基于單片機(jī)的汽車(chē)舒適度評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1．2 溫度傳感器的選擇及電路設(shè)計(jì)
AD7416是美國(guó)模擬器件公司(ADI)推出的單片低功耗數(shù)字溫度傳感器，其內(nèi)部包含帶隙溫度傳感器和10位A／D變換器，可將感應(yīng)溫度以0．25℃的分辨率轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。單片機(jī)通過(guò)ⅡC接口可對(duì)內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀寫(xiě)操作，并允許8片AD7416掛在同一串行總線(xiàn)上。該溫度傳感器可廣泛應(yīng)用于環(huán)境溫度檢測(cè)、工業(yè)過(guò)程控制、家用電器、電池充電、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。其功耗極低，在應(yīng)用于暖氣管道溫度測(cè)量時(shí)，采用特定的電源管理模式，以20s采樣周期工作，平均功耗僅66(nW)，很適合與TI公司MSP430超低功耗單片機(jī)構(gòu)成電池供電的熱能計(jì)算表，使隨機(jī)電池工作時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5年以上。利用P1．6接10kΩ上拉電阻分別模擬I2C的SCL、SDA，硬件連接圖如圖3所示。

1．3 濕度傳感器的選擇及電路設(shè)計(jì)
濕度傳感器選用Honeywell公司的集成濕度傳感器HTH3610，該傳感器采用熱固性聚脂電容式傳感頭，同時(shí)在內(nèi)部集成了信號(hào)處理功能電路，因此該傳感器可完成將相對(duì)濕度值變換成電容值，再將電容值轉(zhuǎn)換成線(xiàn)性電壓輸出的任務(wù)，同時(shí)該傳感器還具有高精度、快速成響應(yīng)、穩(wěn)定性好、低溫飄、抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)及互換性好等優(yōu)點(diǎn)，由于是線(xiàn)性電壓輸出故可簡(jiǎn)化外圍電路設(shè)計(jì)。但是該傳感器在使用時(shí)仍需注意以下兩點(diǎn)：a．該傳感器在相對(duì)濕度由0％～100％變化時(shí)其電壓輸出為0．8V～3．9V，此輸出電壓值無(wú)法滿(mǎn)足A／D采集板標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓(0～5V，±5V，O～10V)的需求，故仍需進(jìn)行電壓變換。b．IH3610內(nèi)部的信號(hào)調(diào)理電路被修正為Vsupply=5V，25℃時(shí)在0％～100％相對(duì)濕度范圍內(nèi)輸出電壓變化范圍為0．8～3．9V，但當(dāng)該濕度傳感器工作的溫度發(fā)生變化時(shí)，相同的濕度值，其輸出電壓值也將不同，因此該傳感器在使用時(shí)還須進(jìn)行溫度補(bǔ)償。補(bǔ)償公式(1)為：
RH=(sensor％RH)／(1．0546-0．02l6T) (1)

由于HIH-3610濕度傳感器為線(xiàn)性輸出，因此它與MSP430F149的接口電路非常簡(jiǎn)單。如圖4所示。
1．4 振動(dòng)傳感器的選擇及電路設(shè)計(jì)
汽車(chē)行駛過(guò)程中，涉及到的振動(dòng)一般是三維的，所以采集振動(dòng)參數(shù)需要采集x、y、z三個(gè)方向的振動(dòng)程度。測(cè)量振動(dòng)程度需要用加速度傳感器，本系統(tǒng)采用精量?jī)x器公司的EGAXT3系列加速度傳感器。
該加速度傳感器采用電橋式測(cè)量，傳感器共有12根接線(xiàn)，每軸有電源線(xiàn)和地線(xiàn)，及輸出線(xiàn)兩根，三軸可以獨(dú)立供電。如圖5所示。

1．5 顯示器件的選擇及輔助電路設(shè)計(jì)
系統(tǒng)選擇帶有中文字庫(kù)的液景顯示模塊LCMl2864ZK。其ROM內(nèi)含8192個(gè)16×16點(diǎn)中文字型和128個(gè)16×8半寬的字母符號(hào)字型；另外繪圖顯示畫(huà)面提供一個(gè)64×256點(diǎn)的繪圖區(qū)域GDRAM；而且內(nèi)含CGRAM提供4組軟件可編程的16×16點(diǎn)陣造字功能。電源操作范圍寬(2．7V到5．5V)；低功耗設(shè)計(jì)可滿(mǎn)足產(chǎn)品的省電要求。
同時(shí)，與單片機(jī)等微控制器的接口界面靈活(三種模式：并行8位／4位，串行3線(xiàn)／2線(xiàn))。本系統(tǒng)由于MSP430F149的端口豐富，所以采用并行8位模式。
LCMl2864ZK可實(shí)現(xiàn)漢字、ASCII碼、點(diǎn)陣圖形的同屏顯示，廣泛用于各種儀器儀表、家用電器和信息產(chǎn)品上作為顯示器件。

LCMl2864ZK具有上／下／左／右移動(dòng)當(dāng)前顯示屏幕及清除屏幕的命令，具有光標(biāo)顯示／閃爍控制命令及液晶睡眠／喚醒／關(guān)閉顯示命令。預(yù)留多種控制線(xiàn)(復(fù)位／串并選擇／亮度調(diào)整)供用戶(hù)靈活使用。LCMl2864ZK與MSP430F149的接口電路如圖6所示。