下载文档原格式
1.VBOX III汽车整车性能测试方案1.1 系统方案介绍基于GPS的VBOX III数据采集系统是一种功能强大的仪器。
它是基于新一代的高性能卫星接收器，主机一套用于测量移动汽车的速度和距离并且提供横纵向加速度值，减速度，MFDD，时间和制动、滑行、加速等距离的准确测量；外接各种模块和传感器可以采集油耗，温度，加速度，角速度及角度，转向角速度及角度，转向力矩，制动踏板力，制动踏板位移，制动风管压力，车辆CAN接口信息等其它许多数据。
由于它的体积较小及安装简便，其非常适合汽车综合测试时使用。
由于VBOX本身带有标准的模拟，数字，CAN总线接口，整个系统的功能可以根据用户的需要进行扩充。
系统组成图如下：以上第二——十九项为可选项1.3特点：•全套测量系统体积极小，安装简便迅速•能完成国家标准要求的汽车动力性，经济性，操纵稳定性，制动性能等实验•在线显示4个测量参数•各种测量或采集到的参数可以实时显示•可根据要求设定各种不同的试验条件进行试验•制动触发形式多样，使试验更加方便•WINDOWS操作界面的设定和分析软件，使用方便•高精度、高可靠性，高耐振、抗冲击性能确保测试质量•用GPS非接触式速度和距离测量•现场即时打印功能，打印各个测量或采集到的参数，实现现场数据阅读•大容量紧凑式闪存卡（CF卡）即时存储数据，以便后处理•可扩展连接其他各种传感器•绘制轨迹图，圈数定时1.4 可进行的试验：•滑行试验•油耗试验•爬陡坡试验•最高车速试验•加速性能试验•制动性能试验•操纵稳定性试验•最小稳定车速试验•最小转弯直径测量实验•制动踏板力测量实验•制动踏板行程测量实验•制动管路压力测量实验•汽车防抱制动系统性能实验•温度测量实验•里程，速度表校验等其它试验1.5 可满足的国家标准：GB/T 12545 - 1990 汽车燃料消耗量GB/T 12547 - 1990 最低稳定车速GB/T 12536 - 1990 汽车滑行试验GB/T 12543 - 1990 汽车加速性能GB/T 12539 - 1990 汽车爬坡性能GB/T 12544 - 1990 汽车最高车速GB/T 12676 - 1999 汽车制动系统性能GB/T 6323 - 94 汽车操纵稳定性试验方法GB/T 12540 - 90 汽车最小转弯直径测定方法GB/T 13594 - 92 汽车防抱制动系统性能要求和试验方法1.6 应用实例图片:VBOX II在测试世界（芬兰）的应用：2. 关于Racelogic 公司VBOX产品概述GPS 技术在1995年就已经面世但是知道最近才足够精确用于车辆测试（见GPS的概述）。
猱社科枚Journal of Green Science and Technology 第4期2020年2月车辆速度检测装置的设计李红岭，高晓阳，张华，王关平（甘肃农业大学机电工程学院，甘肃兰州730070）摘要：针对生活■中由于车速过快驾驶员无法做出正确反应而导致的安全事故频发的问题，以STC89C52RC 单片机为核心，设计了由车辆测速模块、人机交互模块.LCD1602液晶显示以及报警电路模块组成的测量测速装置。
车辆测速模块是通过直接输出数字量的霍尔传感器，根据磁场感应强度的大小，来改变输出电压的高低。
通过单片机控制，可高精度，实时显示车轮速度，若速度超过设定值，报警电路发出警报，提醒驾驶人员应当减速行驶。
关键词：测速；单片机；液聶显示；报警电路中图分类号：TN24&2文献标识码：A文章编号：1674-9944（2020）04-0188-021引言近年来，随着我国经济的飞速发展，道路上各种家用小汽车的数量增长迅速，随之而来的交通事故愈发频繁，造成的人员伤亡数目巨大。
据统计，超速行驶是造成各种交通事故的主要原因之一，我国公路条件复杂，不同等级的公路允许的最高速度不同，而且超速行驶的随机性很大，给交警的纠章造成困难，现有的公路电子测速装置只能检测车辆是否超速，事后给予处罚，避免不了事故的发生。
