基于DSP的汽车智能组合仪系统设计
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基于DSP TMS320F2812和DS18B20的温度测量系统设计摘要:本文介绍了一种基于TI公司DSP TMS320F2812 的高精度温度测量系统的设计。
该系统采用TMS320F2812为微处理器,配合高精度DS18B20数字温度传感器和外部扩展的模数转换器采集温度数据,并经过滤波算法处理控制输出,能够得到比较精确的温度值。
主要介绍了系统的结构、工作原理、软硬件的设计,并对系统设计的特点进行了详细的说明。
关键词: TMS320F2812;DS18B20;温度测量;模数转换1 概述温度在航空、航天领域中是个重要的物理量,由于温度变化对设备可能产生影响,包括降低系统的成像质量,影响分辨率,因此,在这些系统中对温度的实时采集测量十分重要。
以传统的单片机为核心的温度测量控制系统,由于受到处理器自身硬件资源和速度的限制,硬件电路设计复杂,数据实时处理能力差,温度测量时间长。
而随着计算机技术尤其是招超大规模集成电路技术的发展,具有更强处理能力的DSP芯片,以其运算速度快、实时性强、功耗低、抗干扰能力强等特点,越来越多地被应用。
采用了DS18B20数字温度传感器、外部扩展ADC模数转换器,使用内部集成外设功能的DSP TMS320F2812 微处理器作为整个系统的核心控制单元,简化了硬件电路设计;在温度采集控制软件上采用“通道滤波”温度采集控制算法,使得温度采集具有速度快、精度高的特点。
2 系统方案设计温度测量系统设计以DSP TMS320F2812为中央处理器为核心,采用DS18B20型号数字温度传感器为温度传感器,使用AD7892型号的ADC模数转换器进行A/D 转换,并将采集结果代入温度曲线方程计算出当前温度值,并且将温度值通过通信系统发送到上位机。
高精度温度测量控制系统由两大部分组成,第1部分为以DSP TMS320F2812为核心处理器的数据采集及处理部分,主要由产品温度环境、温度传感器、ADC模数转换器、DSP TMS320F2812、电源构成;第2部分由温度采集处理软件构成,完成对DSP采集到的数据进行分析、处理等任务。
基于TMS320F2808 DSP 最小系统设计及应用TMS320F2808 是德州仪器(TI)公司推出的C2000 平台上的定点DSP 芯片,具有低成本、低功耗和高性能处理能力,特别适用于大量数据处理的测控领域和复杂运算的电机控制领域。
本文在介绍TMS320F2808 的性能基础上设计了以TMS320F2808 DSP 为核心的最小应用系统,并给出了各部分具体硬件电路的设计和典型扩展应用。
1 TMS320F2808 特点TMS320F2808 是美国TI 公司推出的C2000 平台上的32 位定点DSP 芯片,具有低成本、低功耗和高性能处理能力,外设功能增强且极具价格优势,采用100 引脚封装,所有产品引脚兼容,具有高达64 kB 的闪存和100MIPS 的性能。
片上集成了丰富而又先进的增强型外设,如16 路PWM 输出通道、6 路HRPWM 输出通道、4 个eCAP 输入接口、6 个32 位/16 位定时器;串行外没模块,如4 个SPI 模块、2 个SCI 模块、2 个CAN 模块、1 个I2C 模块;12 位16 通道的A/D 转换器;35 个可独立编程复用的通用I/O 引脚(GPIO),其输入引脚具有窄脉冲限定器。
使其具有强大的数字信号处理能力,又具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能,非常适用于工业、汽车、医疗和消费类市场中的数字电机控制、数字电源和高级感应技术。
2 TMS320F2808 最小系统结构DSP 最小系统由DSP 芯片及其基本的外围电路和接口组成,如果去掉其中的任何一部分,都无法成为一个独立的DSP系统工作。
最小系统通常包括DSP 芯片、电源变换电路、JTAG 仿真接口、复位电路、引导模式电路等。
3 硬件电路设计3.1 电源电路及复位电路TMS320F2808 是一个低功耗芯片,内核电源电压为1.8 V,芯片与外部接口间采用3.3 V 电源电压,考虑到硬件系统要求电源具有稳定功能和纹波小的特点,另外也考虑到硬件系统的功耗等特点,因此本设计中采用TI 公司的的TPS70151 电源芯片。
2019年12月机电技术基于DSP 和LabVIEW 的车辆远程驾驶系统设计*吉豪姚进祝鑫(四川大学机械工程学院机械系,四川成都610065)摘要:为了适应特殊情况下需要远程驾驶车辆的需求,提出了一套基于DSP 和LaVIEW 的车辆远程驾驶系统设计方法。
系统主要由操纵平台、通信系统、远程车辆组成。
操纵平台利用DSP 开发板采集油门、刹车、方向盘、挡位等传感器信号来获取远程驾驶人员的操纵指令,并且通过LaVIEW 软件编写的上位机程序对信号进行实时处理;通信系统是由TCP/IP 协议构成的无线局域网络,用于实时地传输远程驾驶人员的操纵命令以及回传远程车辆的画面、车速等信息;远程车辆上安装了摄像头以及方向盘、油门、刹车等部件的执行机构。
最终,远程车辆根据接收的控制命令实现了对车辆实时地加速、制动、转向、换挡等操纵。
关键词:远程驾驶;DSP ;LabVIEW 中图分类号:U463.6;TP273文献标识码:A文章编号:1672-4801(2019)06-074-03DOI:10.19508/ki.1672-4801.2019.06.021作者简介:吉豪(1994—),男,硕士,研究方向为汽车的远程驾驶和仿真驾驶。
车辆的远程驾驶是一种驾驶人员根据摄像头实时回传的道路画面来远程操控远程车辆,实现转弯、换挡、加速、制动等驾驶员常规操作,达到“人车分离”效果的驾驶模式。
车辆的远程驾驶模式具有广泛的应用场景,例如用在车辆碰撞以及某些性能测试中,或是反恐、通过雷区、穿越沙漠等极端条件,可以有效地避免驾驶人员在车辆上所承担的风险。
随着控制技术以及通讯技术的快速发展,远程驾驶技术成为了当前汽车领域的一个研究热点[1]。
国外对汽车的远程驾驶技术的研究起步早,在对汽车的控制技术方面较为领先[2]。
如德国博世公司利用线控技术实现了远程控制汽车转向、加速、制动和换挡等操作;日本的日产汽车公司将汽车线控转向系统用于其高端车型上;美国通用汽车公司在展示中,将V2X 技术应用于旗下凯迪拉克车型,实现了汽车的远程控制[3,4]。