基于加速度計(jì)的汽車動力學(xué)參數(shù)采集平臺設(shè)計(jì)
4 軟件設(shè)計(jì)
ADXL330的輸出為模擬電壓信號,可直接進(jìn)行A/D采樣。當(dāng)電源電壓發(fā)生變化時,輸出的相關(guān)參數(shù)也會變化,本文電源電壓為3.3 V,比率因子電壓加速度比為330mV/g,加速度為0時的輸出電壓約為0.5Vs(Vs為電源電壓)。所以,將x軸輸出信號Xout,換算成對應(yīng)加速度ax為:
由于傳感器在使用中會存在隨機(jī)干擾,這些干擾會影響測量精度。本文采用簡單的平均值濾波法降低干擾對系統(tǒng)的影響,取最近5次采樣的平均值為最終采樣值,采樣流程圖如圖7所示。
報文的收發(fā)由CAN控制器根據(jù)CAN協(xié)議規(guī)范自動完成。由于MC9S12DJ256的CAN控制器擁有3級緩沖,所以可以發(fā)送多組數(shù)據(jù)完成實(shí)時操作。需要發(fā)送數(shù)據(jù)時,CPU根據(jù)TXEx位來確定可用的緩沖區(qū),然后將報文寫入發(fā)送緩沖區(qū),并置位控制寄存器中的發(fā)送標(biāo)志;由CAN控制器自動完成發(fā)送。CPU收到報文時會觸發(fā)中斷,在中斷處理函數(shù)中將接收到的報文寫入接收隊(duì)列。CAN收發(fā)流程如圖8所示。
5 結(jié)語
本文設(shè)計(jì)了一種基于加速度計(jì)ADXL330的汽車動力學(xué)參數(shù)采集平臺,介紹了其軟硬件結(jié)構(gòu)。通過該系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了與汽車運(yùn)行相關(guān)的動力學(xué)數(shù)據(jù)的采集和計(jì)算。同時,采用高性能的控制器芯片使系統(tǒng)功耗低,計(jì)算性能高,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。對系統(tǒng)進(jìn)行較少的改動就能很好地應(yīng)用于汽車自動變速器、汽車安全氣囊(Air-bag)、ABS防抱死剎車系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序(ESP)等方面,具有很強(qiáng)的技術(shù)適用性和開發(fā)前景。
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