针对这种状况，开发具有智能决策模块的汽车测速装置前景广阔"'幻。
2系统方案如图1所示，系统以单片机STC89C52RC为控制核心》匕用霍尔集成传感器作为测量车辆速度及里程的方法检测元件，经过单片机数据处理，用字符型液晶显示器LCD1602显示车辆速度及里程。
通过按键输入最高限速，超限速的情况报警电路发出警报，提醒驾驶员。
3硬件电路设计硬件部分较重要的是测速部分，霍尔传感器采用A3144集成霍尔开关，磁钢用直径D=5mm,长度为L =3mm的磁钢。
如图2所示机轴圆盘的边缘安有一个磁钢，测量转速的霍尔传感器安装靠近边缘的磁钢，机轴每转1周，产生一定的脉冲个数。
机电信息2009年第24期总第234期基于单片机的车速测量系统设计王松林傅和平（洛阳师范学院物理与电子信息学院，河南洛阳４７１０２２）摘要：基于单片机的公路车速测量系统，详细介绍了系统的设计方案、工作原理、硬件结构、软件设计。
该系统采用单片机STC11F01E作控制和运算单元；用红外光电传感器监测车辆的通过并由单片机计算车速，如果车速超出设定范围可将数据保存并启动报警及交通录像系统。
关键词：单片机；车速测量；红外光传感器在公路上超速行驶是较为常见的交通违章，且是引发交通事故的重要原因。
交管部门要对超速违章进行管制和处罚必须有可靠的车速测量系统。
现在应用的一般为雷达测速系统。
但现在市场上有车载“电子狗”可以提醒车主是否进入雷达测速区[1]，使有些违章车辆逃避超速处罚并在不测速路段超速行驶。
本文设计一种小型简单的测速系统，适合隐蔽安装，并且测速可靠，工作稳定。
1系统总体设计车速测量系统采用单片机作为控制和处理单元，两个外部检测电路检测是否有车辆通过，如图1所示，当车辆经过检测电路A 时，单片机开始计时，当车辆经过检测电路B 时，单片机停止计时，根据AB 电路安装的距离和计时时间可就算出车速，当车速超出设定范围时，单片机启动报警电路和摄像系统，并可将数据保存，或远传给上位机，以备查询。
2硬件电路设计作为系统的控制核心，单片机选用STC11F01E [2]，STC11F01E 是一款高速度单片机，晶振频率选择12MHz ，每个机器周期只有1／12μm ，它有2个8位并行双向输入／输出（I ／O ）端口，5个支持掉电唤醒的外部中断，2个16位可编程定时计数器，1KB 内部程序存储器，256B 数据存储器，并且有2K 的EEPROM ，可将违章相关信息或其它重要数据永久保存。
检测电路采用38KHz 调制红外光电传感器，该传感器包括红外光发射部分和接收部分，发射和接收部件分别安装在道路两侧，发射管一直发出38KHz 的调制红外光，无物体遮挡可被接收管接收，接收管只对38KHz 的红外光起作用。
汽车定速巡航的工作原理一、引言汽车定速巡航是一种现代化的汽车驾驶辅助系统，它能够帮助驾驶者在高速公路等平坦道路上保持稳定的车速，减轻驾驶者的疲劳程度，提高行车安全性。
本文将详细介绍汽车定速巡航的工作原理。
二、定速巡航系统组成汽车定速巡航系统主要由以下部分组成：1. 控制单元：负责整个系统的控制和监测。
2. 传感器：用于检测车辆当前的行驶状态，如车速、加速度等。
3. 手柄开关：用于控制系统的启停和设置巡航速度。
4. 电动执行机构：根据控制单元发出的信号调整节气门开度，从而实现加减速控制。
5. 刹车开关和离合器开关：用于监测刹车踏板和离合器踏板是否被踩下，并相应地调整巡航系统的工作状态。
三、工作原理汽车定速巡航系统主要通过以下三个步骤来实现自动控制：1. 车速检测当启动定速巡航系统时，传感器会不断地检测车辆当前的速度，并将检测结果传输给控制单元。
控制单元通过计算当前车速与设定速度之间的差值来判断是否需要调整节气门开度。
2. 节气门控制当控制单元判断需要调整节气门开度时，它会向电动执行机构发出信号，电动执行机构通过改变节气门的开度来实现加减速控制。
