新闻中心

方向盘转向角传感器的数据采集系统设计

发布日期:2020-10-05 15:28

  提供了方向盘转向角相关信息,为了便于对采集到的数据进行分析,方向盘转向角采集到的数据通过串口送到上位机上,并且利用Matlab对采集的数据进行分析处理。

  自适应前照明系统(AFS),是一种能适应各种不同环境条件的智能前照灯系统,获得汽车在转弯处的参数,如:转向角,角速度以及转向,是汽车前向灯自适应控制的前提条件。为了获得这些参数,采用了方向盘转向角传感器,它能测试出方向盘的转向角,转向角速度以及转向三个参数,这几个参数在一定程度上能反映汽车在转弯处的行驶状态,准确地获取这些参数具有重要意义。因而设计了基于ARM的数据采集系统。在这个采集系统中方向盘转向角传感器采集到的数据通过CAN总线传送到ARM中,并对其进行相应数据处理。

  方向盘转向角传感器数据采集系统包括转向角传感器,CAN总线和ARM微控制器三个部分。方向盘转向角传感器是通过CAN总线的方式传送采集到的信号,控制器采用的是ARM微处理器,系统具体的结构框图如图1所示。

  ARM是指精简指令集的微处理器,具有高性能、廉价、耗能低的特点,在各个领域得到了广泛的应用。该系统采用的是ARM7系列的LPC21 19微控制器,LPC2119是基于一个支持实时仿线TDMI-S CPU的微控制器,并带有128 KB嵌入的高速FLASH存储器。指令支持32位的ARM模式与16位的Thumb模式。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码的ARM方式能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%,而性能的损失却很小,LPC2119非常小的64脚封装、极低的功耗、多个32位定时器、4路10位ADC、2路CAN、PWM通道、46个GPIO以及多达9个外部中断使它们特别适用于汽车、工业控制应用以及医疗系统和容错维护总线。由于内置了宽范围的串行通信接口,它们也非常适合于通信网关、协议转换器以及其他各种类型的应用。

  方向盘转向角传感器前期安装在转向盘轴上,转向轴带动编码盘的转动,在发光二极管照射下,形成或明或暗的图案,通过感光元件转换成相应的电信号,经过整形滤波后得到一系列的脉冲信号,通过单片机转换为相对应的数字信号,并通过CAN控制器发送出去,能提供方向盘转向角的绝对位置。工作电压是12 V,数据是通过CAN发送出去的,输出信号为方向盘转角,方向盘的转动方向以及方向盘转的转动角速度。