擾能力,密碼性好,實時可編程邏輯,高速度,低功率的CMOS八位數字單片機。片內含4kbytes的可反復擦寫式Flash唯讀程式內存單位和256bytes的隨機數據存儲器(RAM),元件使用STC有限公司的高密位、非易失性存儲技術制造,與國際標準MCS負五十一指示體系及八千零五十二產品接口相容,片內置通用八位中央處理器(CPU)和Flash存儲器單位,功能強大的STC89C51單片機控制器,適用于許多較為復雜控制應用的場景。3.2STC89C51外部結構及特性其外圍協議架構有二種方法:雙列直插式四十腳協議(DIP)和方形四十四腳協議(PLCC),直插式四十腳協議(DIP)和外圍總線通道架構,如圖2和圖3所給出:圖3.1STC89C51引腳排列 圖3.2外部總線STC89C51的4個8位I/O口的功能說明如下：(1)雙P0口:雙P0口是指一套八位漏極開路的雙面I/O口。這個輸入輸出口,每位能驅動8個TTL的邏輯電平變化。對P零端口寫"1"時,引腳數當作高電壓輸入口。在存取外部程式和數據存儲時,雙P0口也可被當作高低八位地址/數據復用。在上述工作模式下,P0口提供內層上拉阻力。在flash程序設計時,P0口也用于接受命令字節;在程式校核時,提供命令字節。在程式校核后,還要求外圍上拉阻力。(2)P1口:P1口是一種具有內置上拉阻力的八個雙向I/O口,通過P一輸入輸出緩沖器就能依次驅動4個TTL的邏輯電平值。對P一接口寫"1"時,通過內置上拉阻力將輸入接口抬起,此時就可當做輸入口用。這個入口用時,把外層拉低的接口因為內部電壓的因素,將產生低電流(IIL)。此外,P1.0和P一點二分別作計時器/計量器二的外圍計算入口(P1.0/T2)和計時器/計量器2的觸發入口(P1.1/T2EX)。在flash程序設計和校驗時,P1口接受最低的八個地址字節數。(3)P2口:P2口是一種帶有內層上拉電阻的八位雙向I/O口,P2出口緩沖器能分別驅動4個TTL邏輯電平。對P二端口寫"1"時,內層上拉電阻把接口拉高,此時只能當作輸入口應用。當作入口應用時,被外層拉低的接口由于內層阻力的因素,將產生電壓(IIL)。在瀏覽外部程序數據存儲器或用十六位網址讀寫外界數據信息存儲(比如運行MOVX@DPTR)時,P2口送出高八位網址。在這些場合,P2口采用很強的內層上拉發送一。在利用八位網址(如MOVX@RI)存取外界數據信息存儲時,P2口提供P二鎖存器的內容。當flash編程和校驗時,P2口通常也接受高八個位置字節和一系列控制消息。(4)P3口:P3口是一種帶有內層上拉阻力的八個雙向I/O口,通過P二進口輸出緩沖器就能分別驅動4個TTL的邏輯信號電平。對P三端口寫"1"時,通過內層上拉阻力將接口抬起,此時就可當成輸入口用。用于輸入設備應用時,被從外界拉低的插針因為內置電壓的緣故,將產生電壓還所(IIL)。在flash程序設計和校驗時,P3口也接受一個控制訊號。P3口亦用于AT八十九C五十二特殊功能(第二功能)應用,包括圖所示:P3.0RXD(串行輸入口)P3.1TXD(串行輸出口)P3.2INTO(外部中斷0輸入口)P3.3INT1(外部中斷1輸入口)P3.4TO(定時器0外部輸入)P3.5TI(定時器1外部輸入)P3.6WR(外部數據存儲器寫選通信號)P3.7(外部數據存儲器讀選通信號)3.3STC89C51內部組成STC89C51單片機在一個硬件芯片中,整合了CPU、RAM、ROM、計時器/計量器、看門狗和各種功用的I/O口裝置的等,相當于一個計算機所必須的所有基本功能部分。STC89C51單片機內包含的具體部分如下:l??8?CPUl????????????4KBFlash程序存儲器。128BRAM數據存儲器。l??16????/???可尋址六十四KB的外圍數據信息存儲和六十四KB的外圍程序存儲的監控電路。三十二條可編程的I/O線路(4組8位并行I/O端口)。l???????????