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摘要：主动式汽车驾驶模拟器是一种能正确模拟汽车驾驶操作，并能在主要性能上获得与实车相同感觉的汽车驾驶训练仿
0 L+ t/ M3 V$ J. k% Y0 Q9 T真教学设备．它一般由机械装置部分、传感器电路、软件部分和显示设备组成。其中车速表驱动模块是其一个重要组成部
1 _& S: G1 M6 k& M) h' b分。作者设计了驾驶训练模拟器车速表驱动模块的硬件电路，编制了单片机控制程序，最后利用VC++编写了计算机与单片7 l( k& e! n4 B
机之间的串口通讯驱动程序。实现了计算机对车速表的驱动。' L) P( b( i6 m+ _ X# ^/ ]
" R1 [6 q' h, @
主动式汽车驾驶模拟器是一种能正确模拟汽车驾驶操作，: Z. N& w. H3 O1 ~
并能在主要性能上获得与实车相同感觉的汽车驾驶训练仿真
! U; `" j% F5 ^+ Q- r教学设备。它是应用计算机三维实时动画技术、多媒体技术、网1 q! Q6 B6 i2 d! {* J5 }$ p
络通讯以及人工智能等当前的先进技术研制成的高新技术产8 R- q( T6 q6 s
品。它主要应用计算机三维图形学和虚拟现实等先进技术模拟
6 E0 m. g8 {+ O4 N车辆行驶环境．使用实车驾驶操作装置和仪表等模拟驾驶操作
# c5 ^6 M4 }/ I环境，提供一种实车驾驶的真实感觉。4 T! q' C; A: z2 n8 v
作者所在实验室在广泛调研的基础上，开发了一套用于教
/ i" C; }2 y/ }, |学和科研的主动式汽车驾驶训练模拟器，该系统主要由机械装
* Z! T( D. H4 _$ L8 h% i置部分、传感器电路、软件部分和显示设备组成。本文主要介绍5 N3 L4 b; }/ p1 [' m
驾驶训练模拟器中车速表驱动模块的软硬件实现。" [6 ]9 C( V3 g4 s
. f+ J9 q( k6 y: R
l硬件配置( e% V! E/ `8 s3 Z7 l
车速表主要用来指示汽车行驶速度。所开发的驾驶训练模 d/ m3 n/ o) b# s$ g
拟器中采用北京切诺基汽车组合仪表板，该仪表板将车速表和
1 B- Y$ C+ k; M- ~6 [! O7 e8 J( @& f里程表组合使用。车速表的结构型式为指针式电子车速表，主. N% l. d) ?- ?$ Y' l" T
要由车速传感器、电子电路、车速表表头等组成。车速传感器安1 i; ?5 u/ v) H/ ^
装于变速箱输出轴上，当汽车以不同车速行驶时，由车速传感4 R. h' i7 h8 {! O
器产生与车速成正比的方波电压信号，经电子电路整形、变换
$ V. U* f3 I; M2 K. @" m* R9 \# \之后输出一个与车速成正比的电流信号，驱动车速表指针偏转4 E. W1 f' P% d/ }7 |
指示出相应的车速。, k) T5 c; v; q1 G' c' y
因此。在驾驶训练模拟器中为实现计算机对车速表的驱7 d1 {8 C" z! a3 m- A# x$ F; G
动，开发了一个以AT89C51为核心的单片机系统。该系统通过; y6 ~- g( u8 i! L# ?2 P. ~2 ^
串I：I接收计算机中的关于行车速度的数据后。利用D／A转换芯
& y, |. D( @6 E4 o' ~- N6 [片输出一个与车速成比例的方波电压信号，模拟车速传感器输
8 @9 {; q1 w" @* ~3 w1 ]' A' u, {出信号输入车速表的SP端，进而驱动车速表指针偏转。1 F0 q7 e2 L) U. U
车速与传感器输出方波信号周期之间关系，经反复试验可
9 ], M6 E% e6 \0 S& W; q2车速表与PC机间的串行通讯' \) V; p0 v% u7 p( o
系统选用由上位机与单片机串口通讯来传送数据。上位机
t- a0 k& O+ ~4 ?将数据经串口通讯传送给单片机AT89C51．由单片机来完成仪2 o1 K9 t5 }. s7 [" ^1 V
表的显示。
. b" Q+ I$ Q9 x3 `* _2．1硬件实现& h2 a; J8 M# [$ [3 W4 Q1 U0 U( F M, `
系统中，仪表板离计算机距离较近，因此采用RS一232接138 o/ }# m, G& [( c
标准，电平转换芯片选用MCl489，将RS一232电平转换成’I孔 e- z( A$ X* y) ?" ?
电平。而单片机则选用ATMEL公司的AT89C51。PC机按照公: Z; S% L+ c% y0 T5 u
式f1)根据实时车速值计算得出的方波周期经串口输入单片机，
0 C9 ]* E/ ~0 b0 \7 f' ?) V单片机接收到PC机发来的数据后．利用D／A转换芯片输出相
( z7 V* D' q! Z- s4 `0 Z: q应周期的方波给车速表的SP端。进而驱动车速表指针的转动
4 J% t$ q& r$ E$ {1 j! \(车速表指示范围为15—200kin·h。1)。
5 C5 f( W! s. E5 N# O7 P8 O2．2软件实现
' x% F/ @( |/ o现在PC机上的大多数基于WindOWS系统的可视化语言都+ ~: i' V# J$ k% j2 x3 w
能实现串行通讯功能，作者采用了Visual C++，单片机部分采用8 i L9 u/ `: g$ v+ N8 |% P$ |
了汇编语言。通讯部分是将PC机计算得到的方波周期通过串
7 h" s* h- R8 P# ^; R" x2 x口发送给单片机，经过单片机控制电路转化为不同频率的方
, r! [, p; i F" c7 O波，从而驱动车速表。
% {5 S; p6 f, F, @+ _ X ^串13通讯采用单工异步通信方式，数据传送采用串行口方
. \' a# V7 J) S' [- e6 N式l。双方约定：波特率为4800b／s；数据格式为8个数据位，1个 o3 Z+ s" Z1 R8 P
停止位，无奇偶校验；传送方式为PC机采用事件驱动方式发送
! e: m+ A# o( d; j数据。单片机用中断方式接收数据。+ ]" A0 u5 h5 W" v
: Q- n& t6 W& V3 I7 i0 t" }; `
) j) \+ Q4 j. M* C2 Y1 H! ~) ^5 Q8 R
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发表于 2019-12-23 18:22
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