基于加速度计的汽车动力学参数采集平台设计.pdf

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1、2011年2月1日现代电子技术Feb．2O11第34卷第3期ModernElectronicsTechniqueVo1．34No．3基于加速度计的汽车动力学参数采集平台设计陈泽军(北方工业大学，北京100041)摘要：为了方便采集汽车运动中的动力学数据，设计了一种基于加速度计ADXL330的汽车动力学参数采集平台。采用集成CAN协议模块的MC9S12DJ256单片机作为控制器，可以及时、准确地对汽车运动的相关信．g-进行数据采集、分析和计算。在此平台基础上进行二次开发，可应用于汽车自动变速器、汽车安全气囊(Airbag)、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序(ESP)等方面。

2、关键词：ADXL330；加速度计；动力学参数；数据采集中图分类号：TN710—34文献标识码：A文章编号：1004—373X(2011)03—0144—04DataAcquisitionPlatformforAutomobileKineticParametersBasedonAccelerometerADXL330CHENZe-jun(NorthChinaUniversityofTechnology，Beijing100041，China)Abstract：Inordertoobtainthekineticdatainautomobilemotion，adataacquis

3、itionplatformforautomobilekineticparametersbasedonaccelerometerADXL330isdesigned．TheplatformusesMC9S12DJ256ofintegratedCANprotocolmoduleasacontrollertOcollect，analyzeandcomputethevehiclemovementSinformationtimelyandaccurately．Thedataacquisitionplatform—basedsecondarydevelopmentcanbeapplied

4、tOTheautomatictransmission，safeairbag，anti—lockedbra—kingsystem，electronicstabilityprogram(ESP)andSOon．Keywords：ADXL330；acceterometer；kineticparameters；dataacquisition0引言1方案总体设计随着电子技术的发展，汽车电子化程度不断提高。该采集平台需要解决数据采集、计算及通信的问安全、便捷、舒适、无污染、经济性一直是汽车工业和用题，而且由于应用环境的复杂性，需要保证系统的抗干户追求的目标。实现这些目标的关键在于汽车的

5、电子扰性及可靠性。系统硬件结构框图如图1所示。主控化和智能化，先决条件则是各种信息的及时获取。制器通过ADXL330采集三个坐标轴上的加速度分量，汽车在行驶过程中的各种路况信息是非常复杂的。经过分析计算后提供给本系统直接应用或通过CAN在行驶过程中可作为刚性特征体来考虑，将三轴加速度总线提供给别的应用者L1]。计放在被测车体的某个特征点上，就可准确地采集到该0显示接口：。AN总线特征点运动过程中在z轴，轴，轴的三个加速度分一’⋯一一Il33V微控制器键盘接口l量。结合车体总质量可以计算出车辆的瞬时受力情况；I⋯一一JIMC9S12DJ256结合车辆即时速度，可以计算出瞬时功

6、率。采集和计算出的运动参数等信息可以进行本地的控制处理。同时，加速度t计通ZllYlA／D+_[蔓卜CA总线N本系统支持CAN总线接口，利用该接口，可以将得到ADXL330滤J：J转换_+f收发L—I器的数据发送到汽车计算机控制系统进行综合分析处理。从而使本系统可以广泛应用于汽车自动变速器，汽车安图1系统硬件结构框图全气囊(Airbag)、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序(ESP)、电控悬挂系统等方面。2建立汽车运动模型汽车在路面上的运行环境是非常复杂的，受到的振收稿日期：2010—10—25动频率分布很宽，一般情况下车辆的振动频率范围可分第3期陈泽军：基于加速度计的汽车

7、动力学参数采集平台设计145为如下几种情况：可达1A；同时内部有完善的保护电路，包括电流限制刚体运动：0～15Hz；及热关断电路等。结构振动，板件共振：15～150Hz；噪声及啸鸣：150Hz以上。汽车典型的共振频率范围通常为：车身共振频率：1～1．5Hz；车轮跳动：1O～12Hz；座椅上的乘客：4～6Hz；悬置的动力总成：10～2OHz；结构共振频率：大于20Hz；轮胎共振频率_3]：30~50Hz和8O～100Hz。在研究车辆的运动时，主要研究的对象一般包括车图3电源设计原理图辆的运动速度、运动位移、瞬时加速度