具体来说，当需要加速时，电动执行机构会增大节气门的开度；当需要减速时，则会减小节气门的开度。
3. 工作状态监测在汽车定速巡航系统工作期间，如果驾驶者踩下了刹车或离合器踏板，则系统会自动停止工作，以避免出现安全问题。
此外，在系统运行期间，如果发生任何故障或异常情况，则控制单元会自动关闭系统并报警提示。
四、总结汽车定速巡航系统是一种高效、智能化的汽车驾驶辅助系统。
它通过不断地检测车辆当前的行驶状态和调整节气门开度来实现自动加减速控制。
同时，在工作期间还能够监测驾驶者的行为，确保行车安全。
汽车检测系统设计与实现在当今社会中，汽车已经成为人们生活中不可或缺的一部分，而作为汽车的设计师和制造商，我们需要考虑到用户的安全问题。
汽车检测系统便成为了保证用户安全的重要环节。
一、汽车检测系统的概述汽车检测系统通常包括车辆电子控制单元（ECU）和传感器。
传感器可以检测车辆的各种物理参数，例如车速、油量和燃油压力等。
ECU负责监视和记录传感器数据，并根据这些数据控制车辆系统。
在车辆系统中发现故障时，ECU会自动记录该故障代码并发出警报。
驾驶员可以在车内控制台的故障指示灯上看到故障的类型。
目前汽车检测系统已经广泛应用于轿车、卡车的智能化控制中，实现了多项功能，例如安全控制、便捷性、燃油经济性等。
这些系统不仅可以在车辆内部对各个部件进行有效监控，而且能够为车主、技术人员提供精确的报警信息灯、报警器的故障检测和排除解决方案。
二、汽车检测系统的设计原则在设计汽车检测系统时，需要考虑以下几个方面：1. 功能性汽车检测系统的主要功能是监测车辆运行状态和检测车辆问题。
因此，系统必须设计为功能性强、可靠的系统，可以从传感器读取、处理和发送数据的能力。
检测系统必须能够及时发出警报、报警，并提供有效信息和解决方案，确保驾驶员的及时决策。
2. 稳定性汽车检测系统必须能够在任何情况下稳定运行，并能正确处理传感器数据。
为了实现高稳定性，必须对所有输入/输出接口进行充分测试，并采用可靠的硬件和软件组件。
3. 可维护性在车辆运行期间，汽车检测系统需要面临各种不同的故障和挑战。
为了避免这种情况的发生，汽车检测系统应该是可维护的，同时可以快速且准确地定位和解决任何问题。
三、汽车检测系统的实现方案汽车检测系统的实现是一个复杂的过程，涉及多个技术领域，例如电子、计算机科学和机械工程。
以下是一个简单的汽车检测系统实现方案：1. 传感器传感器是检测系统的关键组成部分，传感器的好坏将直接影响到检测系统的准确性和稳定性。
自动车窗、方向盘调节等设备都要通过传感器行动。
第二篇汽车检测设备及运用技术第一章汽车车速表检测汽车的行驶速度关系到行车安全与运输生产率。
为了提高汽车运输生产率，应发挥车辆性能所能提供的尽量高的车速，但车速过高超过了汽车性能所允许的界限往往会使汽车失去操纵稳定性与制动距离过长，影响行车安全。
此外车辆的行驶速度还受交通情况与道路条件，以及着眼于经济成本的经济车速的限制。
所以在驾驶汽车时合理地运用、准确地掌握行车速度，对行车安全与高效运用车辆有着重要意义。
第一节车速表检验台结构与工作原理一、车速表检验台的结构车速表检验台按有无驱动装置可分标准型与电机驱动型两种。
标准型检验台无驱动装置，它靠被测汽车驱动轮带动滚筒旋转；电机驱动型检验台由电动机驱动滚筒旋转，再由滚筒带动车轮旋转。
此外，还有把车速表检验台与制动检验台或底盘测功机组合在一起的综合式检验台。
目前，检测站使用最多的是标准型滚筒式车速表检验台。
1．标准型车速表检验台该检验台主要由滚筒、举升器、测量装置、显示仪表及辅助装置等几部分组成，主要结构见图2-1-1。
图2-1-1 车速表检验台结构示意图(1)滚筒部分检验台左右各有两根滚筒，用于支撑汽车的驱动轮。
在测试过程中，为防止汽车的差速器起作用而造成左右驱动轮转速不等，前面的两根滚筒是用联轴器联在一起的。
滚筒多为钢制，表面有防滑材料，直径多在175～370mm之间，为了标定时换算方便直径多为176.8mm，这样滚筒转速为1200r/min时，正好对应滚筒表面的线速度为40km/h。
