機械畢業(yè)設(shè)計（論文）-大型貨車行車制動器降溫機構(gòu)的設(shè)計【全套圖紙】

1、<p>　　大型貨車行車制動器降溫機構(gòu)的設(shè)計</p><p><b>　　學(xué) 生：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p>　　（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長沙 410128）</p><p>　　摘 要：山區(qū)道路坡大彎急，汽車行駛過程中需要頻繁制動

2、，制動器工作時間較長，制動蹄片和制動轂容易發(fā)熱，導(dǎo)致摩擦片的摩擦系數(shù)急劇下降，致使汽車制動效能衰退，嚴重影響制動的可靠性。為了保持行車安全，提高汽車運輸效率，需要對制動器進行降溫處理，減少熱負荷。本文提出一種能夠適時準確對制動轂進行淋水冷卻的裝置的實現(xiàn)原理。</p><p>　　關(guān)鍵詞：制動系統(tǒng);DS18B20溫度傳感器;電容開關(guān)傳感器;AT89C51單片機；遙控發(fā)射接收模塊</p><p&g

3、t;　　全套圖紙，加153893706</p><p>　　Large Truck Crane Brake Cooling Design of Organization</p><p><b>　　Author：</b></p><p><b>　　Tutor：</b></p><p>　　（Ori

4、ental Science ＆Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128）</p><p>　　Abstract：Mountain road slope big bend urgent, car the course of driving the need for frequent brake, the brake wo

5、rk over a long period of time, of brake shoes and brake hub prevails, cause friction piece of the friction coefficient fell sharply, cause the brake performance recession, the serious influence the reliability of the bra

6、ke. In order to maintain the safety, improve the car transport efficiency, need to cool down brake handle, reduce the heat load. In this paper a kind of can accurately</p><p>　　Keywords: brake system; The te

7、mperature sensor DS18B20; Capacitor switching sensors; AT89C51 single-chip microcomputer; Remote control launch receiving module</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 引言</b

8、></p><p>　　隨著交通運輸業(yè)的發(fā)展,大型貨車已成為這一行業(yè)中必不可缺的交通運輸工具。由于路況以及車輛自身的問題,在長途運輸時,往往需頻繁使用剎車系統(tǒng),因此,在整個運輸過程中,剎車系統(tǒng)常常工作于高溫環(huán)境中,很容易造成以下問題:在高溫環(huán)境中,剎車系統(tǒng)的各工作部件易發(fā)生氧化,會減少剎車系統(tǒng)的使用壽命,甚至可能導(dǎo)致剎車失靈,造成安全事故,為此,國外多采用為車輛安裝輔助制動裝置的方法,能較好地提高制動效果,

9、但由于我國道路地形復(fù)雜,該裝置的實際使用效果并不是很理想,另外常用的方法是采用改良剎車片的材料,雖然效果較好,但材料研制復(fù)雜、成本較高,使用并不普遍。目前,國內(nèi)很多駕駛員為了降低運輸成本,都會在車上安裝一個高位水箱，利用其高位產(chǎn)生的壓力將其傳送到剎車轂上，從而冷卻車轂，但是在行車過程中司機要根椐當時的具體情況來控制水箱開關(guān)，而水箱的高度有限，壓力太小，時常會出現(xiàn)噴嘴堵塞現(xiàn)象，或利用剎車本身的氣壓來實現(xiàn)剎車淋水冷卻，這種方式對水箱等配件的

10、密封性能和受壓能力要求高，容易損壞水箱等配件，為了更好地解決大型貨車制動安全問題,保持剎車系統(tǒng)性能穩(wěn)定,本課題設(shè)計了一種大型貨車制動過熱自動控制系統(tǒng)。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　車輛在丘陵地帶或坡道上行駛時需頻繁或長時間剎車，這會造成剎車鼓（盤）、制動蹄溫度驟升（尤其是大型貨車），過高的溫度也易使剎車系統(tǒng)產(chǎn)生熱衰退現(xiàn)象,使得各工作部件之間的摩擦系數(shù)變

11、小[1],降低剎車系統(tǒng)性能,更嚴重的甚至可能導(dǎo)致剎車失靈,造成安全事故,為此,大部分歐美國家采用為車輛安裝緩行器的方法來防止安全事故的發(fā)生. 所謂緩行器,又被稱為“第四制動器”[2],它作為輔助制動裝置,可以較好地提高制動效果. 但由于我國道路地形復(fù)雜,該裝置的實際使用效果并不是很理想. 除此之外,通過改良剎車片的材料來緩解熱衰退現(xiàn)象也是一種較為常用的方法,該方法雖然效果較好,但材料研制復(fù)雜、成本較高,使用并不普遍.目前,國內(nèi)很多駕駛員

12、為了降低運輸成本,依然采用人工手動冷卻的方法為剎車系統(tǒng)降溫,也就是車上安裝一個高位水箱，利用其高位產(chǎn)生的壓力將其傳送到剎車轂上，從而冷卻車轂,但這種方法的缺點是：在行車過程中司機要根椐當時的具體情況來控制水箱開關(guān)，而且水箱的高度有限，壓力太小，時常會出現(xiàn)噴嘴堵塞現(xiàn)象，從而達不到預(yù)想的效果，同時也要分散司機行車過程中的注意力。另外一種方法(手動控制)是:利用剎車本身的氣壓來實現(xiàn)剎車淋水</p><p>　　2 制

13、動系統(tǒng)原理的分析</p><p>　　2.1 汽車制動的原理及制動器結(jié)構(gòu)</p><p>　　當踏下制動踏板1時，通過推桿2推動主缸活塞3后移。主缸4將產(chǎn)生高壓油液經(jīng)油管5流入輪缸6中，推動兩活塞7外移而使兩制動蹄饒各自的支承銷轉(zhuǎn)動。制動蹄上的摩擦片9壓緊在制動轂的內(nèi)圓柱面上。這時不轉(zhuǎn)動的制動蹄對旋轉(zhuǎn)的制動轂作用一個與轉(zhuǎn)動方向相反的摩擦力矩（也叫制動力矩Mμ。由于制動力矩Mμ的作用，使車

