MC68HC908GP32在牽引車(chē)變速箱換檔保護(hù)中的應(yīng)用
0 引言
本公司生產(chǎn)的某車(chē)型飛機(jī)牽引車(chē)行走系統(tǒng)采用了靜液壓驅(qū)動(dòng)方式:發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)液壓柱塞泵,柱塞泵輸出的高壓油并聯(lián)驅(qū)動(dòng)2個(gè)液壓柱塞馬達(dá),馬達(dá)通過(guò)變速箱和萬(wàn)向節(jié)與前、后橋連接,實(shí)現(xiàn)四輪驅(qū)動(dòng)。該方案中采用的變速箱對(duì)換檔時(shí)齒輪轉(zhuǎn)速要求嚴(yán)格,駕駛員如果沒(méi)有嚴(yán)格按照使用說(shuō)明操作,經(jīng)常出現(xiàn)換檔打齒情況出現(xiàn),可能導(dǎo)致變速箱報(bào)廢。因此本設(shè)計(jì)中我們利用單片機(jī)設(shè)計(jì)該變速箱換檔保護(hù)模塊,成功解決了由于誤操作而打齒的現(xiàn)象。
1 MC68HC908GP32簡(jiǎn)介
MC68HC08系列微控制器是Motorola公司推出的欲全面取代MC68HC05系列微控制器的升級(jí)換代產(chǎn)品。MC68HC08在功能和特性上作了許多優(yōu)化和增強(qiáng),其中三個(gè)最重要的優(yōu)化是:
(1)采用了鎖相環(huán)技術(shù),使得外部晶振頻率可以降到32KHz,而內(nèi)部時(shí)鐘可達(dá)32MHz,大大降低了系統(tǒng)噪聲;
(2)應(yīng)用了Flash技術(shù)(MC68HC908系列),使得在線編程成為可能。
(3)在MC68HC05的基礎(chǔ)上擴(kuò)充了78條指令,并大大優(yōu)化了指令集。堆棧指針由固定的8位變?yōu)楦?dòng)的16位,使得應(yīng)用C語(yǔ)言成為可能。
(4)MC68HC908GP32是MC68HC08家族中一種通用型產(chǎn)品,具有32KB內(nèi)部F1ash存貯器,可對(duì)程序加密。
Motoro1a公司68HC08微控制器家族中的新品MC68HC908GP32,因其內(nèi)部眾多的功能模塊,豐富的指令集、強(qiáng)大的控制功能和高可靠性,使得其非常適合牽引車(chē)液壓系統(tǒng)的控制。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 DANA 360型2檔變速箱工作原理
360型2檔變速箱是美國(guó)DANA公司專(zhuān)門(mén)為工程機(jī)械行走車(chē)輛設(shè)計(jì),速度和扭矩滿足高性能要求。其變速原理是液壓缸帶動(dòng)齒輪嚙合位置,改變傳動(dòng)比,從而達(dá)到變速的目的。其動(dòng)作是靠外部液壓源和換檔電磁閥接通來(lái)執(zhí)行,如圖l所示。該變速箱內(nèi)部集成換檔到位行程開(kāi)關(guān)并可以裝配轉(zhuǎn)速傳感器。變速箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高,但其對(duì)換檔時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速度要求比較高,當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)速高于某閾值時(shí)換檔會(huì)出現(xiàn)打齒現(xiàn)象。
2.2 轉(zhuǎn)速傳感器選型
瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)量是通過(guò)磁電式傳感器實(shí)現(xiàn)的,安裝在變速箱輸出齒輪端。轉(zhuǎn)速范圍在O~3500轉(zhuǎn),根據(jù)齒數(shù)可以換算最后檢測(cè)頻率為O~6.3KHz。
在此我們選用了北京波譜公司的s12型轉(zhuǎn)速傳感器。其具體技術(shù)指標(biāo)如下:
檢測(cè)距離:測(cè)試頻率0~10KHz、測(cè)量距離GAP≥2.Omm
供電電壓:Vs=24V
輸出波形:矩形方波,高電平約10V,低電平小于0.7V
上電輸出:高電平
輸出方式:NPN輸出
由于傳感器輸出高電平約10V,為避免外部電路的異常造成傳感器內(nèi)部電路的損壞,在單片機(jī)對(duì)該信號(hào)采集之前,用光耦作了隔離處理.變速箱輸出的脈沖頻率為(0―6.3)kHz,所以所選擇的隔離光耦應(yīng)能通過(guò)lOkHz以上的脈沖信號(hào).在此所選光耦為東芝的T12521―4,該型光耦可通過(guò)調(diào)整接收部分c極的上拉電阻來(lái)調(diào)整脈沖的通過(guò)能力.
2.3 電路設(shè)計(jì)
2.3.1 電源及單片機(jī)復(fù)位、時(shí)鐘模塊
牽引車(chē)電源為24V,單片機(jī)工作電壓為5V,在此采用了L7812和L7805兩個(gè)三端穩(wěn)壓器進(jìn)行兩級(jí)穩(wěn)壓,得到系統(tǒng)電源,并在24V和15V電源增加兩個(gè)發(fā)光二極管做為電源指示。復(fù)位、時(shí)鐘模塊采用典型電路,外部晶振采用32.768KHz時(shí)鐘,通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部PLL鎖相環(huán)模塊,可以倍頻其總線時(shí)鐘最高達(dá)8MHz。采用低頻晶振大大降低了微控制器系統(tǒng)晶振電路的電磁干擾,提高了系統(tǒng)的可靠性,同時(shí)由于鎖相環(huán)頻率合成器的輸出頻率可以用軟件設(shè)定修改,為用戶程序設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性。
2.3.2 輸入及輸出模塊
輸入輸出設(shè)計(jì)具體10分配如表1所示:
評(píng)論