一种基于ARM的汽车EPS试验台液压控制系统技术方案

一种基于ARM的汽车EPS试验台液压控制系统，系统采用ARM7系列的PHILIP的LPC2292芯片，主要包括以下模块：按键扫描程序、显示程序、升/降压程序、方波程序、三角波程序、锯齿波程序、正弦波程序。系统包括手动和自动两种方式进行控制，手动方式一般用于要求精度不高的情况下，自动方式用于精度较高和要求输出不同的波形的情况下。

【技术实现步骤摘要】
一种基于ARM的汽车EPS试验台液压控制系统
本专利技术涉及一种基于ARM的汽车EPS试验台液压控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
电动助力转向系统(简称EPS)是汽车电子化发展成果之一，具有零件数目相对较少，装配性能好，能提高手动安全性，节约燃料，有利于环保等许多优点，所以在各国汽车制造业中得到普遍重视。已部分取代传统的液压助力转向，也是当今汽车电子控制系统的研究热点电动助力转向系统的基本组成包括转矩传感器、车速传感器、电子控制单元(ECU)、电动机和减速机构等，它可以很容易地实现在车速不同时提供不同的助力效果，保证汽车在低速行驶时的轻便灵活，高速行驶时的稳定可靠。汽车电动助力转向试验台是为了满足汽车电动助力转向器的开发蹬|}与性能测试任务而研制的由于汽车行驶的工况十分复杂汽车电动助力转向阻力试验台能够根据汽车电动助力转向的性能测试要求提供相应方式的测试阻力，模拟出不同路面作用于汽车转向系统的阻力，实现对汽车电动助力转向器的测试。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于ARM的汽车EPS试验台液压控制系统，包括手动和自动两种方式进行控制，手动方式一般用于要求精度不高的情况下，自动方式用于精度较高和要求输出不同的波形的情况下。本专利技术所采用的技术方案是：所述的控制系统采用ARM7系列的PHILIP的LPC2292芯片，主要是通过按键控制LPC2292使其发送幅度（0～9V）变化的控制电压信号给电液比例控制器，使电液比例控制器的比例电磁铁中相应产生（100～800mA）的电流来控制液压泵，而控制电压信号则通过MAX7219进行LED显示。所述控制系统采用LPC2292、显示驱动芯片MAX7219、防抖动芯片MAX6818和集成运放LM358进行。LPC2292是144脚封装，基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32ARM7TDMI-SCPU的微控制器，并带有128/256k字节(kB)嵌入的高速Flash存储器，128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行，对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%，而性能的损失却很小，6通道32位脉宽调制器(PWM)，可以通过PWM实现D/A转换，不用再外接D/A转换芯片，提高了抗干扰能力，也降低了成本。LPC2292带有6个脉宽调制通道以产生可编程的脉冲和间隔宽度，PWM连续输出的间隔由32位倒计数器控制，两个匹配寄存器可用于提供单边沿控制的PWM输出一个匹配寄存器(PWMMRO)通过匹配时重新设置计数值来控制PWM周期率，另一个匹配寄存器控制PWM边沿的位置，每个额外的单边沿控制PWM输出只需要一个匹配寄存器。所述控制系统的LED显示采用MAX7219驱动芯片MAX7219是一种高集成化的串行输人/输出的共阴极LED显示驱动器，每片可驱动8位7段加小数点的共阴极数码管，可以数片级联，而与微处理器的连接只需3根线，MAX7219内部设有扫描电路，除了更新显示数据时从单片机接收数据外，平时独立工作，不占用数据存储器空间，极大地节省了MCU有限的运行时间和程序资源，连接线路非常简单，控制方便，外围电路仅需一个电阻设定峰值段电流，同时可以通过软件设定其显示亮度，MAX7219芯片上包括BCD译码器、多位扫描电路、段驱动器、位驱动器和用于存放每个数据位的8X8静态RAM以及数个工作寄存器，通过指令设置这些工作寄存器，可以使MAX7219进人不同的工作状态。所述控制系统的滤波电路采用无源RC低通滤波器，通过计算信号的频谱，进而得出滤波器的截止频率，来选择合适的R和C的值，通过示波器观察发现的失真非常小，因而D/A转换的精度也很高。所述控制系统的放大及信号隔离电路采用集成运放LM358进行信号的放大，其内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模块，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关.我们知道单片机引脚高电平为SV，为满足控制信号0～9V，设计放大器的放大倍数为2倍，对于放大器的输人和输出信号都加了由集成运放LM358设计的射极跟随器用于信号的隔离，抑制干扰信号，提高D/A转换得精度。所述控制系统的故障诊断电路采用光藕、三极管和发光二极管设计了一个对电源供电故障、芯片引脚工作故障和控制信号输出故障进行报警的电路，当它们中任何一个出现故障，对应得报警灯便会被点亮，同时断开电掀，保护电路，便于我们快速检者出故障源。所述控制系统中按键采用独立式按键，键值获取采用扫描电路，不断地扫描各个按键引脚，低电平有效；显示采用静态显示，仅在需要更新显示内容时CPU才执行一次更新子程序，节省CPU时间D/A转换由LPC2292的PWM实现，系统主要包括以下模块：按键扫描程序、显示程序、升/降压程序、方波程序、三角波程序、锯齿波程序、正弦波程序。本专利技术的有益效果是：系统工作稳定，操作方便，可靠性高，抗干扰能力强，开发过程简单方便，保证了系统的控制功能，而且具有运行稳定可靠，控制精度高，性价比高，维护成本低。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的EPS实验台液压控制系统图。图2是本专利技术的系统硬件控制原理图。图3是本专利技术的控制系统程序流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，控制系统采用ARM7系列的PHILIP的LPC2292芯片，主要是通过按键控制LPC2292使其发送幅度（0～9V）变化的控制电压信号给电液比例控制器，使电液比例控制器的比例电磁铁中相应产生（100～800mA）的电流来控制液压泵，而控制电压信号则通过MAX7219进行LED显示。如图2，控制系统采用LPC2292、显示驱动芯片MAX7219、防抖动芯片MAX6818和集成运放LM358进行。LPC2292是144脚封装，基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32ARM7TDMI-SCPU的微控制器，并带有128/256k字节(kB)嵌入的高速Flash存储器，128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行，对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%，而性能的损失却很小，6通道32位脉宽调制器(PWM)，可以通过PWM实现D/A转换，不用再外接D/A转换芯片，提高了抗干扰能力，也降低了成本。LPC2292带有6个脉宽调制通道以产生可编程的脉冲和间隔宽度，PWM连续输出的间隔由32位倒计数器控制，两个匹配寄存器可用于提供单边沿控制的PWM输出一个匹配寄存器(PWMMRO)通过匹配时重新设置计数值来控制PWM周期率，另一个匹配寄存器控制PWM边沿的位置，每个额外的单边沿控制PWM输出只需要一个匹配寄存器。控制系统的LED显示采用MAX7219驱动芯片.MAX7219是一种高集成化的串行输人/输出的共阴极LED显示驱动器，每片可驱动8位7段加小数点的共阴极数码管，可以数片级联，而与微处理器的连接只需3根线，MAX7219内部设有扫描电路，除了更新显示数据时从单片机接收数据外，平时独立工作，不占用数据存储器空间，极大地节省了MCU有限的运行时间和程序资源，连接线路非常简单，控制方便，外围电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ARM的汽车EPS试验台液压控制系统，其特征是：所述的控制系统采用ARM7系列的PHILIP的LPC2292芯片，主要是通过按键控制LPC2292使其发送幅度（0～9V）变化的控制电压信号给电液比例控制器，使电液比例控制器的比例电磁铁中相应产生（100～800mA）的电流来控制液压泵，而控制电压信号则通过MAX7219进行LED显示。