(2)举升器举升器置于前后两根滚筒之间，多为气动装置，也有液压驱动和电机驱动的。
测试时，举升器处于下方，以便滚筒支撑车轮。
测试前，举升器处于上方，以便汽车驶上检验台，测试后，靠气压（或液压、电机）升起举升器，顶起车轮，以便汽车驶离检验台。
(3)测量元件即测量转速的传感器。
其作用是测量滚筒的转动速度。
通过转速传感器将滚筒的速度转变成电信号（模拟信号或脉冲信号），再送到显示仪表。
汽车车速检测系统一、摘要测速是工农业生产中经常遇到的问题，学会使用单片机技术设计测速仪表具有很重要的意义。
汽车车速传感器检测系统设计是一种传感器检测装置。
利用车速传感器把检测到的转速信号转变成的电压信号输送给计算机，计算机通过变频器来控制电机速度，利用传感器检测的速度值与规定值进行比较，达到对传感器的检测目的。
本文介绍了车速传感器检测系统的工作原理，详细讲述了系统的组成、原理和检测方法。
系统采用硬件兼软件对测量过程及测量结果进行处理。
与传统的检测技术相比，此种传感器检测装置有结构简单、新颖、易于实现的特点。
实践证明在检测，维修范围内都取得了良好的效果，系统具有良好的稳态精度及动态响应性能，检测实用性强、准确度高,具有广阔的应用前景。
二、引言随着电子技术的发展，汽车电子化程度不断提高，通常的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题，而被电子控制系统代替。
传感器的作用就是根据规定的被测量的大小，定量提供有用的电输出信号的部件，亦即传感器把光、时间、电、温度、压力及气体等的物理、化学量转换成信号的变换器。
传感器作为汽车电控系统的关键部件，它直接影响汽车的技术性能的发挥。
作为现代信息技术三大支柱之一的传感器技术,已成为21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点。
在现代汽车电子控制中，传感器广泛用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中，传感器的使用数量和技术水平决定了现代车辆控制系统的性能，为汽车性能的改善提供了有力保障。
传感器是汽车电子控制系统的信息源，是促进汽车高档化、电子化、自动化的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。
普通汽车上大约装有10-20只传感器，高级豪华轿车则更多。
传感器能及时识别外界和系统本身的变化，对温度、压力、位置、转速、体积流量等信息进行实时、准确的测量，并将信息传递给电脑进行处理，从而实现汽车各系统的电子控制。
现代社会对车辆性能的要求越来越高，促使汽车传感器技术不断发展，今后汽车传感器的发展趋势是实现微型化、智能化和多功能化，开发新材料、新工艺和新型传感器。
三、主要内容设计主要内容由以下三大部分组成：1、信号的采集。
这部分主要是用光电传感器采集奔跑物体的信号，并将采集的信号传给单片机。
2、单片机数据处理。
这部分主要是使用51系列单片机采用适当的算法来编程快速准确地对采集的数据进行相关运算并得出结果。
此部分是本设计的重点和难点。
3、LED数字显示。
这部分主要是对测得的结果通过4位LED数码管显示给用户。
本奔跑速检测系统有以下几个部分构成，如图1.1奔跑速度测量系统方框图所示。
图1.1 速度检测系统方框图本系统的硬件主要由光电传感器、信号处理电路、单片机AT89C51、LED 显示等组成。
如图1.1，当奔跑物体通过光电传感器的时候，将会产生脉冲电信号，然后把信号送入三极管放大电路及CC40106芯片整形电路进行处理，将处理过的信号传给单片机，通过对单片机进行编程、运算，最后通过数码管显示其数值。
