最近一直在思考乙個問題,什麼是知識,什麼是能力,自己的價值在**,感覺自己做筆記做的太少,燕過卻不留聲。最近也想總結下自己到底做過什麼。固以此篇獻給做汽車電子的朋友,以及想以超聲波作為工程化落地的道友們。如有不對之處,歡迎指教。
話不多說,測距大多採用的方式都是」飛行時間法「,即獲取某種訊號,在介質中傳播所用的時間。計算出距離,d = vt/2. 道理很簡單。下邊就詳細說下,基於elmos524.03晶元的倒車雷達如何工作的。以及工程化的處理方法。
整合晶元elmos524.03有發射迴路和接收迴路,我根據資料手冊畫了個草圖:
晶元會產生固有頻率的電壓訊號,訊號通過引腳drv1、2輸出給外部壓電陶瓷片,產生固定頻率的機械波,也就是所謂的超聲波,超聲波遇到障礙物時會反射,反射訊號經過ains、d引腳進入晶元,在晶元內部先後經過gain放大,濾波然後進入比較器,濾波後的訊號(signal)同預先設定的閾值(threshold)比較產生訊號輸出。此訊號需要重點關注。
基於這個內部的工作原理,我也畫了草圖表示訊號在微控制器口的上表現形式,如下:
signal訊號為模擬訊號,io輸出的訊號才是軟硬體介面訊號。
如果是探頭**商,則對探頭的硬線比較了解,如果是採購別人的基於elmos524.03晶元的探頭,一般情況下都是三線連線,
vsup:供電電壓電源+,gnd :電源地 data:即為訊號介面。
這裡需要說明一點探頭與ecu之間的介面雖為一根線,但與mcu之間的介面會是兩根線,一根接io輸出,一根接捕獲輸入。實現單線雙向io的控制訊號和反饋訊號的傳輸。
既然為單線連線,資料通過單線傳輸,所以就有自己的通訊協議格式。elmos524.03是採用脈寬編碼進行通訊的。
這些命令資料手冊上都有說明,就不一一敘述。可以檢視資料手冊。重要的一點就是在資料傳輸的時候要保證資料的正確性,脈寬是控制在誤差範圍內。
實現這些命令可以採用定時器的方式。可以準確輸出想要的脈衝命令。
一些複雜的命令也是幾個簡單的命令組合而成的。寫配置/讀狀態/寫eeprom/讀eeprom等。
配置的引數,其實就是對晶元原理中的幾個訊號處理的過程進行配置。大致有三個。
驅動電流/接受增益/閾值
對應的資料手冊中都有說明,可以按照資料手冊進行操作。這裡需要說明的是 在進行軟體編碼的時候需要對這個引數做全覆蓋。幾個引數也是配合使用的。
關於訊號的捕獲,這裡簡單說下,可以將訊號線上所有的訊號進行記錄,以便編碼時對捕獲的訊號進行處理的時候,能夠得到足夠多的資訊。
對io口上的訊號進行資料處理,首先做簡單的運算,對捕獲的訊號進行原始的運算,還原物理現場,還原訊號線上的訊號跳變情況。作為後續處理的輸入。
對於基本操作就不多做敘述,這裡說下如何對障礙物檢測的準確度進行保證,最大程度上避免誤報。其中乙個方法就是比對。
可以對同乙個障礙物的回波進行多次比對。進而確認。並且可以達到去除雜訊的目的。我畫了乙個草圖如下:
可以對兩個週期或者三個週期內的測試訊號進行比對。將干擾的回撥進行去除。如圖中紅色圈即為,雜訊。或認為是無效目標。
對比對後的訊號進行分析。
分析訊號對應的操作是在進行什麼工作。簡單舉例來說,可以捕獲到傳送命令,然後判斷傳送命令是否正確,達到驗證的目地。
對命令的驗證需要有一定的範圍,畢竟命令傳送也是有一定的時間誤差,晶元本身也是有一定的冗餘。可以支援一定範圍寬度的命令。
一般情況下,傳送命令後,會有餘震,會有回波。
當然這純屬理想情況。要知道在實際的應用中會有各種各樣的狀況發生。需要一一處理。盡量多的覆蓋各種場景。
當然也可以根據捕獲到的訊號線上的命令進行診斷。後邊再說。
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