关键词：转向力;;自由转角;;C8051F047;;蓝牙;;Android
摘 要：近几年,我国汽车产业快速发展,汽车逐渐普及进人们的生活,成为最便捷的交通工具。为了保证汽车安全行驶,国家标准规定对汽车操纵稳定性进行检测。汽车操纵稳定性与方向盘转向力和自由转角密切相关,精确测量方向盘转向力和自由转角是保证汽车安全行驶的基础。因此,本文在充分研究转向力与自由转角测量方法的基础上,以C8051F047单片机为核心,结合蓝牙无线通信与Android客户端软件,设计了一台便携式方向盘智能检测仪,实现方向盘转向力和自由转角的准确测量。本文首先分析了汽车方向盘检测的研究背景、意义和现状,确定了方向盘转向力与自由转角的测量方法,提出了检测仪的总体设计方案。利用三轴加速度传感器三个坐标轴分量和旋转角度的关系测量自由转角,操作简单,打破了检测仪在方向盘上安装位置的限制。利用电阻应变片组成惠斯通电桥的形式测量转向力,满足系统设计灵活、低成本、低功耗的要求。整个系统的数据采集由下位机软硬件系统实现,硬件系统的设计包括单片机与三轴加速度传感器MMA8452和电阻应变式压力传感器的连接以及外围辅助电路(电源模块、存储器模块和信号调理模块等)的设计;软件系统的设计包括各个模块的初始化操作、数据采集子程序设计和通信协议的设置等等。获取的数据经过单片机处理后,通过蓝牙无线传输至显示器反馈给用户,解决了因接线造成的数据传输困难问题。最后,本文利用Android手机作为显示器,以Android studio3.0为开发环境,设计了Android客户端应用程序,将检测仪与显示器分离,解决了显示器跟随检测仪旋转,数据查看不便的问题。为了保证仪器的准确性,最后对整个系统进行了测试试验,结果表明,本文设计的汽车方向盘智能检测仪操作简单、数据准确,满足转向力和自由转角现场检测的需求。
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