基于加速度計(jì)的汽車動(dòng)力學(xué)參數(shù)采集平臺(tái)設(shè)計(jì)

4 軟件設(shè)計(jì)
ADXL330的輸出為模擬電壓信號(hào)，可直接進(jìn)行A／D采樣。當(dāng)電源電壓發(fā)生變化時(shí)，輸出的相關(guān)參數(shù)也會(huì)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(shí)的輸出電壓約為0.5Vs(Vs為電源電壓)。所以，將x軸輸出信號(hào)Xout，換算成對(duì)應(yīng)加速度ax為：

由于傳感器在使用中會(huì)存在隨機(jī)干擾，這些干擾會(huì)影響測(cè)量精度。本文采用簡(jiǎn)單的平均值濾波法降低干擾對(duì)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(bào)文的收發(fā)由CAN控制器根據(jù)CAN協(xié)議規(guī)范自動(dòng)完成。由于MC9S12DJ256的CAN控制器擁有3級(jí)緩沖，所以可以發(fā)送多組數(shù)據(jù)完成實(shí)時(shí)操作。需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，CPU根據(jù)TXEx位來確定可用的緩沖區(qū)，然后將報(bào)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(dòng)完成發(fā)送。CPU收到報(bào)文時(shí)會(huì)觸發(fā)中斷，在中斷處理函數(shù)中將接收到的報(bào)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(dòng)力學(xué)參數(shù)采集平臺(tái)，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(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)的采集和計(jì)算。同時(shí)，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(duì)系統(tǒng)進(jìn)行較少的改動(dòng)就能很好地應(yīng)用于汽車自動(dòng)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。