Modbus協(xié)議下的線性霍爾傳感器編程器

　　項目背景

　　線性霍爾傳感器是一種重要的磁場測量元件，它可以將磁場強度信號轉(zhuǎn)化為電壓信號輸出。與磁鋼配合，可以進行精確的位置測量。隨著汽車電子控制器對位置測量精度的要求不斷提高，這一測量機構(gòu)被廣泛地應(yīng)用在很多汽車零部件中，如電子油門踏板的行程測量和節(jié)氣門開度測量。但是為了讓線性霍爾傳感器能夠配合磁鋼的磁場，正確地輸出期望的電壓信號，需要事先對線性霍爾傳感器進行標定，此外，很多此類傳感器中都會預(yù)先設(shè)計一些存儲單元，用來保存標定數(shù)據(jù)。本課題針對英飛凌TLE4997霍爾傳感器，使用英飛凌XC2000型單片機，設(shè)計了一種集標定和存儲數(shù)據(jù)為一體的編程工具。通過操作上位機界面，這種工具可以讀取傳感器采集的磁場強度信號和輸出電壓，并根據(jù)要求計算標定數(shù)據(jù)，最后可以將數(shù)據(jù)永久保存到傳感器內(nèi)的EEPROM內(nèi)。

　　英飛凌霍爾傳感器TLE4997介紹

　　TLE4997適用于非常廣泛的應(yīng)用。在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用包括：踏板與節(jié)氣門定位、懸架控制、扭矩傳感與變速桿位置檢測等。在工業(yè)領(lǐng)域，這兩款傳感器是機器人和自動化應(yīng)用、醫(yī)療器械以及高電流傳感應(yīng)用等的理想選擇。

　　圖1 TLE4997傳感器封裝圖

　　采用模擬輸出的TLE4997的額定輸出噪聲低，且整個溫度范圍內(nèi)(-40℃至150℃)的偏置漂移穩(wěn)定性高。TLE4997在整個工作溫度范圍內(nèi)具備較低的比率轉(zhuǎn)換誤差。TLE4997具備EEPROM可編程參數(shù)，包括偏置、帶寬、極性、輸出位、磁體溫度漂移補償系數(shù)和內(nèi)存鎖，這使它成為適用于廣泛的線性與角度位置傳感應(yīng)用的多功能產(chǎn)品。該傳感器具備三個可選測量范圍，包括±50、±100或±200mT，同時具備高達16位分辨率(取決于輸出方案)的精確輸出。此外TLE4997還具備先進的溫度補償功能。

　　TLE4997共有三個引腳VDD,OUT和GND。VDD和OUT引腳既可作為供電電源輸入和信號輸出，也可分別作為編程模式時的兩個接口。編程模式的狀態(tài)下，VDD為時鐘信號的接口，而OUT作為數(shù)據(jù)的I/O口。此時，將允許多個連接的設(shè)備作為一個輸入，每個設(shè)備既可以獨立也可以并行地存取數(shù)據(jù)。這對于EEPROM的編程尤為重要。