随着汽车工业的飞速发展以及人们对驾驶体验要求的不断提高，汽车座椅的舒适性和便捷性成为了关注的焦点。传统的汽车座椅调节方式存在诸多不便，为了解决这些问题，本文详细介绍一种基于 C51 实现的汽车座椅自动控制系统的软硬件设计方案。

传统汽车座椅调节方式的弊端

目前，汽车座椅位置的调节主要有机械和电动两种手动调节方式。然而，这些方式存在明显的不足。对于家庭使用的汽车，不同驾驶者因身体差异对座椅位置需求不同，且大部分汽车座椅没有记忆功能，同一个人不同时间驾驶时可能需重新调节，过程繁琐。此外，汽车电动座椅不能自动测量安装的极限位置，容易使电动机在到达极限位置后仍继续运行，导致电动机因堵转烧毁。

系统基本工作原理

汽车自动座椅由 4 个直流电机牵引，高度调节电机 2 个，水平调节和靠背调节电机各 1 个，电枢电压为 12V，取自汽车电瓶。该控制系统由内部带有非易失性数据的 C8051F311 单片机、驱动模块、传动机构以及操作手柄构成。电动机的转速和座椅的位置信息由安装在电机上的霍尔检测，经整形和放大后送入单片机，构成系统的速度反馈。

汽车电动座椅通过传动机构实现移动，操作手柄设有手动调节按键和存储按键，可手动调节座椅位置并记忆或恢复位置信息。此外，还设有自学习按键，用于自动测量座椅在汽车内部的极限位置，防止电动机堵转烧毁。

系统硬件设计

自动座椅系统的硬件设计中，3×4 的矩阵键盘作为操作手柄。P1 口连接驱动电路，控制 4 个直流电动机。整型电路将信号放大、整型成与单片机直接接口的 TTL 电平信号。操作手柄上的 3 个存储按键可用来记忆和恢复 3 个不同的座椅位置。

驱动电路通过控制 C8051F311 单片机的 P1.0 和 P1.1 电平变化来控制电动机的转向。霍尔传感器的整型电路将反馈信号处理后连接至单片机外部中断 0，用于计算电动机的转速和位置数据。

系统软件设计

1. 手动调节：操作手柄上的 8 个手动调节按键采用点动控制方式，通过控制座椅各电动机，经传动机构牵引座椅移动，实现座椅位置的调节。
2. 记忆功能的设计：通过手动调节使座椅到达合适位置，计算各电机上霍尔传感器产生的脉冲数，按下存储按键超过 3 秒，系统将位置信息存入 FLASH ROM 指定单元。恢复时，按下相应存储按键不超过 3 秒，系统将记忆信息读出并控制电机移动至相应位置。
3. 测量位置极限的自学习功能：利用电动机堵转状态测量座椅极限位置。在电动机转动过程中监视转速，当转速远低于正常转速时，判断电动机处于堵转状态，使电动机停车，确定一个极限位置，再控制电动机反向转动确定另一个极限位置，将极限位置数据存于单片机内的 FLASH ROM 中。当座椅到达极限位置时，控制电动机停车并只能朝相反方向转动，防止电动机烧毁。