电子产品世界

2．2．1 电压放大模块
在该设计的模块中，由于实验小车的本身的速度的局限性通过加速度传感器采集到的电压信号较弱，需要对电压信号进行放大。主要采用芯片LM324对模拟信号进行放大，便于后面的电压比较器处理。由于采用的加速度传感器芯片的特殊性质，在0 g或者静止的情况下，输出模拟电压大概为1．2 V，经过电压放大模块以后，电压由原来的1．2 V放大到1．8 V左右。由图3可以看出，采用同相比例电压放大，由管脚1输出来的电压就是1．8 V，根据设计的原理图，由反馈回路上的两电阻比值得知，运算放大倍数为3倍，由于实际测试的时候LM324运算放大器采用3 V直流电源供电，所以同相比例放大器没有按照理论上的3倍进行放大，而仅仅放大了1．5倍，经过放大的1．8 V的模拟电压信号经过滤波电路，接入到比较器的6管脚，与设定的电压值进行比较。
2．2．2 电压比较器模块
在电压比较模块中，选择LM324芯片作为比较器，比较器正向输入设定的电压值，以此来模拟汽车在稳定行驶时的数据，实际小车测到的实验数据接入比较器负向输入。理想状态下，当实际测得电压值小于设定的电压时，比较器逻辑出高电平，则根据电路原理图可知，LED1不发光，而LED2发光，相反，如果实际测得电压数据大于设定的理论值，则比较器逻辑出低电平，此时LED1灯发光而LED2灯不发光。通过LED的亮灭，来判断此时小车是否是加速度过大，是否是稳定行驶的状态。
在测试过程中，由于电压比较器的供电电压也是3 V的直流电源，所以模块一经上电，LED1就会点亮，表示电路工作正常，模拟实际汽车行驶的安全状态，此时ESP不工作；当加速度传感器感应到危险状态，输出模拟电压较大电压时，实验小车不在预定的状态行驶，此时LED2点亮，而LED1熄灭，LED2灯点亮发出警告此时小车处于不稳定行驶状态，同时也预示，汽车的ESP系统要从待命状态进入工作状态。在实际演示过程中，经过多次试验，设定的电压值为1．8 V是比较合适的。
2．3 实验制动模块的模拟设计
ESP电子车身稳定系统在工作时，当ECU接收到轮速传感器传来的信号时，电子控制单元就会下达相关指令到执行器一液压调节器。液压调节器通过控制各个车轮的制动回路，来主动调节汽车行驶的不稳定状态，及时纠正汽车的行驶方向，使汽车主动回到预定的行驶轨道，保证行车安全。
2．3．1 制动模块模拟设计的原理分析
考虑到实验小车的驱动模块已存在，无法对驱动模块进行干涉，在模拟设计中，主要采用继电器对小车的驱动后轮电机进行短暂的制动，继电器主要起转换电路的作用，通过三极管NPN9013的导通与截止，来控制继电器工作，当继电器工作时，继电器线圈有电流通过，产生电磁力，吸引继电器内部衔铁转换电路，切断后轮电机的工作回路，电机停止工作；短暂的时间后，继电器断电，内部开关主动回到原来的位置，小车继续工作。

关键词： ESP 电子 车身稳定系统 模拟设计