汽車輪速傳感器設計中CAN總線的應用

輪速信號的檢測

　　將輪速傳感器輸出的每個正弦波信號調理整形產生一個方波信號，后續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，用T1作定時器。在每個T1定時時間內讀出T0的記數值，經計算得到輪速;（2）將方波信號先進行F/V轉換，再由單片機A/D轉換而得到輪速;（3）方波信號送單片機的外部中斷/INT0引腳，將其設定為邊沿觸發方式，用T1作定時器對方波信號進行周期測量，經計算得到輪速。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的記數值，在T1i和T1i+1時間內讀得數值由于讀數時磁頭與齒頂的位置關系有時會相差1，輪速較低時， T1定時時間內T0的記數值較小，因而相對誤差較大，導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確度，但增加了硬件F/V和A/D轉換芯片的開支。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確度。

　　輪速傳感器系統硬件

　　輪速傳感器系統的硬件以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。其結構框圖如圖3所示。

　　輪速傳感器產生信號經濾波、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。在輪速傳感器的設計過程中，充分考慮其抗干擾和穩定性，單片機的輸入/輸出端均采用光電隔離，用看門狗定時器（MAX813）進行超時復位，確保系統可靠工作。

　　信號處理電路

　　根據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，負半周使其輸出為-0.6V。濾波電路設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設計，傳感器輸出信號對應的頻率），選Q=0.707。比較整形電路中設置一定的比較電壓，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R5，R6分壓后得幅值為5V的方波信號送光電隔離器。