遲滯比較器軟件算法在摩托車燃油表中的應(yīng)用

重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院　譚麗蕊

重慶力華自動(dòng)化技術(shù)有限責(zé)任公司　董加付

1　引言

在大多摩托車數(shù)字儀表中燃油表是在LCD上分段顯示油量。例如小于13歐姆是滿油，顯示六格，大于75歐姆是燃油報(bào)警，顯示1格。燃油傳感器大多是電阻信號(hào)輸入到儀表中，儀表電路通過(guò)電阻分壓輸入到單片機(jī)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，通過(guò)運(yùn)算LCD顯示出對(duì)應(yīng)的油位格數(shù)。當(dāng)摩托車行駛中，燃油面難免會(huì)隨著整車顛簸傾斜而忽高忽低，這樣就導(dǎo)致燃油傳感器輸出的電阻在不停上下變化。這就需要一個(gè)良好的遲滯比較器軟件算法來(lái)抑制干擾。為了更好地闡述遲滯比較器的軟件算法，先介紹遲滯比較器的硬件原理。

2　遲滯比較器的硬件原理

圖1　遲滯比較器基本電路及電壓傳輸特性

遲滯比較器基本電路及電壓傳輸特性如圖1所示。在單門(mén)限比較器的基礎(chǔ)上，本電路增加了正反饋電阻RF，其門(mén)限電壓EM為：

由上述公式可知，當(dāng)輸出電壓為UOH時(shí)，門(mén)限電壓變?yōu)镋MH，當(dāng)輸出電壓為UOL時(shí)，門(mén)限電壓變?yōu)镋ML，不難看出，當(dāng)輸出狀態(tài)一旦轉(zhuǎn)換后，只要在跳變電壓值附近的干擾不超過(guò)ΔE，輸出電壓的值就是穩(wěn)定的。

遲滯比較器的軟件算法與硬件電路原理如出一轍，且能夠在程序中根據(jù)需要自由設(shè)置EMH和EML的值，使其更具靈活性。

3　遲滯比較器的軟件算法

在本儀表項(xiàng)目中，燃油表電路處理見(jiàn)圖2，燃油傳感器的阻值范圍是8～98Ω，其阻值區(qū)間在LCD上顯示的格數(shù)對(duì)應(yīng)見(jiàn)表1：

圖2　燃油表電路

表1　燃油傳感器阻值與LCD格數(shù)對(duì)應(yīng)表

為了抑制在閾值12、21、31、51、74Ω等處出現(xiàn)的電阻瞬間變化對(duì)顯示結(jié)果造成的干擾，采用以下的思路處理：當(dāng)油位下降、電阻增大變化時(shí)，取閾值（以下稱A組閾值）：11、20、30、50、73Ω。當(dāng)油位上升，電阻減小變化時(shí)，取閾值（以下稱B組閾值）：13、22、32、52、75Ω。

那么在軟件中定義閾值變量 Oil_Div[5]、閾值常量Oil_Div1_Const[5]（對(duì)應(yīng)B組閾值）、Oil_Div2_Const[5]（對(duì)應(yīng)A組閾值）；

核心代碼如下：（Oin是經(jīng)過(guò)軟件濾波處理好的10位AD值；OilAd.Oil是計(jì)算出來(lái)的油位格數(shù)）

由上述代碼可知，當(dāng)Oin<=Oil_Div[0]，LCD顯示6格時(shí)，門(mén)限電壓變?yōu)镺il_Div1_Const[0]（相當(dāng)于EMH）；當(dāng)Oin>Oil_Div[0]，LCD顯示5格時(shí),門(mén)限電壓變?yōu)镺il_Div2_Const[0]（相當(dāng)于EML），不難看出，當(dāng)輸出狀態(tài)一旦轉(zhuǎn)換后，只要在跳變門(mén)限值附近的干擾不超過(guò)Oil_Div1_Const[i]與Oil_Div2_Const[i]的差值，輸出狀態(tài)就是穩(wěn)定的。

4　結(jié)論

上述算法與遲滯比較器硬件電路功能相同，實(shí)現(xiàn)抑制油位液面波動(dòng)的干擾。遲滯比較器的軟件算法優(yōu)勢(shì)在于極大的簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)，并能獲得較其它算法更好的抗干擾效果，具有很大的應(yīng)用價(jià)值。

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