14、輪對地面作用著一個向后的圓周推力Fμ,同時地面也對車輪作用著一個向后的反作用推力Fb，這個反作用推力Fb是使汽車制動的外力，稱為制動力。制動力經(jīng)車輪、車橋、懸架傳給車架、車身，迫使汽車減速。制動力越大時，汽車的減速度也越大。但是，與汽車牽引力類似，汽車制動力的大小不僅取決于制動力矩Mμ大小，還受輪胎與地面附著條件限制。在制動系不工作時，回位彈簧13使制動轂8的圓柱面與制動蹄之間留有一定大小的間隙，車輪及制動轂可以自由轉(zhuǎn)動。</p&

15、gt;<p>　　1-制動踏伴；2-推桿；3-主缸活塞；4-制動主缸；5-油管；6-制動輪缸 ；7-輪缸活塞；8-制動轂；9-摩擦片；10-制動蹄；11-制動底板；12-支撐銷；13-回位彈簧</p><p>　　圖1 制動系工作原理示意圖</p><p>　　Fig.1 Brake system working principle diagram</p>

16、<p>　　2.2 剎車過熱問題解決方案</p><p>　　制動器工作時，摩擦所產(chǎn)生的熱絕大部分傳給了制動轂，使其溫度升高，制動轂升溫后將膨脹而使制動間隙增大。為了減少溫升，應(yīng)當使制動轂有較大的熱容量，因此制動轂應(yīng)具有足夠大的質(zhì)量，有些汽車的制動轂外表面還鑄出若干肋片，以增加散熱面積和剛度。摩擦片的導(dǎo)熱性很差，通過它傳到制動蹄的熱量很少，而且難以向大氣散熱。因此，摩擦片工作表面的溫升也會很嚴重。摩擦

17、片溫升過高將導(dǎo)致摩擦系數(shù)大幅度下降而嚴重影響制動效能（這種現(xiàn)象稱為制動器的熱衰退），以及耐腐蝕變壞而縮短使用壽命，情況嚴重時還可能燒毀。針對制動負荷大的問題，人們設(shè)計了排氣制動輔助裝置，在一定程度上緩解了制動熱負荷的問題，但該系統(tǒng)相對復(fù)雜，價格較高，使用范圍受一定的限制，對一些低價位的貨車加裝該系統(tǒng)顯然是不經(jīng)濟的。目前，一些載貨汽車進行了制動器淋水冷卻，雖然具有一定的效果，但由于淋水時機難以掌握，經(jīng)常產(chǎn)生制動轂變形開裂，導(dǎo)致車輛不能正常

18、制動和行駛。因此，設(shè)計能夠適時自動水冷卻裝置是非常必要的。本課題就是設(shè)計了一種大型貨車制動過熱自動控制系統(tǒng)裝置.這個裝置的基本功能: 遙控發(fā)射接收裝置控制大型貨車制動過熱自動控制系統(tǒng)裝置的開啟或關(guān)閉,有自動和手動兩種工</p><p>　　2.3 傳感器安裝位置的確定</p><p>　　由于在汽車行使過程中，制動轂是在轉(zhuǎn)動的。故采集溫度信號的溫度傳感器（因熱電偶回路需接入導(dǎo)線和測量儀表

19、）不能直接安裝在制動轂上。制動蹄與摩擦片都是熱的不良導(dǎo)體，且在制動過程中的頻繁振動，也不利于傳感器的安裝。因此熱電偶只能安裝在既能夠較精確的檢測到制動轂的溫度變化，又不隨制動轂一起轉(zhuǎn)動的位置，經(jīng)過比較分析，將熱電偶溫度傳感器安裝在制動輪缸上端，距離制動轂工作表面（即內(nèi)圓面）非常接近，但又不能與制動轂接觸。因為鼓式制動器的內(nèi)部是封閉的，制動過程中產(chǎn)生的熱量不能較快散逸，而熱電偶傳感器與制動轂工作表面非常接近，所以能夠較精確的檢測出制動轂上

20、的溫度。很多車輛同時使用盤式制動器和鼓式制動器，盤式制動器多用于前輪上，而鼓式制動器用于后輪，盤式制動器摩擦力由制動片產(chǎn)生，這些制動片被擠壓和夾緊到制動盤上，制動盤安裝在車輪上。制動盤為鑄造件，對它的兩側(cè)進行機加工。制動片附在金屬板上，金屬板由液壓系統(tǒng)中的活塞推動。</p><p>　　3 東風(fēng)牌EQ1202WB3G載貨汽車</p><p>　　3.1 EQ1202WB3G車型介紹&l

21、t;/p><p>　　圖2 東風(fēng)牌EQ1202WB3G載貨汽車</p><p>　　Fig.2 EQ1202WB3G Dongfeng car parts</p><p>　　東風(fēng)牌EQ1202WB3G載貨汽車由東風(fēng)汽車有限公司生產(chǎn)制造，該產(chǎn)品底盤選用東風(fēng)汽車有限公司生產(chǎn)的東風(fēng)牌EQ1202WB3GJ載貨汽車底盤，發(fā)動機選用東風(fēng)康明斯發(fā)動機有限公司生產(chǎn)的ISDe21

22、030柴油發(fā)動機，發(fā)動機排量為5900，發(fā)動機功率為155千瓦，整車總質(zhì)量20010千克，上戶噸位9990千克，整備質(zhì)量9825千克，最高車速可達90公里/小時。本車采用的是鼓式剎車，我所研究和設(shè)計的系統(tǒng)都是基于本車的制動系統(tǒng)而研究的。</p><p>　　3.2 EQ1202WB3G的降溫系統(tǒng)初步設(shè)計</p><p>　　EQ1202WB3G所使用的后部防撞裝置為一簡易的防護架，和一般

23、的卡車的后部防護裝置沒有任何區(qū)別，簡易的H型結(jié)構(gòu)，這種防護架結(jié)構(gòu)簡單。我設(shè)計的是將水箱安裝在防護架上尾燈旁，在供水的前提下，它又可以起到防火的效果。</p><p>　　圖3 水箱安裝位置初步設(shè)定</p><p>　　Fig.3 Water tank installation position preliminary setting</p><p>　　圖4

