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加速度传感器在汽车电子上的应用
南京晓庄学院
谢军
江苏南京
211171
摘要：
本课题以汽车电子为背景，
结合飞思卡尔
C<
/p>
型车模双后轮驱动的特点，
以
STM32
C8T6
最小系统版为平台搭建硬件系统
,
通过加速度传感器检测到的倾斜角
度，及时调整小车行驶速度，使小车能自动完成上
下坡时的加速、减速。
关键词：
汽车电子；
加速度传感器；
倾斜角度
绪论
现在的汽车相较于以前的汽车来
说，
在性能上更加的智能化，
而且人们在使用汽车的过
程中会感到更加的轻便。
因此，
现在在制造汽车
的过程中所面临的挑战就是增加传感器的需
求量。
本文是以汽车
电子为背景，
利用加速度传感器能够测量汽车在行驶过程中的倾斜角度
< br>以及加速度等信息，
来实时反馈汽车的动态信息，
并调整
行驶速度，
满足人们的舒适性要求，
保证驾车人的安全。
1.
系统总体设计
1.1
系统组成
系统组成框图如图
1-1
所示：
MPU6050
OLED
显示模块
直流电机
STM32C8T6
最小系统版
控制模块
图
1-1
系统组成框图
电机驱动模块
稳压电源模块
1.2
系统工作原理
本小车使用
STM32C8T6
最小系统版作为主控
单元，
当小车在平地
（倾角范围
-5<
/p>
～
+5
）
行
驶时，
PMW
的值为
1000
，
这时小车会以相对较慢的速度匀速行驶。
上坡时，
随着倾角范围不
断增大（
+6
～
+80
）
，
PWM
的值也会逐渐增加，电机的转速随之变快
，当倾角达到最大值时
（
+80
）
，
PWM
的值也达到峰值
< br>6000
（可更改）
，为了保护车身不受损坏，倾角大于
+80
，电机
停止运转。下坡时，随着
倾角范围不断增大（
-6
～
-80
）
，
PWM
的值会
逐渐减小，电机的转速
随之变慢，当下坡倾角达到最大值时（
-
80
）
，
PWM
的值也达到最小值
800
（可更改）
，为了保
护车身不受损坏，倾角大于
-80
，电机停止运转。
在这个过程中，可通过
OLED
液晶屏随时查看小车的运动状态，包括车身周围的温度，
倾斜角度，
PWM
值和加速度等信息。
2.
硬件设计
2.1
主控电路设计
STM32C8T6
最小系统版内有最新一代的嵌入式
ARM
处理器。因此，这种芯片构成的最小
系统功能部件种类
全，
功能强。
用
STM32C8T6<
/p>
最小系统版时，
只要将相关模块接上时钟电路
1
和复位电路即可。如图
2-
1
所示
STM32C8T6
单片机最小
系统。其应用特点：
(1)
有可供用户
使用的大量
I/O
口线。
(2)
内部存储器容量有限。
(3)
应用系统开发具
有特殊性。
图
2-1
STM32C8T6
单片机最小系统
2.2
电机驱动电路的设计
像直流电机这样大功率的外部器件，
< br>能耗大，
对单片机的驱动能力有很高的要求，
而往
往单片机提供不了那么大的驱动能力，
所以需要接驱动电路。
电机驱动芯片的种类也有很多，
在此次设计中，
使用
TB6612FNG
作为电机驱动芯片。
< br>因为它的驱动能力强，能耗低，
不易发
热，抗干扰能力强
，能够提供稳定的性能。
TB6612FNG
电机驱动芯片可以
同时驱动两个直流
电机，而且它反应快速，可以通过
VCC
引脚接电源后给芯片和电机供电。
2.3
倾角传感器电路
三轴加速度传感器主
要是对它所采集到的信号进行放大滤波，
同时还可以检测环境温度
等。
MPU6050
模块原理图如图
2-3
所示。
图
2-3
MPU6050
模块原理图
陀螺仪的
输出信号放大了
10
倍左右，
并将零点
偏置电压调整到工作电源的一半
（
1.65V
< br>）
左右。
MPU6050
它是一
款
6
轴运动处理组件。它集成了陀螺仪和加速度计于一体的芯片
，它
2
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