八個中斷源、二個優先級嵌套的中斷架構。STC89C52單片式微型計算機的基本框圖如圖三點三所述,各功能元件均由內部總線聯系在一起。圖3.3STC89C51單片機框圖汽車正向碰撞自動移動座椅汽車正向碰撞自動移動座椅4壓電傳感器模塊4.1壓電傳感器介紹壓電傳感器,是指使用某種電導體在受力后所形成的壓電效應而形成的感應器。所謂壓電效應,是指某種電導體在受某一方向的外力作用,而生成變形(包含扭曲和伸縮形變)時,因為內在表面電荷的極化反應現象,會在其表層形成電荷的反應現象。壓電材料也可以分為金屬壓電單晶、壓電傳感器多晶體或者有機壓電傳感器材料。在壓電式傳感器中用得最多的是構成壓電傳感器多晶體的不同金屬壓電陶瓷,還有壓電單晶中的巖英晶體。另外,壓電單晶有應用于高輻照環境中的鈮酸鋰,還有鉭酸鋰、鎵酸鋰、鉬酸鉍等。實際壓電感應器只可能使用在動態的測試中。它最重要的壓電材質為:磷酸二氫胺、酒石酸鉀鈉和巖英。壓電效果首先是在巖英上出現的。在內部應力發生變化的時候,由于電場技術的變化很小或者很小,另外的一種壓電晶體將會慢慢代替巖英。酒石酸鉀鈉,也是擁有較大的壓電系數和高壓電敏感度的,不過,它只可能使用于室內外的潮濕和氣溫都相對會比較低的區域。而磷酸二氫胺作為一種人造晶體材質,也只能在極高的相對濕度和極高的室溫下的自然環境中使用,但是,它的使用還是相當普遍的。而隨著科技的進展,壓電效果也開始在多晶體材質上進行使用了。例如:壓電陶瓷,鈮鋁酸壓電陶瓷、鈮酸式鹽系壓電陶瓷和鈦酸鋇壓電陶瓷等都包含在其中。研究壓電型感應器工作機理-壓電效應的傳感器產品,一般是機械轉換型和自發電型傳感器。它的敏感元件都是用壓電傳感器的材質加工制造而成的,而當壓電傳感器材質得到外力影響的時候,在它的表面就會產生電荷,電荷會經過電荷放大器、測試電路的放大和改變電阻之后,就會被轉變成為和其所引起的外力作用成正比關系的電力輸出。它是一種可以測量作用力并且能夠轉化成為力的非電物理量,比如:加速度和壓強。它有許多好處:材料比重較輕、工作安全可靠、內部結構非常簡潔、信噪比非常高、敏感度非常高,以及信頻較寬等。不過它也面臨著一些弊端:有部分高電壓材料因忌受潮,所以必須進行大量的防水措施,而對輸出電壓的響應能力也相當差,那就必須通過電荷放大器和高輸入阻抗集成電路來解決這種弊端,讓儀器更好地工作。1)正向壓電效應。當沿著一定方向,對一些電導體加外力或使之變化時,就會在一定表面上形成電荷,而在外力作用撤布后,就恢復或回到了不帶電作業狀態。2)逆壓電效應。當在對介質的極化方面上施以電場技術時,這種電導體就在一定方面上產生了機械變化或機械應力;在外加的電荷技術撤布時,這種變化或應力也就隨即消失了,由此可見,壓電式傳感器是一個經典的"雙面感應器"。由于壓電轉換元件同時具備了自發電與可逆功能的雙種主要特點,加之其容積小、產品質量輕、構造簡單、工作可靠、固有頻率高、敏感度與峰值信噪比大等優勢,所以,壓電式傳感器的應用也獲得了蓬勃發展。在測量技術中,壓電轉換元件是一個經典的力敏元件,可檢測最終能轉化為力的所有物理量,因而可用于在壓力傳感器、加速率感知器、壓電陀螺儀、以及機械撞擊與震動中。利用逆壓電效應可制成多種超聲波發生器和壓電揚聲器等。壓電式傳感器工作原理的傳感器應用范圍非常廣泛:電子聲學、生物醫學和工程力學等。它既用于檢測汽車發動機內部的爆炸壓力變化,也可能使用于軍工領域方面。它還可能檢測在膛中的槍炮彈頭在擊發的那一刻,內膛氣體壓力的變化量和槍聲所引起的沖擊波壓力。它既只能測量極小的壓強,也只能測量很大的壓強。但因為它的使用壽命很長、重量較輕、體型較小、機械構造比較簡單,因而其所涵蓋的范圍遠多于它們。但在對建筑、橋梁、車輛和航空器等的撞擊與振動的計算中,它卻是十分普遍的。