1.1.汽車電子控制系統(tǒng)

記憶存儲(chǔ)式后視鏡和座椅控制系統(tǒng)是典型的汽車電子控制系統(tǒng)。汽車電子控制系統(tǒng)（ECS）是以單片機(jī)為中心組成的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),也可以稱作汽車微機(jī)控制系統(tǒng)，由電子控制單元（ECU）、傳感器和執(zhí)行器組合而成。傳感器是信息采集的主要部件，主要用來采集汽車狀態(tài)信息和各種物理、化學(xué)及電信息，并將信號(hào)輸入至ECU。由傳感器采集的信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào),模擬信號(hào)需要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)再進(jìn)行處理。ECU是汽車電子控制系統(tǒng)的核心部件，能對傳感器傳遞的信息進(jìn)行加工處理,通過預(yù)先編制的控制程序來對信號(hào)作出響應(yīng)，并發(fā)出各種控制指令,指揮執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。執(zhí)行器是按照ECU的指示進(jìn)行動(dòng)作的部件，主要完成ECU發(fā)出的各種指令。汽車電子控制系統(tǒng)框圖如圖1。

1.2.記憶存儲(chǔ)式控制器的功能

本文所研究設(shè)計(jì)的記憶存儲(chǔ)式后視鏡和座椅 控制器所要實(shí)現(xiàn)的基本功能如下：

（1）能夠調(diào)節(jié)左、右后視鏡上下轉(zhuǎn)動(dòng)和左右轉(zhuǎn)動(dòng)各兩個(gè)位置;（2）能夠調(diào)節(jié)座椅前端升降、垂直升降、水平滑動(dòng)以及椅背角度4個(gè)位置;（3）能夠存儲(chǔ)駕駛員調(diào)整后的后視鏡和座椅的位置;（4）能夠調(diào)用駕駛員存儲(chǔ)的后視鏡和座椅的位置;（5）記錄3組位置信息。

1.3.基本工作原理

記憶存儲(chǔ)式后視鏡和座椅控制系統(tǒng)的主要硬 件元件包括電機(jī)、傳感器和ECU?？刂葡到y(tǒng)以 ECU為核心連接各個(gè)部件，控制后視鏡和座椅位 置的調(diào)整。駕駛員可以調(diào)整左右后視鏡的上下轉(zhuǎn) 動(dòng)和左右轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)位置，以及座椅的前端和垂直 升降、水平滑動(dòng)以及椅背角度4個(gè)位置。初始時(shí), 駕駛員通過按鍵操作，輸入控制信號(hào)，信號(hào)通過 ECU輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電機(jī),調(diào)整后視鏡和 座椅,以獲得后視鏡的最佳視野和座椅的最舒適 位置。調(diào)整完成后,駕駛員可

以同時(shí)按下存儲(chǔ)鍵 和任意位置鍵（Ml、M2或M3）,ECU獲得存儲(chǔ)信 號(hào)即可通過預(yù)先編制的存儲(chǔ)程序,將該位置信息 保存在存儲(chǔ)器中。在需要恢復(fù)時(shí)，駕駛員只需要 按下恢復(fù)鍵和相應(yīng)的位置鍵,ECU獲得恢復(fù)信號(hào) 即可通過預(yù)先編制的恢復(fù)程序,控制電機(jī)工作，恢 復(fù)到該位置鍵所對應(yīng)存儲(chǔ)的位置。

硬件電路設(shè)計(jì)

2.1.ECU的選擇

硬件設(shè)計(jì)首先要選擇ECU0 ECU主要考慮指標(biāo)包括A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)、輸入輸岀的引腳數(shù)、存儲(chǔ)容量、工作溫度、可擴(kuò)展性和成本。初步選用摩托羅拉公司車用8位微處理器,68HCS08系列的 芯片。

該系列芯片具有速度快、效率高、價(jià)格低的特點(diǎn)。其主要特性為：工作電壓5 V；8位CPU；（4 ~ 60）k的Flash存儲(chǔ)空間;8位A/D轉(zhuǎn)換器?；竟δ苣K有：中央處理器CPU08模塊、Flash存儲(chǔ)器模塊、并行口、外部中斷模塊（EIM）、定時(shí)接器 模塊（TIM）、異步串行通信口（SCI）、串行外圍擴(kuò)展口（SPI）、10位A/D轉(zhuǎn)換模塊（ADC）、時(shí)鐘發(fā)生器模塊（CGM）、8位鍵盤中斷模塊、正常工作監(jiān)視模塊（COP）等。芯片引腳包括時(shí)鐘發(fā)生引腳、系統(tǒng)中斷引腳、外部中斷引腳、A/D轉(zhuǎn)換引腳、電源供應(yīng)引腳、端口數(shù)據(jù)方向寄存器引腳等?？紤]到成本問題,同時(shí)為了簡化PCB設(shè)計(jì),在滿足功能要求的前提下，應(yīng)避免引出更多的引腳?？梢酝ㄟ^設(shè)計(jì)ECU外圍電路來改進(jìn)設(shè)計(jì)，以達(dá)到減少ECU 引腳的目的，從而降低成本。經(jīng)過引腳數(shù)目的計(jì)算，同時(shí)綜合考慮成本和功能，ECU選用 MC9S08DV96。