四、工作原理本系统中，两对光电对射管布置在奔跑物体通过的路径上，当奔跑物体经过光电管Q1，Q2时，则挡住了光线，光电管Q1，Q2产生一个上升或下降沿，以光电管Q1的上升沿或下降沿作为单片机计数器的启动脉冲，启动计时器开始计时，光电管Q2的上升沿或下降沿作为单片机计数器的停止脉冲，计数器停止计时（本设计为高电平触发）。
此时，得到计数器的计时值n 。
将值n 传送处理中心，已知单片机的机器周期为T ，可通过编程[5]计算出奔跑物体在定距离S 内的平均速度V ，为V=S/nT 其中S 为两个对射型光电管之间的距离。
如图2.1所示 光电传感器 信号调理电路 单片机 显示 奔跑物体图2.1奔跑速度测量系统原理图五、光电传感器（1）工作原理光电传感器的基本工作原理是光电效应，光电效应一般有外光电效应、光导效应、光生伏特效应。
光照在照在光电材料上，材料表面的电子吸收的能量，若电子吸收的能量足够大是，电子会克服束缚脱离材料表面而进入外界空间，从而改变光电子材料的导电性，这种现象成为外光电效应。
根据爱因斯坦的光电子效应，光子是运动着的粒子流，每种光子的能量为hv ，由此可见不同频率的光子具有不同的能量，光波频率越高，光子能量越大。
假设光子的全部能量交给光子，电子能量将会增加，增加的能量一部分用于克服正离子的束缚，另一部分转换成电子能量。
根据能量守恒定律： A H MV -=ν221 奔跑物体 光敏电阻单片机定时器启动 定时器停止发光二极管Q2发光二极管Q1 光敏电阻式中，M 为电子质量，v 为电子逸出的初速度，A 微电子所做的功。
由上式可知，要使光电子逸出阴极表面的必要条件是Hv>A 。
由于不同材料具有不同的逸出功，因此对每一种阴极材料，入射光都有一个确定的频率限，当入射光的频率低于此频率限时，不论光强多大，都不会产生光电子发射，此频率限称为“红限”。
相应的波长为Ahc k =λ式中，c 为光速，A 为逸出功。
当受到光照射时，吸收电子能量，其电阻率降低的导电现象称为光导效应。
它属于内光电效应。
当光照在半导体上是，若电子的能量大与半导体禁带的能级宽度，则电子从价带跃迁到导带，形成电子，同时，价带留下相应的空穴。
电子、空穴仍留在半导体内，并参与导电在外电场作用下形成的电流。
除金属外，多数绝缘体和半导体都有光电效应，半导体尤为显著。
（2）作用和结构光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的，它的基本结构如下图，它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器一般由光源，光学通路和光电元件三部分组成。
光电检测方法具有精度高，反应快，非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此，光电式传感器在检测[7]和控制中应用非常广泛。
测量头光学系统光电元件电子测量电路光源被测量量光信号电参量信号可用信号图4.1 光电传感器结构图光电传感器一般由三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路[8]，发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。
光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。
接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。
在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。
在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
光电传感器是一种依靠被测物与光电元件和光源之间的关系，来达到测量目的的，因此光电传感器的光源扮演着很重要的角色，光电传感器的电源要是一个恒光源，电源稳定性的设计至关重要，电源的稳定性直接影响到测量的准确性，常用光源有以下几种：1、发光二极管 是一种把电能转变成光能的半导体器件。