24、降溫系統(tǒng)原理圖</p><p>　　Fig.4 Cooling system diagram</p><p>　　4 自動控制系統(tǒng)功能設(shè)計</p><p>　　4.1 自動控制系統(tǒng)功能設(shè)計</p><p>　　遙控發(fā)射接收裝置控制大型貨車制動過熱自動控制系統(tǒng)的開啟或關(guān)閉,有自動和手動兩種工作模式;自動方式下,DS18B20溫度傳感器通過

25、感應(yīng)當前剎車轂或止動蹄上的溫度，對剎車系統(tǒng)溫度進行實時監(jiān)測,溫度信號輸入到主控芯片(AT89C51單片機),主控芯片根據(jù)設(shè)定的溫度條件輸出控制信號,啟動噴水設(shè)備對剎車系統(tǒng)降溫;在手動方式下,也可以控制單片機啟動噴水設(shè)備，降低剎車系統(tǒng)的溫度。</p><p>　　1) 有遙控功能，有手動和自動兩種工作模式。</p><p>　　2) 在自動模式下，行駛或者制動過程中，溫度傳感器感應(yīng)到溫度，當

26、溫度大于80度小于120度時, 大型貨車制動過熱自動控制系統(tǒng)就會自動打開一個電磁閥并且水泵吸水,通過噴頭噴水冷卻剎車轂;當大于120度小于150度時, 大型貨車制動過熱自動控制系統(tǒng)就會自動打開兩個電磁閥,水泵吸水,通過噴頭噴水冷卻剎車轂; 大于150度時，大型貨車制動過熱自動控制系統(tǒng)就會自動打開三個電磁閥，水泵吸水,通過噴頭噴水冷卻剎車轂，并且系統(tǒng)就會自動報警.駕駛者可采取措施. </p><p>　　3） 對各

27、個車輪的溫度實時檢測，二極管綠燈亮表示車輪溫度到達80度，二極管黃燈亮表示車輪溫度在120度至150度之間，閃爍二極管發(fā)光表示車輪溫度大于150度，由此提醒駕駛者。</p><p>　　4） 在手動模式下，通過對各個車輪溫度的實時檢測，可以對單個車輪的噴水設(shè)施進行控制，以解決轉(zhuǎn)向剎車時單個車輪溫度過高的問題。</p><p>　　5) 當水箱中的水用完，位置傳感器檢測到，系統(tǒng)就會自動報警，

28、制動過熱自動控制系統(tǒng)停止工作。</p><p>　　5 自動控制系統(tǒng)硬件設(shè)計</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)所需實現(xiàn)的基本功能, 對本系統(tǒng)硬件電路進行設(shè)計.</p><p>　　5.1 系統(tǒng)主控設(shè)計</p><p>　　5.1.1 AT89C51單片機</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可

29、擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。</p><p>　　(1) 選擇AT89C51芯片</p><p><b>　　1) 主要特性：</b></p>

30、;<p>　　?與MCS-51 兼容 </p><p>　　?4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000寫/擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間：10年</p><p>　　?全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz</p><p>　　?三級程序存儲器鎖定</p><p>　　?128*8位內(nèi)部RAM</p><p>　　?32可編

31、程I/O線</p><p>　　?兩個16位定時器/計數(shù)器</p><p><b>　　?5個中斷源 </b></p><p><b>　　?可編程串行通道</b></p><p>　　?低功耗的閑置和掉電模式</p><p>　　?片內(nèi)振蕩器和時鐘電路</p>

32、<p>　　2) AT89C51的極限工作參數(shù)</p><p>　　工作溫度-55直+125</p><p>　　儲藏溫度-65直+150</p><p>　　任一腳對地電壓-1.0V直+7.0V</p><p>　　最高工作電壓6.6V</p><p>　　直流輸出電流15.0mA</p>

33、<p>　　3) 管腳功能說明及使用：</p><p>　　圖5 所示為AT89C51</p><p>　　Fig.5 AT89C51</p><p>　　VCC：供電電壓。GND：接地。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當

34、/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。該芯片正常工作時,需提供5 V的直流穩(wěn)壓電源,因此,利用LM7805穩(wěn)壓芯片,將12 V的車輛電源轉(zhuǎn)換后為其供電.</p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動

35、器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p>　　對于單片機的振蕩電路,在綜合考慮了系統(tǒng)性能要求及成本等因素后,選擇12MHz的晶振和30 pF的電容,為單片機正常工作產(chǎn)生必要的時鐘信號[4] .如下圖6所示</p><p><b>　　圖6 時鐘電路</b&

36、gt;</p><p>　　Fig.6 Clock circuit</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間,使用10 μF的電解電容及1kΩ電阻可組成自動上電復(fù)位電路[4],使單片機正常運行.如下圖7所示:</p><p><b>　　圖7 復(fù)位電路</b></p>&

37、lt;p>　　Fig.7 Reset circuit</p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。</p><p>　

38、　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 </p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉

39、電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉電阻優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。</p><p>　　P3口：P3口管腳是8個內(nèi)部帶上

40、拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。</p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：</p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口）,P3.1 TXD（串行輸出

41、口）,P3.2 /INT0（外部中斷0）,P3.3 /INT1（外部中斷1）,P3.4 T0（記時器0外部輸入）,P3.5 T1（記時器1外部輸入）,P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）,P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）。</p><p>　　ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周

42、期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器

43、取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。</p><p>　　(2) AT89S51單片機的I/O分配</p><p>　　根據(jù)單片機P0，P1，P2，P3端口使用說明及要實現(xiàn)的功能進行I/O分配：</p><p>　　1) 用于感應(yīng)大型貨車左前輪，右前輪，左后輪，右后輪當前剎車轂／止動蹄上的溫度，輸入

44、口為四個DS18B20溫度傳感器的輸入端。</p><p>　　2) 用于感應(yīng)水位的電容式傳感器，分配輸入端口為P0.4。</p><p>　　3) 用于遙控輸入端的分配口為P1.3,P1.2,P1.1,P1.0</p><p>　　4) 用于驅(qū)動控制左前輪水泵的電磁閥的三個三極管的基極做輸出端，分配輸出端口為P3.7,P3.6，P3.5。用于驅(qū)動右前輪的水泵的電磁

