采用ATmega16的里程表检测仪电路设计 — 电路图天天读（35）

接线图 2023年09月27日 21:05 120 admin

　　现在市场上的里程表样式多种多样，但是很多里程表存在着汽车总里程数和车速不准确的问题，这就需要进行里程表的检测。该文提出了一种里程表检测仪的硬件设计，该设计采用ATmega16为核心的单片机系统，用变频器控制速度，实现了对不同调速比的里程表的检测。该里程表检测仪的系统电路简单可靠，用它来检测里程表方便且高效。

　　ATmega16是在8位CMOS基础上制造的一种新型的微控制器，不但拥有本系列单片机最基本的主要特性，而且简单易学。更重要的是，它非常适用于工程设计。需要特别说明的是，CMOS是一种增强型的AVR RISC结构，在工作运行时的耗能比较低。这种新型微控制器的单时钟周期比较短，指令执行运作期间耗时较短而且指令集相对于其他产品来说比较高级，因此数据的吞吐率很高，甚至高达1 MIPS/MHz，因而能在很大程度上缓冲于系统功耗和运行速度之间所无法避免的矛盾。MICROMASTER 440是对速度或者转矩控制的一种变频器系列，作用对象是三相电动机，使用者有多种功率可以选择，有功率范围从120W至200kW或250kW的很多样式。MM440变频器是被微处理器控制的，它的功率输出元件是IGBT，即应用了新技术的绝缘栅双极型晶体管。此型号的变频器的工厂设置参数如果缺省，就是理想变频驱动装置，供电对象是简单的电动机变速驱动系统。如果设置了相关参数，也能适用于功能多样的电动机控制系统，因为它具有完善系统的控制功能。

　　单片机最小系统电路设计

　　单片机最小系统是整个单片机系统的核心，它由一片单片机芯片、复位电路和晶振电路组成，如图2所示。

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　　图2 单片机最小系统电路

　　霍尔传感器电路设计

　　在本设计中，霍尔传感器完成数据的采集，检测电动机驱动的软轴的转速，输出矩形脉冲，向单片机系统提供脉冲信号。鉴于它具有工艺简单和节省成本等优点，CMOS集成霍尔磁场传感器已经被大量应用在各个领域。但是在生产过程中，由于工艺的影响器件内部留下了温度差别，而且芯片在封装时会产生应力的影响，同时它自身产生的霍尔信号很弱（通常是微伏到毫伏之间），所以导致CMOS霍尔传感器可能会产生很高的失调电压或者低频噪声。这些不需要的干扰因素有时可能会严重到掩盖了我们所关注的需要检测的微弱霍尔信号。因此，必须采用差分放大电路来减缓电路的失调和低频噪声，如图3所示。

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