广泛地用于计算机、仪器仪表和自动控制设备中。
2、丝灯泡 这是一种最常用的光源，它具有丰富的红外线。
3、激光 激光与普通光线相比具有能量高度集中，方向性好，频率单纯、相干性好等优点，是很理想的光源。
根据本设计的要求，本设计选择使用对射型光电传感器PM12。
（3）PM12型光电传感器PM12光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。
光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
图4.2中光电器件为光敏电阻，光敏电阻是一种均质半导体光电器件，也称光电管，其是用光电导效应制成的。
当没有光照时，光敏电阻的阻值很大；当它受到红外光照射时，其阻值急剧减小。
因此，将光敏电阻接入电路中，就可使电路中的电流在光照前后有很大变化，根据光照变化量进而引起光敏电阻阻值变化，最终使输出电压发生变化，促使单片机作出相应的动作。
LE DR133R220KV CCV outG ND六、信号处理电路的设计光电对射管Q1、Q2分别接入A T89C51的外部中断0和1引脚相连，Q1和Q2均为对射式光电管（无遮断时导通，遮断时截止）。
INT0和INT1均设置下降沿触发。
在INT0中断处理程序中，启动AT89C51内计数器T0开始计数，在INT1中断处理程序中，计数器T0停止计数。
计数值暂存于单片机寄存器内，为后续处理提供相应的数据。
电路图如图4.3所示：如图所示，当汽车通过传感器Q1、Q2时，传感器将其产生的电压信号传给下级的三极管，然后通过三极管放大，经过施密特触发器CC40106芯片进行整形，产生一个矩形方波脉冲，传给单片机计数。
七、单片机AT89C51AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
图4.4是常用的一种单片机[9]，型号为AT89C51，它将计算机的功能都集成到这个芯片内部去了，就这么一个小小的芯片就能构成一台小型的电脑，因此叫做单片机。
图4.4 AT89C51芯片它有40个管脚，分成两排，每一排各有20个脚，其中左下角标有箭头的为第1脚，然后按逆时针方向依次为第2脚、第3脚、、、、、、第40脚。
在40个管脚中，其中有32个脚可用于各种控制，比如控制小灯的亮与灭、控制电机的正转与反转、控制电梯的升与降等，这32个脚叫做单片机的“端口”，在单片机技术中，每个端口都有一个特定的名字，比如第一脚的那个端口叫做“P1.0”。
八、LED显示部分电路（1）基本结构LED是发光二极管显示器的缩写。
LED由于结构简单、价格便宜、与单片机接口方便等优点而得到广泛应用。
LED显示器是由若干个发光二极管组成显示字段的显示器件。
在单片机中使用最多的是七段数码显示器。
LED七段数码显示器由8个发光二极管组成显示字段，其中7个长条形的发光二极管排列成“日”字形，另一个圆点形的发光二极管在显示器的右下角作为显示小数点用，其通过不同的组合可用来显示各种数字。
LED引脚排列如下图4.9所示。
（2）LED显示器的选择在应用系统中，设计要求不同，使用的LED显示器的位数也不同，因此就生产了位数，尺寸，型号不同的LED显示器供选择，在本设计中，选择4位一体的数码型LED显示器，简称“4-LED”。
本系统中前一位显示电压的整数位，即个位，后两位显示速度的小数位。
4-LED显示器引脚如图4.10所示，是一个共阴极接法的4位LED 数码显示管，其中a，b，c，e，f，g为4位LED各段的公共输出端，1、2、3、4分别是每一位的位数选端，dp是小数点引出端，4位一体LED数码显示管的内部结构是由4个单独的LED组成，每个LED的段输出引脚在内部都并联后，引出到器件的外部。
