汽車輪速傳感器設(shè)計中CAN總線的應(yīng)用

輪速信號的檢測

　　將輪速傳感器輸出的每個正弦波信號調(diào)理整形產(chǎn)生一個方波信號，后續(xù)電路對方波信號的處理可有以下幾種方法：（1）直接送單片機的T0記數(shù)，用T1作定時器。在每個T1定時時間內(nèi)讀出T0的記數(shù)值，經(jīng)計算得到輪速;（2）將方波信號先進行F/V轉(zhuǎn)換，再由單片機A/D轉(zhuǎn)換而得到輪速;（3）方波信號送單片機的外部中斷/INT0引腳，將其設(shè)定為邊沿觸發(fā)方式，用T1作定時器對方波信號進行周期測量，經(jīng)計算得到輪速。第一種方法在低速時所測得的輪速誤差較大。假定輪速不變，每個T1定時時間讀一次T0的記數(shù)值，在T1i和T1i+1時間內(nèi)讀得數(shù)值由于讀數(shù)時磁頭與齒頂?shù)奈恢藐P(guān)系有時會相差1，輪速較低時， T1定時時間內(nèi)T0的記數(shù)值較小，因而相對誤差較大，導(dǎo)致輪速識別的門檻值過高。第二種方法可提高低速時的測量準(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，有效地提高低速時的測量準(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單片微機為核心（外部擴展8kRAM和8kEPROM）。外圍電路有信號處理電路、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)生信號經(jīng)濾波、整形、光電隔離后，送80C31的/INT0輸入引腳。T1作定時器使用，對脈沖信號進行周期測量。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)計過程中，充分考慮其抗干擾和穩(wěn)定性，單片機的輸入/輸出端均采用光電隔離，用看門狗定時器（MAX813）進行超時復(fù)位，確保系統(tǒng)可靠工作。

　　信號處理電路

　　根據(jù)輪速傳感器信號特性，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，傳感器輸出信號對應(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，與濾波器輸出信號相比較輸出方波信號。LM311N輸出方波的幅值為10V，經(jīng)R5，R6分壓后得幅值為5V的方波信號送光電隔離器。