三軸加速度傳感器在智能車(chē)控制與道路識(shí)別中的應(yīng)用（二）

2.4硬件電路設(shè)計(jì)

　　MMA7260Q信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì)加速度信號(hào)采集模塊如圖1所示。x，y，z 3個(gè)相互垂直方向上的加速度由G-Gell傳感單元感知，電容值經(jīng)過(guò)容壓變換器轉(zhuǎn)換為電壓值，經(jīng)過(guò)增益放大器、濾波器和溫度補(bǔ)償以電壓的形式作為輸出信號(hào)拉J，經(jīng)過(guò)放大濾波處理，將所需模擬信號(hào)調(diào)整至一個(gè)合適的范圍，再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送數(shù)據(jù)處理單元。

　　圖四 加速度信號(hào)采集結(jié)構(gòu)圖

　　加速度傳感器與單片機(jī)的接口電路MMA7260Q與MC9S12XSl28B的硬件接口電路如圖2所示。微處理器內(nèi)部包含完整的地輸入緩存器、模擬開(kāi)關(guān)電路、可編程增益放大器和A/D轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字濾波器，使用非常方便。G1，G2輸入低電平，靈敏度達(dá)到800 mV／g。。當(dāng)Mode=l時(shí)，加速度傳感器處于正常工作狀態(tài)。x，y，z輸出端分別接RC濾波器，再通過(guò)高輸出驅(qū)動(dòng)運(yùn)算放大器TLV4112構(gòu)成電壓跟隨作用，輸出穩(wěn)定的直流電壓信號(hào)。

　　圖五 MMA7260Q與MC9S12XSl28B的硬件接口電路

　　2.5軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

　　本設(shè)計(jì)采用CodeWamor軟件與BDM作為調(diào)試工具，編程環(huán)境支持c語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)，大大方便了用戶(hù)的程序設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率。本設(shè)計(jì)程序代碼使用C語(yǔ)言編寫(xiě)。

　　圖六 加速度程序流程圖

2.6 A/D采樣流程設(shè)計(jì)

　　本設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)初始化模塊和實(shí)時(shí)路徑檢測(cè)模塊。

　　1）單片機(jī)的初始化模塊包括：I/O模塊，AD模塊，定時(shí)中斷模塊初始化。

　　2）實(shí)時(shí)路徑檢測(cè)模塊：利用接受管，紅外光電傳感器和CCD攝像頭檢測(cè)特征信號(hào)，利用加速度傳感器檢測(cè)角度信號(hào)，將返回信號(hào)輸入單片機(jī)的輸入端口，程序不問(wèn)斷地讀入輸入端口的信號(hào)，結(jié)合判斷語(yǔ)句，得出合適的PWM控制信號(hào)。

　　圖七 主程序與中斷程序流程圖

　　2.7實(shí)驗(yàn)測(cè)試

　　圖中曲線(xiàn)為時(shí)間和AD采集到的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。而AD采集到的數(shù)據(jù)可以用來(lái)反映加速度的變