【正文】 裝置、交通安全系統(tǒng)等。l 3V 到 電源供電。l 低功耗，小于 。l 可測(cè)量靜態(tài)加速度和動(dòng)態(tài)加速度。圖 43 ADXL202 梁結(jié)構(gòu)圖圖 44 ADXL202 電容結(jié)構(gòu)示意圖一、ADXL202 雙軸加速度傳感器結(jié)構(gòu)圖 45 ADXL202 功能結(jié)構(gòu)圖ADXL202 的基本功能結(jié)構(gòu)圖如圖 45 所示。ADXL202 通過由兩個(gè)獨(dú)立的固定極板和附在移動(dòng)物體上的中央極板組成的差動(dòng)電容器來測(cè)量結(jié)構(gòu)上的偏移，兩個(gè)固定極板分別由兩個(gè)幅值相同、相位相反的方波來驅(qū)動(dòng)。ADXL202 采用表面微加工的多晶硅結(jié)構(gòu)，用多晶硅的彈性元件支撐整個(gè)結(jié)構(gòu)并提供平衡加速度所需的阻力。ADXL202可測(cè)量正負(fù)加速度，其最大測(cè)量范圍為177。 ADXL202 概述ADXL202是美國(guó)ADI公司研制的基于單塊集成電路完善的雙軸加速度測(cè)量系統(tǒng)，它是由一個(gè)多晶硅的表面微機(jī)械傳感器和一個(gè)信號(hào)調(diào)制電路來組成開環(huán)加速度測(cè)量結(jié)構(gòu)。敏感力所作功的檢拾器,通常有壓阻檢測(cè)和電容檢測(cè)兩種,微硅壓阻式加速度傳感器和微硅電容式加速度傳感器是目前應(yīng)用最多的微硅加速度傳感器。任何加速度傳感器都可概括為以下三個(gè)部分：(1) 質(zhì)量：它被加速時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)慣性力；(2) 彈性構(gòu)件：它使力作某種功；(3) 檢拾器：敏感力所作的功。牛頓第二定律認(rèn)為：質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的變化率與外力成正比。早在60年代末、70年代初，人們就開始研究一維微硅加速度傳感器；到了80年代末，已經(jīng)開始一維微硅加速度傳感器的規(guī)?；a(chǎn)；進(jìn)入到90年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和軍事、商業(yè)市場(chǎng)的需求，人們?cè)O(shè)計(jì)出三維微硅加速度傳感器，用于檢測(cè)空間加速度，為軍事、工業(yè)自動(dòng)控制、醫(yī)療等方面服務(wù)。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。／VPP：外部訪問允許。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次信號(hào)。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（）。一般情況下，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的l／6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。RST：復(fù)位輸入。P3口除了作為一般的I／0口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表42所示表42此外，P3口還接收一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。對(duì)P3口寫入“l(fā)”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I／O 口。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVXRI指令）時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。對(duì)端口P2寫“l(fā)”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。引腳號(hào)功能特性T2（定時(shí)／計(jì)數(shù)囂2外部計(jì)數(shù)脈沖輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)／計(jì)數(shù)2捕獲／重裝裁觸發(fā)和方向控制）表 41 與AT89C5l不同之處是，／計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（／T2）和輸入（／T2EX），參見表41。對(duì)端口寫“l(fā)”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口P0寫“l(fā)”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。一、 AT89C52結(jié)構(gòu)1. AT89C52 的基本功能結(jié)構(gòu)圖如圖 41 所示圖 41 AT89C52 的基本功能結(jié)構(gòu)2. AT89C52的封裝引腳如圖42所示圖42 AT89C52 封裝引腳3. AT89C52各個(gè)引腳名稱及功能空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)／計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。低功耗空閑和掉電模式 AT89C52概述AT89C52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I／O口線，3個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。