高精度角度檔位傳感系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著汽車技術(shù)、傳感器技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車電子市場發(fā)生了翻天覆地的變化。汽車電子技術(shù)的發(fā)展，使得汽車電子控制部件逐漸顯現(xiàn)出微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化等特點?，F(xiàn)在，在滿足對于汽車安全性能要求的基礎(chǔ)上，人們越來越多地追求現(xiàn)代汽車各種各樣的個性化體驗。
　　對于汽車檔位的傳統(tǒng)檢測方法是利用磁感應(yīng)的原理，通過霍爾元器件DW02對周圍磁場的感應(yīng)來檢測汽車檔位，這種解決方案已經(jīng)取得了廣泛的應(yīng)用。本系統(tǒng)嘗

2、試采用角度傳感器MPU-6050替代霍爾元器件DW02，利用3軸陀螺儀、3軸加速度計和數(shù)字運動處理器DMP對空間位置進行感測，并結(jié)合STM32主控器、姿態(tài)解算和卡爾曼濾波原理，計算出汽車檔位的運動結(jié)果。實驗表明，本系統(tǒng)在檢測的范圍、檢測的效率和數(shù)據(jù)的精度等方面都取得了很好的實際效果，也展示了一些優(yōu)點。
　　本文的研究工作主要分為如下四個部分：
　?。?）本系統(tǒng)的總體方案設(shè)計與選擇論證。涉及STM32和MPU-6050的芯片選

3、型，分別從數(shù)據(jù)處理的速度、數(shù)據(jù)通信的方式和能源消耗的大小等多個方面作了深入的分析，為系統(tǒng)方案的設(shè)計和開展做好第一步工作。
　?。?）汽車檔位角度傳感器子系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn)。在系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)的過程中，除了制作功能完備、性能良好的STM32最小系統(tǒng)外，還要融合角度傳感器的電路部分，以維護好整體電路設(shè)計的電氣特性。
　?。?）角度傳感器子系統(tǒng)的算法分析與軟件實現(xiàn)。通過包含了k時刻的狀態(tài)量、測量值、控制量、狀態(tài)過程噪聲、測量噪