车辆防抱死系统的改进设计与实现摘要：以往设计岀的车辆防抱死系统由于控制手段选择不佳，导致系统制动距离和制动时间均不佳。该文设计并实现了一种车辆防抱死改进系统。所设计的系统主耍由控制模块、传感器和电磁阀组成，对其中的单片机、电源电路和修正电路进行重点改进。MSP430F149单片机利用其最小系统对传感器感应数据进行数据运算和分析，再调用电磁阀实现对车轮制动轮缸的直接控制电源电路根据特定需求为传感器和MSP430F149单片机供应能量。改进后的修止电路，可实现对传感器硬件故障和电磁阀通信故障的检测和维修。系统利用现场可编程门阵列对其功能进行改进设计，并给出功能改进流程图。实验结果表明，所设计的系统具有较好的制动距离和制动时间，能够较为成功地实现改进目标。关键词：车辆防抱死系统；MSP430F149；制动距离；电磁阀通信故障中图分类号：TN702?34；TM92文献标识码：A文章编号：1004?373X(2017)06?0093?03Abstract：Thevehicleanti?lockbrakingsystemsdesignedinthepasthavepoorsystembrakingdistanceandbrakingtimebecausetheyhadchosenanunsuitablecontrolmeans・Animprovedvehicleanti?lockbrakingsystemisdesignedandimplementedinthispaper.Thesystemismainlycomposedofcontrolmodule,sensorandsolenoidvalve.MCU,powersupplycircuitandcorrectioncircuitinthesystemwereimprovedemphatically.MSP430F149MCUdatacomputationisusedtooperateandanalyzethesensorsensingdata,andthencallthesolenoidvalvetorealizethedirectcontrolofthewheelbrakecylinders・ThepowersupplycircuitprovidespowerforthesensorsandMSP430F149MCUaccordingtothespecificrequirements・Theimprovedcorrectioncircuitcanrealizedetectionandmaintenanceofthesensorhardwarefailureandsolenoidvalvecommunicationfa订ure.Thefieldprogrammablegatearray(FPGA)isemployedtoimprovethesystemfunction.Thefunctionimprovementflowchartisgiveninthispaper.Theexperimentalresultsshowthatthedesignedsystemhassuitab!ebrakingdistaneeandbrakingtime,cansuccessfullyachievetheimprovementpurpose・Keywords:vehicleanti?lockbrakingsystem；MSP430F149；brakinglength；solenoidvalvecommunicationfa订ure0引言近年来，汽车已成为人们生活中必不可少的交通工具。随着车速和车流密度的逐渐增长，人们开始关注驾驶安全。车辆生产商开始在车辆设计中加入车辆防抱死系统。车辆防抱死系统是一项以保障驾驶人员安全性为出发点设计的主动设备，其利用特定控制手段对车辆制动过程进行调节，达到避免车轮进入抱死状态的目标[1?3],是人们关注的重点[4?6]o传统的车辆防抱死系统往往存在一定的缺陷，如文献［7］设计基于机械动力的车辆防抱死系统，该系统控制效果并不理想，导致系统制动时间较长。本文设计一种具有较好的制动距离和制动时间的车辆防抱死改进系统，有效保障驾驶人员的行车安全。1车辆防抱死系统的改进设计1.1系统整体改进设计所设计的车辆防抱死改进系统主要由控制模块、传感器和电磁阀组成，其整体结构原理图如图1所示。由图1可知，所设计的系统在车辆的四个车轮上分别安装了传感器，令传感器对车辆运行情况和行驶路面情况进行感应，再利用控制模块根据感应数据调用电磁阀，对车轮的制动轮缸进行直接控制，实现对以往设计系统制动距离和制动时间的有效改进。对单片机、电源电路和修正电路的设计是对车辆防抱死系统的改进重点。1.2单片机设计在所设计的车辆防抱死改进系统中，控制模块负责对整个系统的数据运算和流程调整，这些工作主耍由单片机实现。本文选择了MSP430F149单片机。它是由美国TI公司生产的一款低耗、指令精简的混合信号高速处理器，具有强大运算能力和控制效果，其内部配置了高效运算器，这使得系统的能耗和运算效率得到了一定的改进。MSP430F149单片机资源丰富，其将各种处理电路融合在一块芯片上，无需外接功能电路便能实现对整个系统的准确、高效控制因此，只需对MSP430F149单片机的最小系统加以设计，便能够实现系统的改进目标，图2是MSP430F149单片机最...