1、    車輛底盤集中潤滑系統智能控制器的設計        鄭榮良，曹會新 時間:2008年04月01日     字 體: 大 中 小        關鍵詞:        摘要：關鍵詞： 智能控制器 潤滑系統 汽車底盤 鐵電存儲器眾所周知，汽車上運動部件的潤滑是決定汽車運行工況

2、和部件使用壽命的一個極其重要的因素。如果運動部件得不到及時和適當的潤滑就會被磨損壞，導致汽車無法正常工作；而潤滑供油過量也會產生附加熱量，造成污染和浪費。實驗證明，周期定量供油，既可得到很好的潤滑又不會產生污染和浪費。傳統的手動潤滑無法滿足這個要求，因此設計了單片機集中潤滑系統。1 智能控制器優點 集中潤滑系統由控制器、潤滑泵、分油器、軟管、電源接線等組成13。本文完成的是系統控制器部分設計。目前市場上的控制器有兩種，一種是由分列元件組成的控制器，其缺點是：(1)潤滑工作時間和休止時間固定，用戶不能根據車輛的工作環境和狀態調節供油量。(2)采用電容記憶，數據記憶時間短暫且容易丟失；另一種是由單

3、片機構成的智能控制器，其優點是：(1)系統潤滑的工作時間和休止時間可調，用戶可根據汽車的不同潤滑要求自主設定。(2)采用鐵電存儲器，數據存儲記憶時間長，且掉電后不丟失。2 硬件設計2.1單片機核心器件單片機選用PHILIPS公司的P87LPC76842C串行總線與主機通信。FM24CL04用來存儲鍵盤設定的潤滑工作時間和休止時間，并且可以記憶剩余時間。(7)VDD接5V電源。該5V電源是通過電壓轉換芯片MC34063將車載12V電源進行轉換而得來。2.2 FM24CL04鐵電存儲器FM24CL04是Ramtron 公司推出的的低功耗4KB新型非易失性存儲器，串行方式工作，8引腳SOIC封裝，工

4、作電壓范圍為2.73.3V，與工業標準的串行EEPROM兼容，但是工作電流只有75A，比EEPROM低13倍，而編程速度遠遠比EEPROM快，極大延長了電池壽命，縮短了編程時間。它的寫入周期可高達100億次，數據可保存10年。 FM24CL04 用來存儲鍵盤設定的工作時間和休止時間以及當前剩余的工作時間和休止時間，中途停機則CPU將數據自動保存，下次啟動時存儲器中數據為掉電前數據，對休止時間進行累計，以免因休止時間過長而造成潤滑不足。鐵電存儲器的應用電路如圖3所示。2.3 鍵盤和顯示電路顯示電路主要由四片74LS164D驅動三個8段LED顯示器和四個發光二極管。74CL164D的A、B兩腳短接

5、作為串行數據輸入端，串行輸入信號來自CPU的RXD端，CPU 的TXD腳輸出時鐘脈沖，四片74LS164D以前一片并行輸出最高位Q8連至后一片的A、B腳的方式串聯連接，且共用一個時鐘。顯示電路如圖4所示。鍵盤采用獨立結構，電路如圖5所示。鍵盤操作方法如下：(1)按下設置鍵S1，發光管D1亮，表示系統正處于設置狀態，同時若發光管D2亮表示設置的是休止時間，若發光管D3亮，表示設置的是工作時間。設置好休止時間（或者工作時間）后，按下運行鍵S4表示確定。再按一次設置鍵S1，則設置工作時間（或者休止時間），然后按S4鍵確定。(2)選擇鍵S3可以選擇設置的是LED數碼管的個位、十位、百位。連續按此鍵，三

6、個數碼管逐次點亮。(3)選擇好數碼管的某位，連續按下增加鍵S2，數碼管循環顯示09。(4)設置好時間，按下運行鍵S4，發光管D4點亮，表示系統開始進入運行狀態。在系統運行中，任何時間按下設置鍵，系統將停止運行而進入設置狀態。2.4 硬件抗干擾設計5抗干擾設計的基本原則是：抑制干擾源，切斷干擾傳播路徑，提高敏感器件的抗干擾性能。本系統采用的抗干擾措施有：(1)繼電器線圈增加續流二極管，消除斷開線圈時產生的反電動勢干擾。(2)單片機的I/O口與噪聲源間加光耦隔離。(3)把干擾源(電機、繼電器)遠離敏感元件(單片機)。(4)對單片機使用電源監控及看門狗電路，可大幅提高整個電路的抗干擾性能。?3 軟件

7、設計智能控制器程序采用匯編語言編寫，主程序流程圖如圖6所示。工作過程說明：控制器設置的兩次休止時間間隔最長為999分鐘，工作時間最長為999秒。存儲器中休止時間每分鐘自動減1，工作時間每秒鐘自動減1。系統的主要功能控制是由T0中斷服務程序確定，如圖7所示。潤滑前后都需檢測油路壓力是否正常，不正常則蜂鳴器報警，提醒駕駛員排除障礙。障礙排除后，重新上電，系統開始工作。4 道路試驗結果按照本文的設計方法已經制造出控制器樣機，并將樣機安裝到桑塔納汽車上進行了為期三個月的道路試驗。通過試驗，對不滿足要求的軟件和硬件進行了改進，最終樣機試驗達到了預期的效果：在汽車連續行駛的過程中，控制器控制潤滑準確可靠，通過顯示器，系統休止剩余時間和工作時間一目了然。當汽車停止后，剩余的休止時間保存在存儲器中，汽車再次啟動后，顯示器中顯示的是存儲器中剩余休止時間，并開始累計計時。試驗表明，底盤集中潤滑系統的智能控制器運行準確，能實現預期