45、閥三個三極管的基極做輸出端，分配輸出端口為P3.4,P3.3，P3.2.用于驅(qū)動左后輪的水泵的的電磁閥三個三極管的基極做輸出端，分配輸出端口為P3.1，P3.0，P1.7。 用于驅(qū)動右后輪的水泵的電磁閥的三個三極管的基極做輸出端，分配輸出端口為P1.6,P1.5，P1.4.</p><p>　　5) 用于驅(qū)動水泵工作的輸出口,分配輸出管腳為P0.0,P0.1,P0.2,P0.3.</p><p

46、>　　6) 用于驅(qū)動控制蜂鳴器報警的三極管輸出端P2.4</p><p>　　圖8 輸入輸出口接線方式</p><p>　　Fig.8 Input output connection mode</p><p>　　(3) 單片機控制方式</p><p>　　AT89S51單片機的輸出信號端與電磁閥的一端相連，電磁閥的另一端接地，系統(tǒng)

47、通過控制電磁閥開啟個數(shù)來控制噴水多少，電源單元的輸入端與外設(shè)直流電源連接，電源單元的輸出端與AT89C51單片機的工作電壓端連接，電源單元的輸入端與AT89C51單片機的輸出信號端連接，PNP三極管基極與單片機分配端口相聯(lián)接如下圖9所示。</p><p>　　圖9 左前車輪的三極管驅(qū)動電磁閥和水泵蜂鳴器電路圖</p><p>　　Fig.9 The left front wheel dr

48、ive of solenoid valve and pump transistor circuit diagram a buzzer</p><p>　　當系統(tǒng)接通電源后,單片機自動進行復(fù)位在該部分電路中，在制動過程和行駛過程中，大型貨車制動過熱自動控制系統(tǒng)控制電路將自動進入自動模式，將根據(jù)傳感器感應(yīng)的當前溫度，對剎車系統(tǒng)溫度進行實時監(jiān)測,溫度信號輸入到主控芯片(AT89C51單片機), 當感應(yīng)到溫度到滿足設(shè)定的

49、條件時，主控芯片根據(jù)設(shè)定的溫度條件輸出控制信號,啟動噴水設(shè)備對剎車系統(tǒng)降溫;在手動方式下,也可以控制單片機啟動噴水設(shè)備，降低剎車系統(tǒng)的溫度。用戶也可通過實際的需要調(diào)整大型貨車制動過熱自動控制系統(tǒng)的具體工作條件，在自動模式下工作的情況如下：</p><p>　　電容式傳感器用于對水箱液位進行實時檢測,防止因水量不足而造成溫度控制功能失靈.由于在檢測過程中無需知道具體的液位高度,只要當水箱缺水時,產(chǎn)生報警提示即可,所

50、以可選用電容式常開接近開關(guān)作為檢測元件. 在實際檢測時,電容式接近開關(guān)的測量頭與被測物體構(gòu)成電容的兩極板,當被測物體移動時,介電常數(shù)發(fā)生變化,使得電容值改變[6]。這一改變,可產(chǎn)生對應(yīng)的開關(guān)信號.在實際電路中,該信號通過P0.4輸入單片機中,當單片機接收到高電平信時,P2.4輸出低電平，對應(yīng)的S8550三極管飽和，集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，電壓降約為0.2V，相當于開關(guān)閉合，即判斷水箱缺水, 蜂鳴器發(fā)聲發(fā)出報警信號。</p>&

51、lt;p>　　大型貨車在制動過程和行駛過程中,左前輪溫度傳感器感應(yīng)當前左前輪剎車轂／止動蹄溫度,單片機的設(shè)定溫度為80度,120度,150度.當溫度達到80度時,單片機控制輸出端口ZQ3輸出低電平,S8550三極管飽和，集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，電壓降為0.2V，相當于開關(guān)閉合，電磁閥FA3得電后常開觸頭閉合，此時與電磁閥FA3并聯(lián)的發(fā)光二極管發(fā)光，駕駛者就可以判斷車輪溫度在什么范圍內(nèi)，此時ZQSB輸出低電平,對應(yīng)三極管導(dǎo)通, 對應(yīng)的電

52、磁閥打開，貨車12V的蓄電池給12V的水泵供電，水泵抽水，噴頭噴水到鼓輪上，降低剎車轂／止動蹄溫度，而ZQ1，ZQ2兩個輸出端此時處于高電平，對應(yīng)的S8550三極管截止，相當于開關(guān)斷開，對應(yīng)電磁閥不得電。</p><p>　　當溫度達到120度而小于150度時,單片機控制輸出端口ZQ2輸出低電平,對應(yīng)的S8550三極管飽和，集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，電壓降為0.2V，相當于開關(guān)閉合，電磁閥得電后常開觸頭閉合，此時與電磁

53、閥FA2并聯(lián)的發(fā)光二極管發(fā)光，駕駛者就可以判斷車輪溫度在什么范圍內(nèi)，以便在開車時注意剎車或停車，此時ZQSB端口輸出低電平,對應(yīng)三極管導(dǎo)通, 電磁閥打開，貨車蓄電池給水泵供電，水泵抽水，并噴到鼓輪上，降低剎車轂或止動蹄溫度，而ZQ1輸出端此時處于低電平，對應(yīng)的S8550三極管飽和，相當于開關(guān)閉合，對應(yīng)電磁閥得電，電磁閥對應(yīng)的噴頭噴水。ZQ3輸出端口此時處于高電平，對應(yīng)的S8550三極管截止，相當于開關(guān)斷開，對應(yīng)電磁閥不得電，噴頭不噴水。

54、</p><p>　　當溫度達到150度時,單片機控制輸出端口ZQ1輸出低電平,對應(yīng)的S8550三極管飽和，集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，電壓降約為0.2V，相當于開關(guān)閉合，此時與電磁閥FA1并聯(lián)的發(fā)光二極管發(fā)光，駕駛者可以判斷車輪溫度在什么范圍內(nèi)，以便在開車時注意剎車或停車，電磁閥得電后常開觸頭閉合，此時貨車蓄電池給水泵供電，水泵抽水，并噴到鼓輪上，降低剎車轂／止動蹄溫度，而ZQ2，ZQ3兩個輸出端此時也處于低電平，對應(yīng)

