引 言

      近年來,，隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展和汽車保有量的大幅增加,，汽車檢測技術(shù)也取得了巨大的進(jìn)步,，汽車檢測設(shè)備的功能、質(zhì)量都在不斷提高,，正逐步向數(shù)字化,、智能化、便攜化方向發(fā)展,。作為汽車檢測的基本設(shè)備,，四輪定位儀是專門用來測量車輪定位參數(shù)的設(shè)備。國內(nèi)市場上常見的四輪定位儀主要是拉線式和無線測量有線傳輸式兩種,，未來的發(fā)展趨勢是全無線式,。如何利用低成本的無線傳輸技術(shù)改造現(xiàn)有的有線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),，就成了工程上很有意義的問題。本文利用低成本的無線傳輸藍(lán)牙技術(shù),，提出了一種改造現(xiàn)有汽車四輪定位系統(tǒng)的方案,，詳細(xì)說明了無線化汽車四輪定位系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計方法,。

      1 傳統(tǒng)設(shè)計的問題和解決方案

      1.1 傳統(tǒng)設(shè)計的問題

      汽車在出廠時,，其懸掛系統(tǒng)的定位角度都是設(shè)定好的，但是車輛在行駛一段時間后,，這些定位角度會產(chǎn)生變化,。定位系統(tǒng)是1個主控電腦和4個安裝在四輪上的傳感器。檢測時,，四輪定位儀測量出汽車現(xiàn)時的四輪定位參數(shù),，將數(shù)據(jù)傳回主控電腦；主控電腦將顯示汽車測量的數(shù)據(jù)列表,，并與原廠的數(shù)據(jù)相比較,，計算出偏差值，再對小車相關(guān)的部位進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),。

      傳統(tǒng)的汽車四輪定位儀是依靠有線方式和主電腦通信的,，使用起來有諸多限制。四輪定位儀價格昂貴,，國產(chǎn)的一般在十幾萬元以上,，進(jìn)口的則更貴，一般都在20萬元以上,。所以要想將其無線化,，最好的方案是保留原有的硬件系統(tǒng)，僅添加無線收發(fā)單元的軟硬件,，以免汽車維修站二次投資,。

      1.2 無線化解決方案

      工業(yè)場合經(jīng)常需要無線傳輸數(shù)據(jù)，比如光纖制造時拉伸晶體用的超高溫?zé)釥t需要把溫度數(shù)據(jù)傳送出來,。藍(lán)牙模塊體積小，不受障礙物和角度限制,，價格也相對低廉,，比較適合。除了某些專用的藍(lán)牙模塊以外,，大多藍(lán)牙模塊硬件上都提供了數(shù)據(jù)接口,，通過RS232串口可以傳輸對速率要求不高的實時數(shù)據(jù)。

      本文選擇藍(lán)牙技術(shù)來設(shè)計無線化傳統(tǒng)汽車四輪定位系統(tǒng),。藍(lán)牙工作在免費的ISM頻段,，且發(fā)射功率比較小(一般為1～10 mW),，不會對汽車維修站的其他電氣設(shè)備產(chǎn)生無線電干擾，很適合汽車維修場合應(yīng)用,。藍(lán)牙采用點對點或者點對多點的主從網(wǎng)絡(luò)方案,，藍(lán)牙四輪定位網(wǎng)絡(luò)采用1個主設(shè)備和4個從設(shè)備的方案，如圖1所示,。這是由于現(xiàn)代轎車普遍都是前后獨立懸掛,，所以前、后車輪各自需要調(diào)整的參數(shù)是獨立的,，不能采用一主一從的點對點方案,，而要用一主四從的方案。

      2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

      2.1 硬件總體設(shè)計

      藍(lán)牙主設(shè)備是具有無線收發(fā)功能的主控電腦,，負(fù)責(zé)查詢四輪的狀態(tài),，并且向四輪發(fā)送調(diào)整指令；藍(lán)牙從設(shè)備是4個安裝在汽車車輪上的測量傳感儀器,，負(fù)責(zé)測量四輪的狀態(tài)參數(shù),，并且把測量得到的參數(shù)無線傳回主控電腦。主控電腦里存儲了該車型的標(biāo)準(zhǔn)資料,，它無線接收四輪傳來的數(shù)據(jù)(即汽車現(xiàn)時的四輪定位參數(shù)),，并與該車型的存儲值對比算出偏差，做出相應(yīng)判斷,，再把調(diào)整指令無線發(fā)送給四輪,。據(jù)此要求，硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示,。

      2.2 硬件工作流程

      圖2中的單片機(jī)C和測量傳感儀器屬于無線化以前的傳統(tǒng)汽車四輪定位儀,。測量儀測得汽車車輪的角度等參數(shù)，通過傳感器發(fā)給單片機(jī)C,。

      四輪的狀態(tài)參數(shù)傳回主控電腦的過程如下：單片機(jī)C得到車輪傳感器的數(shù)據(jù),，通過UART口傳給單片機(jī)A；單片機(jī)A把數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙從設(shè)備無線發(fā)送給主控電腦端的藍(lán)牙主設(shè)備,；單片機(jī)B從藍(lán)牙主設(shè)備獲得數(shù)據(jù)后,，通過轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的RS232串口形式，再通過PC機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)9針串口送給主控電腦,。主控電腦向四輪發(fā)送調(diào)整命令的流程與此類似,。

      這樣，只需在傳統(tǒng)的四輪定位系統(tǒng)上附加一些元件就實現(xiàn)了無線化,，方便了汽車維修公司,。

      2.3  藍(lán)牙模塊與單片機(jī)接口電路設(shè)計