2.2.電路設(shè)計(jì)

2. 2.1 記憶存儲(chǔ)電路

后視鏡和座椅的位置信息使用CAT24C02的 EEPR0M記憶存儲(chǔ)。CAT24C02是低功耗、低電 壓、電可擦除、可編程只讀存儲(chǔ)器，采用CMOS工 藝技術(shù)制造并帶有3線串行接口，容量為2 kB,可 重復(fù)寫100萬次，數(shù)據(jù)可保存100年以上。

2. 2.2后視鏡調(diào)節(jié)電路

每側(cè)的外后視鏡垂直電機(jī)、水平電機(jī)采用組 合封裝，均包含后視鏡垂直及水平方向調(diào)節(jié)、公共 端等3路驅(qū)動(dòng)（見圖2）。

左右后視鏡的調(diào)節(jié)電機(jī)以正反轉(zhuǎn)控制正反方 向的調(diào)整?？梢詫?shí)現(xiàn)后視鏡水平向左、向右和垂 直向上、向下轉(zhuǎn)動(dòng)。

2. 2.3座椅調(diào)節(jié)電路

座椅調(diào)節(jié)為8個(gè)控制方向，分別是前端升高和 下降、垂直升高和下降水平向前和向后、椅背向前和 向后。座椅執(zhí)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)一共包括5路輸出，分別 為座椅前后、坐墊上下、坐墊傾斜、靠背傾斜等4路 獨(dú)立輸出，及1路公共驅(qū)動(dòng)輸出,詳見圖30

2.2.4信號(hào)輸入電路

座椅按鍵分為調(diào)節(jié)鍵和存儲(chǔ)功能鍵。調(diào)節(jié)鍵 包括坐墊上下調(diào)節(jié)、座椅前后調(diào)節(jié)、坐墊傾斜調(diào) 節(jié)、靠背傾斜調(diào)節(jié)等4路輸入信號(hào)。每路信號(hào)包 括3個(gè)狀態(tài):懸空（高阻）、R1接通、R2接通。

存儲(chǔ)功能鍵包括SET與Ml,M2與M3等2路 輸入信號(hào)。每路信號(hào)包括3個(gè)有效狀態(tài):懸空（高 阻）、R1接通、R2接通，見圖4。

外后視鏡組合控制信號(hào)DDSP為組合邏輯信號(hào)，包括5路信號(hào)，通過同一時(shí)刻5路信號(hào)的不同 電壓設(shè)定來表明當(dāng)前后視鏡的操作。DDSP模塊 為KL.R供電。

2. 2.5信號(hào)反饋電路

后視鏡內(nèi)釆用電位差傳感器，對后視鏡所在 位置進(jìn)行檢測，返回模擬電壓信號(hào)，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換 成數(shù)字信號(hào)傳遞給中央處理器處理。座椅前端升 降、垂直升降、水平滑動(dòng)和椅背調(diào)節(jié)電機(jī)內(nèi)位移傳 感器為霍爾式開關(guān)傳感器,對霍爾元件的輸岀進(jìn) 行處理，產(chǎn)生一個(gè)高電平或者低電平的脈沖信號(hào) 返回。軟件程序存儲(chǔ)在ECU內(nèi)以實(shí)現(xiàn)后視鏡和座 椅的集中協(xié)調(diào)控制。

系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)

根據(jù)前述設(shè)計(jì)開發(fā)了記憶存儲(chǔ)式后視鏡和座 椅控制器系統(tǒng)，系統(tǒng)控制流程框圖見圖5。

結(jié) 語

本文研究設(shè)計(jì)的記憶存儲(chǔ)式后視鏡和座椅控制器，能電動(dòng)調(diào)節(jié)后視鏡和座椅位置，并能記憶存儲(chǔ)和調(diào)用位置信息。在分析記憶存儲(chǔ)式控制器工作原理的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了該控制器的硬件電路設(shè)計(jì)，并開發(fā)出相應(yīng)的原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)對改 進(jìn)國內(nèi)后視鏡和座椅控制系統(tǒng)的研究開發(fā)具有積極意義，有一定的應(yīng)用價(jià)值。

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Abstract

Driver seat memory is a controller which can electrically adjust the positions of rear view mirror and seat. It can memorize, store and call the information from storage. Hie paper analyzed the working principle of the memory controller and described its hardware circuit design, developed relevant original system.