55、的S8550三極管飽和，相當于開關(guān)打開，對應(yīng)的電磁閥得電，電磁閥對應(yīng)的噴頭噴水。</p><p>　　考慮到長時間連續(xù)噴水易產(chǎn)生如下問題: 1)水量使用較多,冷卻用水在未充分接觸熱源的情況下便流失,造成浪費; 2)剎車系統(tǒng)上殘留液體不易及時蒸發(fā),大量液體殘留易降低剎車性能. 因此,當溫度超標時,控制信號將以脈沖信號的形式對外輸出,實現(xiàn)對剎車系統(tǒng)的點射式噴水降溫. 在保證降溫效果的同時,盡可能減少冷卻水的用量以及剎

56、車系統(tǒng)上的液體殘留量。</p><p>　　圖10 為右前輪在行駛或制動過程中的電路原理圖</p><p>　　Fig.10 For traveling in a front-right wheel failure or in the process of braking circuit principle diagram</p><p>　　圖11 為右后輪

57、在行駛或制動過程中的電路原理圖</p><p>　　Fig.11 Right rear wheels in driving or braking process of the circuit principle diagram</p><p>　　圖12 為左后輪在行駛或制動過程中的電路原理圖</p><p>　　Fig.12 The left rear wh

58、eel drive or in the braking process circuit principle diagram</p><p>　　5.1.2 水泵的選用及水箱的選用</p><p>　　DP系列水泵移動和安裝方便 具有自吸功能 內(nèi)裝壓力自動開關(guān)，控制泵的正常運轉(zhuǎn), 介質(zhì)溫度可高達60℃,噪音低、耐腐蝕、壓力高</p><p>　　表1 水箱型號及其

59、參數(shù)</p><p>　　Table 1 Water tank model and its parameters</p><p>　　由于大型貨車長時間行駛或頻繁制動后，輪胎與地面摩擦產(chǎn)生熱量，會傳到鋼圈上，靠風(fēng)冷散熱,另外剎車片與剎車盤摩擦產(chǎn)生熱量，會傳到剎車盤上，部分傳到鋼圈上，靠風(fēng)冷散熱,熱量不宜采集出，還有一部分通過水蒸發(fā)吸熱或水溫升高而將熱量消耗掉。由此選擇水泵型號無需要求太高

60、，選擇普通的水泵即可。</p><p>　　如上表所示選擇型號:DP-130（B），具體參數(shù)為： 電壓：12（VDC），最大出流：2.2（A），最大流量：Max. Flow 0.45（1.7）G/min（L/min），轉(zhuǎn)速：470（r/min），最高壓力：130（0.90）psi （MPa），吸程：5（m），調(diào)壓開關(guān)：125（0.86）（MPa），功率：15（W）。</p><p>　　水

61、箱采用食品級SUS304系列、SUS316系列或SUS444系列,基本特點：優(yōu)質(zhì)食品級不銹鋼,SUS304極大延長可水箱的使用壽命，并能較好防止水質(zhì)的二次污染 ,結(jié)構(gòu)獨特合理高強度的沖壓板及箱內(nèi)分布均勻的不銹鋼拉筋使箱體承壓均勻合理.施工方便快捷標準沖壓板塊1000×1000、1000×500、500×500mm隨意裝配現(xiàn)場組裝焊接，無需吊裝設(shè)備.箱體輕盈美觀高質(zhì)量的沖壓工藝，既保證了箱體最大限度

62、的承壓需要，又降低了材料厚度，滿足了箱體的美觀實用要求。</p><p>　　由于本課題是用于制動灑水降溫，對水箱的使用環(huán)境要求不太高，只要堅固耐用，根據(jù)貨車承載量及貨車的容積，使用者可以根據(jù)自己情況,可以自己做一個,也可以選購一個,選擇時選擇其中較為便宜能保證安全即可。</p><p>　　5.1.3 LED燈的選用與二極管 </p><p>　　普通單色發(fā)光二

63、極管具有體積小、工作電壓低、工作電流小、發(fā)光均勻穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、壽命長等優(yōu)點，可用各種直流、交流、脈沖等電源驅(qū)動點亮。它屬于電流控制型半導(dǎo)體器件，使用時需串接合適的限流電阻，所以選用市場上常見即可。</p><p>　　5.1.4 蜂鳴器的選用 </p><p>　　當系統(tǒng)檢測到缺少水時，蜂鳴器發(fā)出報警信息.單片機口線SPK控制PNP三極管作為開關(guān)管使用。當SPK=0時，三極管飽和，相

64、當于開關(guān)閉合，電壓VCC加在蜂鳴器上，蜂鳴器鳴叫;當SPK=1時，三極管截止，相當于開關(guān)斷開，沒有電壓加在蜂鳴器上，蜂鳴器不工作。</p><p>　　品牌：HC，型號：HC12-16R ，種類：蜂鳴器(片) ， 材質(zhì)：PPO SGS，規(guī)格尺寸：Φ12x8.5（mm），，主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　型 號 Type Uni

65、t HC12-16R</p><p>　　額定電壓（VDC） Rated Voltage V 1.5</p><p>　　電壓范圍（VDC） Operating Voltage V 1-2</p><p>　　壓定電流（mA） Rated Current mA

66、 30</p><p>　　額定聲壓（db） Sound Output at 10cm dB 85</p><p>　　諧振頻率（Hz） Resonant Frequency Hz 2048</p><p>　　反應(yīng)時間（ms） Response Time ℃

67、 -20～+70</p><p>　　工作溫度（℃） Operating Temperature ℃ -30～+85</p><p>　　儲存溫度（℃） Storage Temperature NORYL</p><p>　　重量（g） Weight

68、 g 2</p><p>　　5.1.5 電磁閥的選型</p><p>　　ZTC系列電磁閥適用于水、油、氣、蒸氣蒸餾水為工作介質(zhì)，采用電訊號，可進行自動遠程控制工程介質(zhì)管路通斷的自動化元件，具有啟閉迅速，使用方便，節(jié)能好，壽命長等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于染化、紡織、印染、食品、醫(yī)藥、卷煙、石油化工、冶金等部門的自動控制。</p><p><b&

69、gt;　　主要技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　公稱通徑: 6-300mm</p><p>　　開閥能力:0.03-1Mpa 0-0.6Mpa適用介質(zhì):水、油、氣、蒸氣、蒸餾水</p><p>　　工作壓差:0.03-0.8Mpa 0.03-1.6Mpa</p><p>　　介質(zhì)溫度:5-155℃和5-220℃</p&g