汽車正向碰撞自動移動座椅汽車正向碰撞自動移動座椅5系統硬件電路設計5.1單片機最小系統5.1.1STC89C51芯片本次設計中我們所使用的是STC89C51單片式微型計算機,是一個帶四k字節的閃爍可編程可擦除讀寫寄存器上的低電流、高功能COMOS八的微處理器,該電子器件擁有四十接口,反應速度較快,價格便宜,燒錄容易,使用串口就能夠使用,還能夠進行實時程序設計,使用ATMEL高密度的非容易失真的內存加工技術制造,與工業規范的MCS-51指令集和輸入輸出管腳相兼容性。5.1.2復位電路為了保證在微機控制系統中單片機電路平穩安全工作,恢復電路工作是至關重要的組成部分,恢復電路工作的功能為:在控制系統上電時給出恢復信息,直至控制系統供電平穩后,再取消恢復信息。但為了安全起見,控制系統供電平穩后需要經過一定量的延時才能退出復位程序,以免因供電控制器及供電插座分-合工作過程中產生的電流震蕩,而危害恢復。當單片機控制的復位插針出現二個機器周期以上的高電平時,單片機系統就進行了恢復運算。而一旦RST保持為高電平,則單片機系統就一直處在循環恢復運行狀態。所以恢復引腳結構的電容大一點就沒有多大關聯,頂多是恢復的時間更久了一些;但若電容器太小,高電平時間又太短,則單片或微型計算機無法正?；謴?也就無法工作,因此電容器一般取十UF至二十二UF,鋁電解電容即可。單片微式計算機的內部復位電路在剛接上電源時,剛啟動電容器就是沒電的,電容器內的電流一直很低,但接通后,5V的電源利用電阻給電解電容進行了充電,電容二端的電會從零V逐漸的升至四V左右(此時間很短一般小于0.3秒),也正由于如此,內部復位腳從低電位器上升到高電位,從而引起了內部電路的恢復工作;在按下恢復的按鈕時,由于電容二端都放電,電容就返回零V了,所以也就完成了一個恢復工作。電路圖如圖5.1。圖5.1復位電路5.1.3晶振電路它是單片機系統正常管理工作的重要保障,因為一旦溫度傳感器不起振,整個控制系統就會無法管理工作。假如振蕩器工作得不規則,操作系統中執行程序的時候將會產生時間上的偏差,這在通訊控制系統中會表現的非常突出:電路將無法通訊。它是由一組晶體振蕩器和二個瓷片電容所組成的,而晶體振蕩器和瓷片電容器之間是不能正負的,因此二個與瓷片電容器相連接的那一端都必須要連接,如圖5.2所示。圖5.2晶振電路通常單片機的晶振工作在串聯諧振工作狀態,它也可理解為諧振電容器的一種。這是按照晶體振蕩器廠商所給出的晶振條件為負載電容下選值的,也就是說,晶體振蕩器的頻譜都是在它給出的負載電容下檢測到的,能最大限度的保護高頻值的偏差,也能保護低溫漂等誤差。機器周期性:一般以從存儲器中讀出下一條命令字的最短距離來規范CPU周期性,(也即指計算機系統經過內在或外界計算機總線實現一種信息因而實現一項或幾項微功能所必需的時限),其一般由十二個時鐘周期性所組成。而時鐘周期=1秒鐘/晶振頻率,所以單片機的機器周期=12秒鐘/晶振頻率,再加入了另外的一些時間周期性:命令周期(InstructionCycle):指取出或運行一個命令的日期?？偩€時間(BUSCycle):也是指某一訪內存或I/O接口操作時所用的日期。時鐘周期(ClockCycle):簡稱為節拍或時間,是處理時間的最基本單元。(晶振頻率的倒數,也稱T狀態)指示周期時間、總線周期性與時刻周期間相互的關聯:一條指示周期時間中由多少個總線周期性所構成,而一條總線周期性持續時間中則包括有多少個時刻周期性。一般處理器的單個計算機器循環由十二個時鐘循環所構成。所以單片機用的十二M晶振,運行速率就是一M。負載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+CiC+△c[6],與晶振特性、單片或微型計算機內部結構的時鐘控制電路等效電容相關。二種電容的取值范圍都是一樣的,甚至差別并不大,但一旦相差太大,很極易引起諧振的不均勻,也極易產生停振甚至干脆不起振。它必須具有一種并聯協振的功能,這才能使它的脈動更穩定和協調。5.2蜂鳴器和LED報警蜂鳴器是這種由一體化材料制成的電子設備訊響器件,通過直流壓力直接供電,應用于電腦、印刷機、復制機、電子設備報警裝置、兒童玩具、汽車等電子設備、電話機、定時器等電子設備中作探測儀件。