Разработка функциональной схемы.
Все блоки системы, рассмотренные в п.1.2, составляют структурную схему разработанной микроконтроллерной системы автоматической регулировки фар, представленную на рисунке 1
Рисунок 1 – Структурная схема устройства системы автоматической регулировки фар
Система содержит датчик положения кузова, назначение которого вырабатывать сигналы, пропорциональные отклонению положения кузова от горизонтального положения в осях – OY . Ось ОY направлена в поперечном направлении и характеризует крен автомобиля в процессе движения. Алгоритмы управления фарами могут потребовать измерения не только положения, но и скорости изменения положения автомобиля. В данном проекте будет использоваться алгоритмическое оценивание скоростей по результатам измерения положений.
Вместе с датчиками положения кузова на формирователи входных сигналов подается выход датчики углов поворота фар, которые могут поворачиваться в горизонтальном направлении. Особенностью работы системы управления фарами в вертикальном направлении является высокое требуемое быстродействие системы при неровной дороге.
Формирователи входных сигналов для указанных датчиков представляют собой масштабирующие и буферные усилители, согласующие сигналы датчиков по уровню и по мощности с входами микроконтроллера.
Сигналы с формирователей поступают на многоканальный АЦП, встроенный в микроконтроллер.
Как отмечалось, выход датчика скорости представляет собой импульсный сигнал, поэтому формирователем для него является масштабирующий усилитель и одно вибратор, формирующий меандр. Выход данного преобразователя подключается к дискретному порту, который может обрабатываться по прерыванию, вызванному положительным фронтом.
Дискретными сигналами являются сигналы сигнализации включенного освещения и указателя поворота. Они подаются на дискретные порты и также обрабатываются по прерываниям, вызываемым положительным фронтом.
Выходные сигналы подаются на усилители, обеспечивающие гальваническую развязку и усиление сигналов с портов микроконтроллера. Сигналы, подаваемые для поворота фар, являются аналоговыми, поэтому это выходы многоканального ЦАП, встроенного в микроконтроллер.
Сигналы на включение ламп бокового света являются дискретными, поэтому они подаются на выходы дискретного порта.
Для программирования и диагностики системы управления предусмотрены соответствующие разъемы. Для уменьшения числа используемых портов устройства предполагается, что диагностика и программирования осуществляются через один порт. Для этого может быть использован параллельный порт.
Программирование и диагностика системы осуществляется посредством персональной ЭВМ или ноутбука, поэтому требуется наличие соответствующего интерфейса. При использовании ноутбука может потребоваться преобразователь, работающий с напряжениями последовательного интерфейса 3 В.
Также для осуществления связи с другими блоками управления, желательно наличие CAN-интерфейса или соответствующего преобразователя.