一种汽车驾驶仿真系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车驾驶仿真系统，包括:计算机、单片机系统、力矩传感器、电流传感器、直流电机、功率放大模块和驱动电路，所述单片机系统分别与力矩传感器、电流传感器、驱动电路相连接，所述驱动电路通过功率放大模块连接到直流电机，直流电机分别与力矩传感器和电流传感器相连接，单片机系统通过RS232与计算机进行通信连接。本发明的有益效果是：该系统电路简单、电机产生的效果与驾驶真车行驶的状况相似、驾驶员可在汽车驾驶仿真器上熟练掌握操作程序后在进行真车练习的汽车驾驶仿真系统，在微机普遍应用的今天容易实现，练车更为安全。
【专利说明】 一种汽车驾驶仿真系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车仿真领域，特别涉及一种汽车驾驶仿真系统。
【背景技术】
[0002]汽车模拟驾驶，也被称为汽车驾驶仿真。是用高科技手段如三维图像即时生成技术、汽车动力学仿真物理系统、大视场显示技术(如多通道立体投影系统)、六自由度运动平台(或三自由度运动平台)、用户输入硬件系统、立体声音响、中控系统等构造出一种人工环境。虚拟驾驶让体验者在一个虚拟的驾驶环境中，感受到接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。具有驾驶模拟效果逼真、节能、安全、经济，不受时间、气候、场地的限制，驾驶训练效率高、培训周期短等优势。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:提供一种价格低廉、电路简单、电机产生的效果与驾驶真车行驶的状况相似、驾驶员可在汽车驾驶仿真器上熟练掌握操作程序后在进行真车练习的汽车驾驶仿真系统。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种汽车驾驶仿真系统，包括:计算机、单片机系统、力矩传感器、电流传感器、直流电机、功率放大模块和驱动电路，所述单片机系统分别与力矩传感器、电流传感器、驱动电路相连接，所述驱动电路通过功率放大模块连接到直流电机，直流电机分别与力矩传感器和电流传感器相连接，单片机系统通过RS232与计算机进行通信连接。
[0005]作为优选方案，所述单片机系统包括复位电路、晶振电路和单片机芯片，所述单片机芯片分别与复位电路和晶振电路相连接。
[0006]作为优选方案，所述单片机芯片为AT89s52单片机。
[0007]作为优选方案，所述驱动电路为集成驱动器IR2110驱动MOSFET构成H桥，H桥通过功率放大模块驱动直流电机。
[0008]作为优选方案，所述单片机与计算机之间的RS232串行通信采用一 MAX3232电平转换器将串口输出RS232电平转换为单片机的TTL电平。
[0009]作为优选方案，所述驱动电路采用2片IR2110驱动4个MOSFET构成H桥。
[0010]本发明的有益效果是:该系统电路简单、电机产生的效果与驾驶真车行驶的状况相似、驾驶员可在汽车驾驶仿真器上熟练掌握操作程序后在进行真车练习的汽车驾驶仿真系统，在微机普遍应用的今天容易实现，练车更为安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了更清楚的说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是本发明的结构示意图。
[0013]图2是本发明驱动电路的一种实施例图。
[0014]图3是本发明H桥工作模式与电机运行状态关系图。
[0015]图4是本发明MAX3232电平转换电路。
【具体实施方式】
[0016]现在结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种修改，这些等效的变化和修饰同样落入本发明所限定的保护范围。
[0017]如图1所示的汽车驾驶仿真系统，包括:计算机、单片机系统、力矩传感器、电流传感器、直流电机、功率放大模块和驱动电路，所述单片机系统分别与力矩传感器、电流传感器、驱动电路相连接，所述驱动电路通过功率放大模块连接到直流电机，直流电机分别与力矩传感器和电流传感器相连接，单片机系统通过RS232与计算机进行通信连接。单片机为控制器，采用专用集成驱动器IR2110驱动MOSFET构成H桥驱动电动机，以PWM(脉冲宽度调制)控制电动机输出力矩，以汽车速度和车轮转角为输入量，以电动机实际输出力矩为反馈量，用PID控制算法实时调整电机输出力矩。
[0018]如图2所示的驱动电路采用2片IR2110驱动4个MOSFET构成H桥驱动电路，通过改变单片机的PWM控制电机的输出力矩。V01,V03为P沟道MOSFET，Vq2、Vq3为N沟道MOSFET ；电阻Rl?R4用来保护器件不受损坏；二极管(Vd卜VD4)是在MOSFET关断时起保护作用，防止电动机的感应电流损坏MOSFET ;电容器(Cl?C4)的值通常小于10pF，主要用于减少换向器换相引起的干扰。H桥工作模式与电机运行状态的关系如图3所示。
[0019]计算机与单片机使用串口通讯，考虑到串口的输出电压高达十几伏，而单片机正常工作电压仅3.3V，仅兼容5V电压，串口输出为RS-232电平，而单片机为TTL电平，因此，应在串口输出与单片机之间加一电平转换电路。这里采用MAX3232实现电平转换，其电路图如图4所示。
[0020]以上内容结合了实施例附图对本发明的具体实施例做出了详细说明。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0021]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文中所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽范围。
【权利要求】
1.一种汽车驾驶仿真系统，其特征在于:包括:计算机、单片机系统、力矩传感器、电流传感器、直流电机、功率放大模块和驱动电路，所述单片机系统分别与力矩传感器、电流传感器、驱动电路相连接，所述驱动电路通过功率放大模块连接到直流电机，直流电机分别与力矩传感器和电流传感器相连接，单片机系统通过RS232与计算机进行通信连接。
2.根据权利要求1所述的汽车驾驶仿真系统，其特征在于:所述单片机系统包括复位电路、晶振电路和单片机芯片，所述单片机芯片分别与复位电路和晶振电路相连接。
3.根据权利要求2所述的汽车驾驶仿真系统，其特征在于:所述单片机芯片为AT89s52单片机。
4.根据权利要求1所述的汽车驾驶仿真系统，其特征在于:所述驱动电路为集成驱动器IR2110驱动MOSFET构成H桥，H桥通过功率放大模块驱动直流电机。
5.根据权利要求1所述的汽车驾驶仿真系统，其特征在于:所述单片机与计算机之间的RS232串行通信采用一 MAX3232电平转换器将串口输出RS232电平转换为单片机的TTL电平。
6.根据权利要求4所述的汽车驾驶仿真系统，其特征在于:所述驱动电路采用2片IR2110驱动4个MOSFET构成H桥。
【文档编号】G09B9/04GK104050842SQ201410318788
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年7月5日 优先权日:2014年7月5日
【发明者】胡天吉 申请人:苏州蓝萃电子科技有限公司