70、t;<p>　　環(huán)境溫度:-10℃-+50℃</p><p>　　線圈允許溫升:80℃</p><p>　　電源電壓:AC 220V 380V 36V；DC 24V 12V</p><p>　　安裝方式:DG5 1/2” DG10 1/2” DG15 3/4”</p><p><b>　　工作原理:</b>

71、</p><p>　　ZTC系列電磁閥是一次開閥和二次開閥，其中DG10-15為二次開閥的特點，當電磁閥線圈通電后,形成磁場吸起活動鐵芯，閥內(nèi)上部壓力消償，閥塞被迅速托起，主閥口開啟，閥便形成通路:DG6采用一次開閥的直動式結(jié)構(gòu)，其工作壓差為0-0.6Mpa。駕駛者根據(jù)車輛運載情況選擇閥的型號.</p><p>　　圖13 液位報警裝置圖</p><p>　　Fi

72、g.13 The liquid level alarm device figure</p><p>　　5.1.6 三極管選用</p><p>　　單片機輸出口線控制PNP三極管作為開關(guān)管使用。PNP三極管基極與單片機分配口相聯(lián)接,當SPK=0時，三極管飽和，相當于開關(guān)閉合;當SPK=1時，三極管截止，相當于開關(guān)斷開。S8550三極管是一種常用的普通三極管。它是一種小電壓小電流小信號的

73、PNP型硅三極管0.5A/40V/1W/PNP，廠家KCD,封裝TO-92，特性： 集電極電流Ic：Max -100mA，集電極-基極電壓Vcbo：-50V，工作溫度：-55℃ to +150℃，主要用途：開關(guān)應(yīng)用,射頻放大.　　在本課題中，選用普通的即可，用于開關(guān)作用.</p><p>　　5.2 溫度檢測單元設(shè)計</p><p>　　5.2.1 溫度傳感器的選擇</p>

74、<p>　　大多數(shù)情況下，對溫度傳感器選用，需考慮以下幾方面問題： </p><p>　　1） 被測對象溫度否需記錄、報警和自動控制，否需要遠距離測量和傳送。 </p><p>　　2） 測溫范圍大小和精度要求。 </p><p>　　3） 測溫元件大小否適當。 </p><p>　　4） 被測對象溫度隨時間變化場合，測溫元件滯

75、后能否適應(yīng)測溫要求。 </p><p>　　5） 被測對象環(huán)境條件對測溫元件否損害。 </p><p>　　6） 成本低，使用是否方便。</p><p>　　溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器(RTD)和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。</p><p>　　熱電偶應(yīng)用很廣泛，它們非常堅固

76、而且不太貴。熱電偶有多種類型，它們覆蓋非常寬的溫度范圍，從200℃到2000℃。它們的特點是：低靈敏度、低穩(wěn)定性、中等精度、響應(yīng)速度慢、高溫下容易老化和有漂移，以及非線性。另外，熱電偶需要外部參考端。 RTD精度極高且具有中等線性度。它們特別穩(wěn)定，并有許多種配置。但它們的最高工作溫度只能達到400℃左右。它們也有很大的TC，且價格昂貴(是熱電偶的4～10倍)，并且需要一個外部參考源。模擬輸出IC溫度傳感器具有很高的線性度 (如果配合一個

77、模數(shù)轉(zhuǎn)換器或ADC可產(chǎn)生數(shù)字輸出)、低成本、高精度(大約1%)、小尺寸和高分辨率。它們的不足之處在于溫度范圍有限(-55℃～＋150℃)，并且需要一個外部參考源。數(shù)字輸出IC溫度傳感器帶有一個內(nèi)置參考源，它們的響應(yīng)速度也相當慢(100 ms數(shù)量級)。雖然它們固有地會自身發(fā)熱，但可以采用自動關(guān)閉和單次轉(zhuǎn)換模式使其在需要測量之前將IC設(shè)置為低功耗狀態(tài)，從而將自身發(fā)熱降到最低。與熱敏電阻、RTD和熱電偶傳感器相比，IC溫度傳感器具有很高的線性

78、，低系統(tǒng)成本，集成復(fù)雜的功能，能夠提供一個數(shù)字輸出，并能夠在一個相當有用的范圍內(nèi)進行溫度測</p><p>　　本系統(tǒng)中,溫度測量是極其重要的一個環(huán)節(jié),準確的溫度測量是提供有效溫度控制功能的必要前提. 在實際設(shè)計時,考慮到使用情況的多樣性,系統(tǒng)為使用者提供了4個溫度測量輸入點,分別為左前(ZQ),右前(YQ),左后(ZH),右后(YH). 此外,考慮到貨車在長途行駛過程中,溫度傳感單元的工作環(huán)境較為惡劣,若采用傳

79、統(tǒng)的將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號,再經(jīng)A /D轉(zhuǎn)換的溫度測量方法,不但硬件電路較為復(fù)雜,維護較為困難,且系統(tǒng)的可靠性不高.針對上述情況,在本系統(tǒng)中,采用IC數(shù)字輸出型傳感器, DS18B20 傳感器在現(xiàn)實生活中應(yīng)用范圍廣泛。</p><p>　　5.2.2 DS18B20的特點及硬件圖</p><p>　　圖14 DS18B20引腳與封裝</p><p>　　Fig.