蜂鳴器大致包括壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器二個類型。壓電式蜂鳴器一般由多諧振蕩器、壓電傳感蜂鳴片、阻抗匹配器以及共鳴箱、機殼等制成。多諧振蕩器一般由晶體管以及集成電路等制成,在接上開關電源后(1.5~15V直流電壓輸出工作壓力),由多諧振蕩器起振,暑形成促1.5~2.5kHz的聲音信息,由阻抗匹配器驅動壓電傳感蜂鳴片輸出功率。而電氣式蜂鳴器一般是由耦合振子、電氣接收線圈、磁體、震蕩薄膜和機殼等組成。接上電源后,由溫度傳感器所形成的聲音與信號電流經過電磁線圈后,是由電磁線圈所形成磁性,此震動薄膜在電磁線圈和磁石的聯合影響下,周期性地震蕩聲音。本系統設計采用的電氣式蜂鳴器,當距離超過預先的設置值時,此蜂鳴器將會發出報警生硬。電氣式鳴聲器的發聲機理是由于電流穿過電磁線圈后,是透過電磁線圈形成磁性來促使震動膜產生的,所以就必須相應的輸出電壓才能驅動器它,由于單片機IO接口提供的額定電流相對比較小,而單片機提供的TTL輸入輸出電平幾乎驅動器不到鳴聲器,所以就必須設置一種將輸出電壓加大的電路,如采用了一種PNP型充氣三極管八千五百五十來放大并驅動鳴聲器。原理圖見圖五點三。而LED集成電路則是由一組感光二極管和電阻所組成,而由于LED通常工作電壓在五ma至二十ma,所以選用了一K電壓作為限流。如圖5.4所示。。圖5.3蜂鳴器驅動電路5.3壓電傳感器壓電傳感器使用12V進行供電,通過調節加減壓力,實現不同電壓輸出。輸出電壓通過LM三百九十三型電壓比較器,實現了電壓對比,如果壓電傳感器輸出電流超過規定的門限告警電流,比較器傳遞高電平給單片機,單片機可以監測到高電平,表示檢測到汽車碰撞。本設計放置2個壓電傳感器,模擬汽車車頭和車尾。圖5.4壓電傳感器電路5.4繼電器電路繼電器電路,利用單片機管理IO口,驅動器三極管,利用三極管調節驅動繼電器,繼電器控制電機,利用單片機驅動繼電器,控制驅動發電機,實現電機轉動模擬安全氣囊充氣,通過模擬,達到本次設計的目的。圖5.5繼電器電路

6系統程序的設計 系統程序主要分為主程序、顯示數據子進程、報警子流程和按鍵子進程等。6.1主程序主程序的主要功能是負責檢測、讀出壓電傳感器狀態,蜂鳴器發聲報警,繼電器控制電路等。 主程序流程圖如圖6.1所示。YNYN初始化調用控制子程序過壓聲光告警、繼電器動作開始結束圖6.1主流程圖6.2壓電傳感器數據子程序 壓電傳感器數據子程序的主要功能是將所有壓電傳感器檢測后的結果,經單片機處理完畢。壓電傳感器數據子程序流程圖如圖6.2所示。結束壓電狀態檢測開始結束壓電狀態檢測開始圖6.2壓電傳感器數據子流程圖6.3報警子程序 報警子進程的主要功用是當空氣壓力值達到警報閾值時,就可以讓蜂鳴器發出從而實現告警的目的。 報警子程序流程圖如圖6.3所示。YY開始超出預設值Y蜂鳴器報警結束圖6.3報警子流程圖7仿真結果仿真總圖如下：壓力正常，聲光告警電路不工作，繼電器不工作，電機不轉動（安全氣囊不工作）3、壓力超過設定的門限值，聲光告警，繼電器工作，電機轉動（安全氣囊工作）8座椅部分設計9結論汽車在發生正向碰撞時由碰撞傳感器傳遞信號給51單片機,單片機控制氣體發生器給氣囊充氣,氣囊則推動座椅向后移動,而氣囊安裝則是在原本的電動座椅的基礎上在整個座椅下方安裝兩根管式劃軌,氣囊則安裝在左右兩根管式滑軌中。本設計使用壓電傳感器設計碰撞傳感器,使用繼電器控制電機模擬安全氣囊充放氣。此控制系統具備了易于操控、工作環境安全可靠、檢測精確、速度快等方面的優勢,可進行安全測試。[在此處鍵入]參考文獻[1]胡漢才．單片機原理及系統設計[M].北京:清華大學出版社，2012.[2]王守中.51單片機開發入門與典型實例[M].北京:人民郵電出版社，2007.[3]陳雪麗.單片機原