8個(gè)中斷源32個(gè)可編程I／O口線三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器1000次擦寫周期與MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 AT89C52器綜述AT89C52是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。第四章 硬件器件選型 微控制器選型研制開發(fā)智能化程度高、功耗低、體積小、重量輕、使用時(shí)安裝方便快捷、便于攜帶和易于手持操作的測(cè)試儀器，對(duì)于 MCU 的選型是關(guān)鍵，經(jīng)過綜合對(duì)比，選用了ATMEL 公司生產(chǎn)的MCS 51 系列AT89C52 單片機(jī), 由于該微控制器具有超低功耗的特性，且內(nèi)部集成了大量的外圍接口模塊，因此對(duì)降低儀器的功耗和縮小儀器的體積以及提高系統(tǒng)的整體性能起到了決定性的作用，從而使儀器的整體性能、功耗、體積和重量等主要技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同類儀器。2,…；就是在采樣時(shí)間間隔內(nèi)能辨識(shí)的最高頻率即截至頻率，又稱為奈奎斯特頻率根據(jù)采樣定理，本系統(tǒng)選擇合適的采樣周期分別采集了模擬信號(hào)如制動(dòng)力信號(hào)和多維加速度等信號(hào)。② 或，則連續(xù)信號(hào)唯一確定，式中 n = 0,177。圖 34 數(shù)據(jù)采集過程采樣周期決定了采樣信號(hào)的質(zhì)量和數(shù)量：太小，會(huì)使 的數(shù)量劇增，占用大量的內(nèi)存單元；太大，會(huì)使模擬信號(hào)的某些信息丟失，這樣一來，若將采樣后的信號(hào)恢復(fù)成原來的信號(hào)，就會(huì)出現(xiàn)失真現(xiàn)象，影響數(shù)據(jù)處理的精度。采樣信號(hào) 經(jīng)過量化變換為量化信號(hào), 再經(jīng)過編碼，轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)x(n) （即時(shí)間和幅值是離散的信號(hào)），簡(jiǎn)稱為數(shù)字信號(hào)。連續(xù)的模擬信號(hào)x(t) 經(jīng)采樣過程后轉(zhuǎn)換為時(shí)間上離散的模擬信號(hào) （即幅值仍是連續(xù)的模擬信號(hào)），簡(jiǎn)稱為采樣信號(hào)。中斷方式指開關(guān)量輸入狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)向 CPU 申請(qǐng)中斷，在 CPU 響應(yīng)中斷時(shí)讀入相應(yīng)的開關(guān)量狀態(tài)。 系統(tǒng)中開關(guān)信號(hào)的采集開關(guān)信號(hào)的處理較為簡(jiǎn)單，主要是檢測(cè)其狀態(tài)的變化，通常采用的方式為定時(shí)查詢方式或中斷方式。開關(guān)信號(hào)的處理主要是檢測(cè)開關(guān)器件的狀態(tài)變化。數(shù)字信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)后，常常需要進(jìn)行碼制轉(zhuǎn)換處理，以便顯示數(shù)字信號(hào)值。在二進(jìn)制系統(tǒng)中，數(shù)字信號(hào)是由有限長(zhǎng)的數(shù)字組成，其中每位數(shù)字不是 0 就是 1，這可由脈沖的有無來體現(xiàn)。因此，有時(shí)還要對(duì)模擬信號(hào)做零漂修正，數(shù)字濾波等處理。圖 33 數(shù)據(jù)采集的信號(hào)(1) 模擬信號(hào)模擬信號(hào)是指隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)概述由于數(shù)據(jù)采集是測(cè)試系統(tǒng)的最重要的環(huán)節(jié)，因此數(shù)據(jù)采集模塊是整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的關(guān)鍵和核心。在加速性能的測(cè)試算法中，測(cè)量系統(tǒng)的積分在時(shí)間軸上是向前進(jìn)行的，即已知初速度、各瞬時(shí)加速度值及各時(shí)間段值利用前向積分的方法來計(jì)算平均加速度、加速過程各瞬時(shí)速度等測(cè)試量。在進(jìn)行車輛加速性能測(cè)試時(shí)，當(dāng)車輛由靜止開始加速時(shí)，隨之開始采樣，直至車速達(dá)到設(shè)定的速度，加速過程結(jié)束。為了避免制動(dòng)之前較長(zhǎng)時(shí)間的準(zhǔn)備運(yùn)行帶來的測(cè)量積累誤差，本研究采用向后的數(shù)值積分方法，即已知制動(dòng)末速度、各瞬時(shí)加速度值及各時(shí)間段值利用后向積分的方法來計(jì)算制動(dòng)初速度和制動(dòng)距離等量。在單片機(jī)中進(jìn)行積分運(yùn)算，以時(shí)間為坐標(biāo)軸將其分割為足夠小的時(shí)間片斷,取其離散值,再進(jìn)行疊加從而得出積分結(jié)果, 則上述和的導(dǎo)出公式變?yōu)橐ㄟ^加速度求得速度和距離,必須首先有速度和距離的初始值，可設(shè)速度和距離的初始值分別為0。行駛距離為式中為時(shí)刻的瞬時(shí)速度。圖 32 時(shí)間段假設(shè)時(shí)間段為 式中為汽車行駛在某一點(diǎn)的時(shí)刻。由車輛制動(dòng)的物理過程可知：在初始條件已知的前提下,通過對(duì)加速度在時(shí)間軸上進(jìn)行一次積分,可以得出汽車的