80、14 DS18B20 pin and packaging</p><p>　　如圖14所示為DS18B20的引腳與封裝圖，DS18B20引腳定義如下：</p><p>　　1) DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端； </p><p>　　2) GND為電源地； </p><p>　　3) VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地.）&l

81、t;/p><p>　　圖15 DS18B20傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　Fig.15 The sensor DS18B20 internal structure</p><p>　　DS18B20傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖15，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，決定了它作為溫度傳感元件,主要特點如下[5] : </p><p>　　1) 應(yīng)用范圍廣泛,適用于

82、恒溫控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費類產(chǎn)品、溫度計或任何熱敏系統(tǒng); </p><p>　　2) 體積小巧,可安裝于狹小的空間范圍內(nèi),進行溫度測量;</p><p>　　3) 具有獨特的單線接口方式,與單片機連接時,只需一個端口即可完成數(shù)據(jù)的雙向通訊;</p><p>　　4) 可通過編程直接獲得9～12位的溫度轉(zhuǎn)換數(shù)值,無需使用A /D轉(zhuǎn)換電路; </p><

83、;p>　　5) 每個傳感器具有唯一的64位識別碼,可實現(xiàn)單總線多點測量;</p><p>　　6) 工作電壓為3～515 V;</p><p>　　7) 溫度測量范圍為- 55～ + 125 ℃,默認分辨率為015 ℃[5] ;</p><p>　　8) 最大溫度轉(zhuǎn)換時間為750 ms (12位) ;</p><p>　　9) 用戶可自

84、定義非易失性報警上下限值.</p><p>　　所以采用DS18B20溫度傳感器可滿足選用選用溫度傳感器要考慮的幾方面問題，并能滿足本裝置的功能要求.使用DS18B20溫度傳感器, 將DS18B20溫度傳感器設(shè)于車輛剎車轂內(nèi)止動蹄上或者剎車轂外旁邊，DS18B20 溫度傳感器信號輸出端與AT89C51單片機的輸入端連接，單片機向傳感器發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后,溫度轉(zhuǎn)換工作可直接在傳感器中完成,然后,通過讀命令,單片機即

85、可從傳感器的存儲單元中讀入轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)進行處理,無需額外添置A /D轉(zhuǎn)換設(shè)備.對于DS18B20溫度傳感器的硬件電路,有兩種連接方法,分別是寄生電源供電電路和外部電源供電電路。</p><p>　　如圖16,17所示.</p><p>　　圖16 寄生電源供電電路</p><p>　　Fig.16 Parasitic power supply circuit<

86、/p><p>　　圖17 外部電源供電電路</p><p>　　Fig.17 External power source supply circuit</p><p>　　寄生電源供電電路在進行遠程溫度檢測時,無需本地電源,且當缺少外部供電電源時,傳感器依然可正常工作。但為了實現(xiàn)這些優(yōu)點,需要占用較多的口線,控制復(fù)雜,且當測量溫度較高時,由于漏電流的影響,傳感器將無

87、法保持連續(xù)通訊,影響測量效果[5]。 考慮到溫度測量距離較短,且有可靠的外部電源供電,為了提高系統(tǒng)的可靠性,降低設(shè)計難度,因此,本課題選用外部電源供電電路作為傳感器硬件電路。即圖17電路.</p><p>　　5.2.3 溫度檢測電路</p><p>　　在整個系統(tǒng)中, 將單片機的P2.1～P2.4口作為溫度傳感器的信號通訊口,同時,在各個輸出口上都配以對應(yīng)傳感器工作狀態(tài)指示燈,用以指示

88、工作狀態(tài). 溫度檢測電路如圖18所示.</p><p>　　圖18 溫度檢測電路</p><p>　　Fig.18 Temperature detection circuit</p><p>　　5.3 液位檢測單元設(shè)計</p><p>　　5.3.1 液位傳感器的選擇</p><p>　　電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡單,

89、分辨率高,測量精度高,并能在高溫,輻射,強烈震動等惡劣條件下工作,因此電容式傳感器在液體測量中應(yīng)用是可行的。電容式傳感器在液位測量技術(shù)方面應(yīng)用較多。電容式傳感器是以各種類型的電容器作為敏感元件,將被測物理量的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化以達到檢測的目的.</p><p>　　本系統(tǒng)中,由于采用水冷降溫法對剎車系統(tǒng)進行降溫,需要考慮水量,因此,除了溫度檢測單元,還需配備一個液位檢測單元,用于對水箱液位進行實時檢測,防止因

90、水量不足而造成溫度控制功能失靈.由于在檢測過程中無需知道具體的液位高度,只要當水箱缺水時,產(chǎn)生報警提示即可,所以可選用電容式常開接近開關(guān)作為檢測元件.</p><p>　　5.3.2 電容式接近開關(guān)工作原理</p><p>　　電容式接近開關(guān)亦屬于一種具有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它的測量頭通常是構(gòu)成電容器的一個極板，而另一個極板是物體的本身，當物體移向接近開關(guān)時，物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)

91、發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。這種接近開關(guān)的檢測物體，并不限于金屬導(dǎo)體，也可以是絕緣的液體或粉狀物體,在檢測較低介電常數(shù)ε的物體時，可以順時針調(diào)節(jié)多圈電位器（位于開關(guān)后部）來增加感應(yīng)靈敏度，一般調(diào)節(jié)電位器使電容式的接近開關(guān)在0.7-0.8Sn的位置動作。在實際檢測時,電容式接近開關(guān)的測量頭與被測物體構(gòu)成電容的兩極板,當被測物體移動時,介電常數(shù)發(fā)生變化,使得電容值改變[6] . 這一改變

92、,可產(chǎn)生對應(yīng)的開關(guān)信號.在實際電路中,該信號通過P0.4口輸入單片機中,當單片機接收到高電平信號時,即判斷水箱缺水,發(fā)出報警信號. </p><p>　　5.4 人機接口單元設(shè)計</p><p>　　為了增強度控制的靈活性,讓使用者可自行調(diào)節(jié)溫度控制效果,同時也為了讓使用者可實時觀察到各個車輪的溫度情況,所以增加了一個人機接口單元.該單元中的輸入部分,采用SJ8430遙控接收器作為輸入器

93、件,接于單片機的P1.0 ～P1.3口,按鈕按下時,單片機將獲得一個低電平信號. </p><p>　　本次設(shè)計采用SJ8430 是用于紅外遙控系統(tǒng)的一體化接收模塊，內(nèi)置PIN光敏二極管和前置放大器IC，實現(xiàn)紅外遙控信號的拾取、放大和解調(diào)，檢波輸出信號可以直接由微處理器解碼。SJ8430 采用可濾除可見光干擾的環(huán)氧樹脂封裝，不易受環(huán)境光干擾，并能夠抑制非控制信號的脈沖輸出。</p><p>

94、;　　5.4.1 SJ8430收發(fā)模塊</p><p>　　SJ8430芯片的硬件特點及內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　圖19 SJ8430內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　Fig.19 SJ8430 internal structure diagram</p><p>　　如圖19所示為SJ8430的引腳與封裝圖，SJ8430引腳定