【技术特征摘要】
1.一种基于ARM的汽车EPS试验台液压控制系统，其特征是：所述的控制系统采用ARM7系列的PHILIP的LPC2292芯片，主要是通过按键控制LPC2292使其发送幅度（0～9V）变化的控制电压信号给电液比例控制器，使电液比例控制器的比例电磁铁中相应产生（100～800mA）的电流来控制液压泵，而控制电压信号则通过MAX7219进行LED显示。2.根据权利要求1所述的一种基于ARM的汽车EPS试验台液压控制系统，其特征是：所述控制系统采用LPC2292、显示驱动芯片MAX7219、防抖动芯片MAX6818和集成运放LM358进行。3.根据权利要求1所述的一种基于ARM的汽车EPS试验台液压控制系统，其特征是：所述LPC2292是144脚封装，基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32ARM7TDMI-SCPU的微控制器，并带有128/256k字节(kB)嵌入的高速Flash存储器，128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行，对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%，而性能的损失却很小，6通道32位脉宽调制器(PWM)，可以通过PWM实现D/A转换，不用再外接D/A转换芯片，提高了抗干扰能力，也降低了成本。4.根据权利要求1所述的一种基于ARM的汽车EPS试验台液压控制系统，其特征是：所述控制系统的LED显示采用MAX7219驱动芯片MAX7219是一种高集成化的串行输人/输出的共阴极LED显示驱动器，每片可驱动8位7段加小数点的共阴极数码管，可以数片级联，而与微处理器的连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：史树元，
申请(专利权)人：史树元，
类型：发明
国别省市：辽宁,21