基于單片機的車載加速度測試系統(tǒng)的設(shè)計

張 銳，沈大偉

(中北大學(xué)儀器科學(xué)與動態(tài)測試教育部重點實驗室，山西太原030051)

汽車一般性能中汽車加速度是相對重要的參數(shù)。本文中的加速度測試系統(tǒng)的實現(xiàn)方法和它的功能，以及加速度數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)，組成了相對完整的車載加速度的測試系統(tǒng)，它可以容易地符合車載加速度采集的要求。

1 采集系統(tǒng)原理框圖

如圖1為采集系統(tǒng)的原理框圖。

圖1 采集系統(tǒng)原理框圖

該單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、信號處理電路和串行通信接口電路，以及電源電路所組成的。原理框圖如圖1所示［2］。

2 采集系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)

采集系統(tǒng)軟件是由串行數(shù)據(jù)采集以及存儲和處理兩部分所形成。當(dāng)中的數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容包含了初始化的程序以及中斷服務(wù)的程序，數(shù)據(jù)的采集程序的設(shè)計，串口的初始化程序設(shè)計以及數(shù)據(jù)的傳輸程序等。該類包含在單片機的編程，運用了匯編程序以及C程序來敘述和使用。應(yīng)用Lab-VIEW以及VB來編寫其應(yīng)用程序，來運用讀取數(shù)據(jù)和變換以及它的隨機顯示。軟件設(shè)計的流程圖如圖2［3］。

圖2 軟件設(shè)計流程圖

2.1 主程序設(shè)計

圖3所示為主程序框圖。

圖3 主程序框圖

同步串行通信是AD7706芯片的輸出的方法，RS232僅僅是由MCS-51單片機提供的一個接口，在系統(tǒng)設(shè)計時，這個接口和上位機彼此用于通信。所以在這種狀況下，如果要運用對AD7706的正確完整的操作，那么該應(yīng)用單片機的并口資源并且施行以同步的串行通信，而且還會運用到軟件實行的代碼。

2.2 中斷服務(wù)程序設(shè)計

信號的A/D變換、數(shù)字的濾波、數(shù)據(jù)的打包以及串行數(shù)據(jù)輸出等性能是在中斷服務(wù)程序中所進行的。因為要確認(rèn)數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)倪m時性，通常會把數(shù)據(jù)的收集以及數(shù)字進行的濾波的處理、數(shù)據(jù)的輸送都放在中斷服務(wù)程序中。圖4闡述并且表達了中斷服務(wù)程序的框圖。

圖4 中斷服務(wù)程序框圖

3 系統(tǒng)仿真方法

通常的串口通信可以經(jīng)由“超級終端”的辦法來運用［4］。

普通的Microsoft系統(tǒng)例如win98和2000以及XP通常會有“超級終端”，在“附件”里面點擊了“通訊”，其內(nèi)部能夠操作“超級終端”。

在菜單欄中查找“屬性”，接著點擊“coml”或者是“com2”來運用鏈接，而且要把它進行設(shè)置，設(shè)置的要求要和單片機規(guī)則一樣。

對它進行設(shè)置結(jié)束后，單片機將會直接和它進行通信，能夠顯示出單片機傳輸過來數(shù)值的大小。除了可以接收，還可以把數(shù)據(jù)發(fā)送出去［5］。

4 存在問題以及改進

通過本次設(shè)計，該系統(tǒng)仍然存在著一些問題需要來解決。在當(dāng)前的情況下，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)當(dāng)中仍然需要研究的一些工作主要包含有:1)準(zhǔn)確度和準(zhǔn)確率要進行更深層次的提升;2)怎樣處理傳感器的數(shù)量變化的情形;3)怎樣準(zhǔn)確地得到之前所期望的采樣頻率;4)信號調(diào)理類型的準(zhǔn)確度等。

此系統(tǒng)能夠應(yīng)用并且選取A/D芯片，與多路模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)進行配合就能夠?qū)崿F(xiàn)信號的采集。

［1］余成波.傳感器與自動檢測技術(shù)［M］.北京:高等教育出版社，2009.

［2］周傳德，宋強，文成.傳感器與測試技術(shù)［M］.重慶:重慶大學(xué)出版社，2009.

［3］李朝青.單片機原理及接口技術(shù)［M］.北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2005.

［4］楊明莉.基于單片機的壓電加速度傳感器低頻信號采集系統(tǒng)的設(shè)計［D］.合肥:安徽大學(xué)，2007.

［5］歐全梅.基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)［D］.武漢:華中科技大學(xué)，2006.