汽車輪速傳感器設(shè)計(jì)中CAN總線的應(yīng)用

輪速信號(hào)的檢測(cè)

　　將輪速傳感器輸出的每個(gè)正弦波信號(hào)調(diào)理整形產(chǎn)生一個(gè)方波信號(hào)，后續(xù)電路對(duì)方波信號(hào)的處理可有以下幾種方法：（1）直接送單片機(jī)的T0記數(shù)，用T1作定時(shí)器。在每個(gè)T1定時(shí)時(shí)間內(nèi)讀出T0的記數(shù)值，經(jīng)計(jì)算得到輪速;（2）將方波信號(hào)先進(jìn)行F/V轉(zhuǎn)換，再由單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換而得到輪速;（3）方波信號(hào)送單片機(jī)的外部中斷/INT0引腳，將其設(shè)定為邊沿觸發(fā)方式，用T1作定時(shí)器對(duì)方波信號(hào)進(jìn)行周期測(cè)量，經(jīng)計(jì)算得到輪速。第一種方法在低速時(shí)所測(cè)得的輪速誤差較大。假定輪速不變，每個(gè)T1定時(shí)時(shí)間讀一次T0的記數(shù)值，在T1i和T1i+1時(shí)間內(nèi)讀得數(shù)值由于讀數(shù)時(shí)磁頭與齒頂?shù)奈恢藐P(guān)系有時(shí)會(huì)相差1，輪速較低時(shí)， T1定時(shí)時(shí)間內(nèi)T0的記數(shù)值較小，因而相對(duì)誤差較大，導(dǎo)致輪速識(shí)別的門檻值過高。第二種方法可提高低速時(shí)的測(cè)量準(zhǔn)確度，但增加了硬件F/V和A/D轉(zhuǎn)換芯片的開支。第三種方法可以在不增加硬件開支的前提下，有效地提高低速時(shí)的測(cè)量準(zhǔn)確度。

　　輪速傳感器系統(tǒng)硬件

　　輪速傳感器系統(tǒng)的硬件以80C31單片微機(jī)為核心（外部擴(kuò)展8kRAM和8kEPROM）。外圍電路有信號(hào)處理電路、總線控制及總線接口等電路。其結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。

　　輪速傳感器產(chǎn)生信號(hào)經(jīng)濾波、整形、光電隔離后，送80C31的/INT0輸入引腳。T1作定時(shí)器使用，對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行周期測(cè)量。SJA1000， 82C250組成與CAN總線的控制和接口電路。在輪速傳感器的設(shè)計(jì)過程中，充分考慮其抗干擾和穩(wěn)定性，單片機(jī)的輸入/輸出端均采用光電隔離，用看門狗定時(shí)器（MAX813）進(jìn)行超時(shí)復(fù)位，確保系統(tǒng)可靠工作。

　　信號(hào)處理電路

　　根據(jù)輪速傳感器信號(hào)特性，處理電路由限幅電路、濾波電路和比較整形電路組成，如圖4所示。

　　限幅電路將輪速傳感器輸出信號(hào)Vi正半周的幅值限制在5V以下，負(fù)半周使其輸出為-0.6V。濾波電路設(shè)計(jì)成帶反饋的有源低通濾波器，其截止頻率為 2075Hz（按最高車速為200km/h設(shè)計(jì)，傳感器輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率），選Q=0.707。比較整形電路中設(shè)置一定的比較電壓，與濾波器輸出信號(hào)相比較輸出方波信號(hào)。LM311N輸出方波的幅值為10V，經(jīng)R5，R6分壓后得幅值為5V的方波信號(hào)送光電隔離器。