95、義如下：</p><p>　　1) 1-OUT為數(shù)字信號輸入/輸出端； </p><p>　　2) GND為電源地； </p><p>　　3) VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地.）</p><p>　　SJ8430芯片內(nèi)部框圖如圖19所示：</p><p>　　圖20 SJ8430芯片內(nèi)部框圖&

96、lt;/p><p>　　Fig.20 SJ8430 chip internal diagram</p><p>　　圖21 SJ8430應(yīng)用電路圖</p><p>　　Fig.21 SJ8430 application circuit diagram</p><p>　　紅外接收系統(tǒng)的原理分析：</p><p>　　

97、常用的紅外收發(fā)模塊一般分發(fā)射和接收兩個部分。發(fā)射部分的主要元件為 紅外發(fā)光二極管。它實際上是一只特殊的發(fā)光二極管，由于其內(nèi)部材料不同于普 通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見 光。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為 940nm 左右，外形與普 通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍、透明三 種顏色。判斷紅外發(fā)光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣：用萬用表電阻擋量一下

98、紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專門的儀器才能精確測定，而業(yè)余條件下只能用拉距法來粗略判定。 接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。 在本設(shè)計中SJ8430內(nèi)部集成了光敏二極管。給紅外接收二極管加反向偏壓，紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時是反向運用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。 由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較?。?00mW 左右），所以紅外接收 二極管接收到的信號比較微弱

99、，因此就要增加高增益放大電路。前些年常用μ PC1373H、CX20106A 等紅外接收專用放大電路。SJ8430有三只</p><p>　　5.4.2 對各鍵功能設(shè)定及控制方法</p><p>　　按A鍵（P1.3) 按在手動自動兩種工作模式，系統(tǒng)默認自動模式。</p><p>　　按B鍵( P1.2) 在手動模式下，左前車輪，右前車輪，左后車輪，右后車輪的噴水

100、控制。 </p><p>　　按C鍵( P1.1) 在手動模式下，四車輪的對應(yīng)噴水量的控制。</p><p>　　按D鍵( P1.0) 遙控關(guān)機，報警停止，水泵，發(fā)光管不工作。</p><p>　　當接入電源時系統(tǒng)處于待機狀態(tài)，這時可按遙控器啟動鍵（A鍵），則系統(tǒng)默認進入自動狀態(tài)。在自動模式下，控制電路將根據(jù)當前剎車轂或止動蹄上的溫度，進行自動調(diào)整。至于不同的溫度范

101、圍對應(yīng)控制不同的電磁閥,不同的電磁閥對應(yīng)控制不同轉(zhuǎn)速的水泵,而將加了噴頭的導(dǎo)管把水引到制動盤上,這樣就能通過灑水降低剎車轂或止動蹄上的溫度, 而溫度用戶可根據(jù)實際的需要設(shè)置。</p><p>　　在自動模式下，按下A鍵，模式轉(zhuǎn)換可調(diào)整為手動模式，人們可以根據(jù)實際的需要按下系統(tǒng)調(diào)整鍵（B鍵），按下一次轉(zhuǎn)化為對下一車輪的手動控制，次序分別為：左前車輪，右前車輪，左后車輪，右后車輪，到右后車輪控制時再按下B鍵就不執(zhí)行任

102、何操作，這樣可解決在轉(zhuǎn)彎剎車中對單個車輪的溫度過高的問題。</p><p>　　在手動模式下，按C鍵對B鍵控制下的車輪裝置進行控制，按C鍵按下一次電磁閥開啟一個，到開啟三個電磁閥后，再按下C鍵不執(zhí)行任何操作。手動模式流程圖22為</p><p>　　圖22 手動模式簡易流程圖</p><p>　　Fig.22 Manual mode simple flow cha

103、rt</p><p>　　當水箱缺水時或溫度超過150度時，可手動按D鍵( P1.0)報警停止，水泵和發(fā)光管都不工作，遙控關(guān)機，系統(tǒng)裝置處于待機狀態(tài)。</p><p>　　在制動過程和行駛過程中，剎車溫度自動控制器控制電路將根據(jù)傳感器感應(yīng)的當前溫度自動調(diào)整，用戶也可通過實際的需要調(diào)整剎車溫度自動控制器的具體工作條件。它們的工作原理是：溫度傳感器通過感應(yīng)當前剎車轂或止動蹄上的的溫度，根據(jù)單片

104、機內(nèi)設(shè)定的調(diào)溫條件，自動的開啟或關(guān)閉大型貨車制動過熱自動控制系統(tǒng)以調(diào)整剎車轂或止動蹄上的溫度，它的工作流程圖如圖22所示。</p><p>　　對于顯示部分,根據(jù)發(fā)光二極管工作情況，即可了解到各個車輪的溫度情況，無需對所有傳感器測量所得溫度進行了解,使用者只需獲取最大的溫度值,即可對剎車系統(tǒng)溫度有一個大致的了解。</p><p>　　圖23 自動模式簡易流程圖</p><

105、;p>　　Fig.23 Auto mode simple flow chart</p><p><b>　　6 總結(jié)與分析</b></p><p>　　溫度傳感器對車輛的剎車系統(tǒng)進行實時溫度檢測,并由單片機根據(jù)檢測到的溫度數(shù)值,生成相應(yīng)的控制輸出,對剎車系統(tǒng)溫度進行控制. 當剎車系統(tǒng)溫度過高時,可自動實現(xiàn)降溫功能. 通過使用本系統(tǒng),不但可以提高剎車系統(tǒng)的使用

106、壽命,同時也可增強車輛行駛的安全性。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 陳漢汛,朱攀.摩擦材料引起制動器熱衰退的機理的研究與探討[J].材料導(dǎo)報,2006,</p><p>　　2(1):275-277.</p><p>　　[2] 鄒政耀,楊雪梅.汽車制動熱衰退的防止措施[J].

107、機電信息,2004,7(2):23-24.</p><p>　　[3] 李海玲,王航宇.基于AT89C51&DS18B20的數(shù)字溫度計設(shè)計[J].國外電子元器件, </p><p>　　2008,15(11):82-84.</p><p>　　[4] AT89C51 data sheet[Z].Atmel Corporation,2000.</p>