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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( E* e) _; B/ h2 I, P) |9 R
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
6 W- A# |" U; }, o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6 W3 v$ K2 c5 e, r, L$ Q$ t
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。
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- S: E) \7 J9 `7 _2 T主动式汽车驾驶模拟器是一种能正确模拟汽车驾驶操作，7 m7 S. T$ c7 u) l' \" e; C
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
% R w" m( b! C2 {) k" B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+ F) v7 ^' Q% H0 T) }. |4 D/ A6 ]2 g
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- V) w n( `) i; \" E% ?- k. M
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4 c5 S8 u$ G5 D8 p6 d2 y# e
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
$ g; d/ u6 s& y, i9 t; V环境，提供一种实车驾驶的真实感觉。
% }7 ~/ `/ W8 k9 H( A9 z0 u作者所在实验室在广泛调研的基础上，开发了一套用于教' @& C% O K! [5 p) B
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/ c& {5 z) d5 f- i8 D: T4 T/ _
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
* ], l$ z! H/ L. u7 a; b7 N- B: l驾驶训练模拟器中车速表驱动模块的软硬件实现。
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l硬件配置
" ~ @# E/ P& v' H4 O5 Q车速表主要用来指示汽车行驶速度。所开发的驾驶训练模
" h2 \6 N! _* q! q$ M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# f/ p6 ]8 M! ^9 N
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- D0 E ^9 f) b% m2 C3 t- K& u
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
2 z+ w' S$ k8 |: c; v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
; O# X7 Z! T5 k$ M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2 M; Q, z4 b+ Z% N2 c
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
, O; \5 c. Z0 t指示出相应的车速。
' V: r1 ^- W. m* k' h4 w因此。在驾驶训练模拟器中为实现计算机对车速表的驱
" d+ b. c; ^; L% Q% n) i) C动，开发了一个以AT89C51为核心的单片机系统。该系统通过
' D' s$ D! Z2 ?) @/ u: K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+ |% ]- d: P b: \! G% k8 Z/ {
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1 p! Y5 [5 V! Q' ~' q% B6 D. x
出信号输入车速表的SP端，进而驱动车速表指针偏转。
8 [3 ~) t* o( }1 a) J, H车速与传感器输出方波信号周期之间关系，经反复试验可
, z6 h6 {0 Y2 x( G2 q2车速表与PC机间的串行通讯
+ h4 i% v0 N- A/ z系统选用由上位机与单片机串口通讯来传送数据。上位机& }, M$ q1 R! Q/ U
将数据经串口通讯传送给单片机AT89C51．由单片机来完成仪7 W* n: ~; ?5 {& Y
表的显示。1 ^4 a* s$ @( w3 f; }# I5 W
2．1硬件实现; O( J% g6 I( b# `
系统中，仪表板离计算机距离较近，因此采用RS一232接13
5 M; z2 T; e/ W! ]标准，电平转换芯片选用MCl489，将RS一232电平转换成’I孔
4 [' T) G0 p& ]& C: U" p! [" [电平。而单片机则选用ATMEL公司的AT89C51。PC机按照公( X! X; C3 [. u. l5 u5 J# X( r
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，2 N! F5 z7 t( W& \( ?
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9 e& M |& s t
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& A, _% f- ]1 f4 B" y1 {
(车速表指示范围为15—200kin·h。1)。% M7 e8 B9 p+ Q& r" h: E
2．2软件实现! w; ?6 |) E3 w
现在PC机上的大多数基于WindOWS系统的可视化语言都
3 V9 f" R7 D ?能实现串行通讯功能，作者采用了Visual C++，单片机部分采用
" Q" t( `7 i' K3 f+ w6 j4 t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" y+ P" _8 U, p, x m
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
, T! I$ @- X6 x/ H, g波，从而驱动车速表。
% }, `8 b `( G; ]7 z2 w串13通讯采用单工异步通信方式，数据传送采用串行口方2 A' j2 ]( y( ]' G
式l。双方约定：波特率为4800b／s；数据格式为8个数据位，1个
2 h! z% p1 z7 q* _1 l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 y5 Q z9 u; O5 o8 K8 m
数据。单片机用中断方式接收数据。
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发表于 2019-12-23 18:22
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