【飞思卡尔“新”礼三重奏】 huihui的方案

huihui-2024975

我们打算试用Kinetis E 系列 MCU 开发板在电动车的表盘控制上。
通过FRDM-KE02Z控制来实现测速、电量检测、防盗装置、和车体平衡装置和表盘的显示。
1.系统结构
由表盘进行车速、电机转速、电流和电池组电压的指针指示，LCD控制器可以控制字段式LCD显示总里程、小计里程和电机故障信息内置定时捕捉模块可以进行车速/电机转速脉冲的捕捉与统计，内置ADC进行电机温度等模拟量的采集。下面以车速信号检测为例介绍下仪表盘电路设计。
2.车速信号检测 车速是仪表盘需要显示的关键信息，根据汽车原理和拓扑结构，车速信号来源是者车速传感器。车速传感器输出0-12V的脉冲信号，其信号频率大小与车速值大小成线性关系，随车速增加而增加，通过整形电路将车速传感器信号转换为TTL电平，然后通过定时捕捉模块捕捉脉冲信号的上升沿或下降沿，进行统计分析即可得到车速大小。

3车速信号检测软件设计 车速信号整形后得到TTL脉冲，FRDM-KE02Z的定时捕捉模块以中断的方式捕捉脉冲的沿变化，在中断处理函数中进行脉冲个数累加。设计脉冲统计结构体和一200ms的周期定时器，采用“滑动时间窗口脉冲统计法”进行车速的计算，脉冲统计结构体设计如下： typedef struct{   uint8_t   bank;   uint16_t  cnt;  }s_PulseCnt; 在上述结构体中，cnt表示脉冲个数，bank表示数据是否有效。滑动时间窗口脉冲统计法设计如下： 定义成员个数为6的脉冲统计结构体数组Speed_pulse[6]，周期性存储车速脉冲个数，脉冲率等价于一秒内的脉冲个数，则有公式如下：   脉冲频率=(Speed_pulse[5].cnt-Speed_pulse[0].cnt)   (2-1) 车速=脉冲频率*FACTOR                       (2-2)   FACTOR由变速比和轮胎直径共同决定。 当下计算的车速表示过去1秒内的平均车速，在下一个200ms到达后，将下标为1到5的结构体变量依次“滑动复制”到下标为0到4的结构体变量中，然后更新下标为5的结构体变量，此时根据公式2-1和公式2-2进行计算得到的车速为0.2秒-1.2秒之间的平均速度。这种方式计算得到的车速实时性更强，而且车速变化更加平滑，反映在指针的变化上也更加平稳平滑，能得到更佳的视觉体验，其代码实现如下： void SpeedDetect(void) {    uint16_t i,j;   uint16_t Carspeed_pulse_frequency=0;   if(1==Speed_detect_enable){     if(1==Timer[SPEED_PULSE_ACCUMU_200MS].overflow_flag){       for(i=0;i