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图3中VQl、VQ3为P沟道MOSFET，VQ2、VQ3为N沟道MOSFET；电阻R1～R4用来保护器件不受损坏；二极管(VD1～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(C1～C4)的值通常小于10 pF，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表1所示。

3 计算机与单片机的通讯
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3．3 V，仅兼容5 V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。

在设计该电平转换电路时应注意以下几点：1)电路中的电容为0．1μF，实际应用中如果MAX3232的引脚2和引脚6电压达不到要求，则可换为1μF的电容，但使用中要注意正负极性。2)MAx3232的串口的引脚7与引脚8悬空。3)若MAX3232的引脚16接地电阻选用钽电容，可用其正极接地，但作者经过数次试验后发现电容发热严重，故建议采用负极接地，且正极接地时若电压过高有可能发生爆炸。

4 回正力矩的计算及模拟的实现
本系统选用直流力矩电机作为力矩输出。直流力矩电机输出力矩与电流的幅值成正比，所以调速系统的关键是控制电动机电流大小。电机力矩控制采用单片机的PWM方式改变电机的平均电压，根据实际所需的电动机力矩计算所需的占空比，从而实时控制电机。
回正力矩的计算是由上位机完成的，上位机由测得的车速及方向盘的转角，计算出此时方向盘上受到的回正力矩。上位机将计算得的数值通过接口传送到单片机对力矩电机进行控制，同时力矩传感器将电机的实际输出力矩反馈给单片机的ADC模块，如果实际值与计算值不符，计算机就用PID算法进行调速。最终使输出与计算值相一致。

关键词： 应用 模拟器 驾驶 汽车 单片机