CN205844360U - 机动车加速度/角度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及加速度/角度传感器，具体是一种机动车加速度/角度传感器。本实用新型解决了现有加速度/角度传感器体积过大、采集效率低下的问题。机动车加速度/角度传感器，包括DC‑DC电源电路、微控制器电路、加速度/角度传感器电路、CAN接口电路、串口电路、复位电路、开关信号输出电路、指示灯电路；其中，微控制器电路、加速度/角度传感器电路、CAN接口电路、串口电路、复位电路、开关信号输出电路、指示灯电路均与DC‑DC电源电路连接；加速度/角度传感器电路、CAN接口电路、串口电路、复位电路、开关信号输出电路、指示灯电路均与微控制器电路连接。本实用新型适用于机动车驾驶考试。
Description
技术领域
本实用新型涉及加速度/角度传感器，具体是一种机动车加速度/角度传感器。
背景技术
加速度/角度传感器主要应用于机动车驾驶考试的科目二、科目三考试系统中，其作用是采集机动车的加速度值/侧倾角度值。实践表明，现有加速度/角度传感器由于自身结构所限，存在如下问题：其一，体积过大。其二，在同一时间内，现有加速度/角度传感器只能采集一项指标的数值（加速度值或侧倾角度值），而无法同时采集加速度值和侧倾角度值，由此导致采集效率低下。基于此，有必要发明一种全新的加速度/角度传感器，以解决现有加速度/角度传感器体积过大、采集效率低下的问题。
发明内容
本实用新型为了解决现有加速度/角度传感器体积过大、采集效率低下的问题，提供了一种机动车加速度/角度传感器。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：
机动车加速度/角度传感器，包括DC-DC电源电路、微控制器电路、加速度/角度传感器电路、CAN接口电路、串口电路、复位电路、开关信号输出电路、指示灯电路；其中，微控制器电路、加速度/角度传感器电路、CAN接口电路、串口电路、复位电路、开关信号输出电路、指示灯电路均与DC-DC电源电路连接；加速度/角度传感器电路、CAN接口电路、串口电路、复位电路、开关信号输出电路、指示灯电路均与微控制器电路连接。
具体工作过程如下：DC-DC电源电路分别对微控制器电路、加速度/角度传感器电路、CAN接口电路、串口电路、复位电路、开关信号输出电路、指示灯电路进行供电，由此保证各个电路正常工作。加速度/角度传感器电路同时采集机动车的加速度值和侧倾角度值，并将加速度值和侧倾角度值同时发送至微控制器电路。CAN接口电路接收来自微控制器电路的信号，并将信号进行转换后发送至CAN总线。串口电路用于实现微控制器电路与上位机之间的双向通信。复位电路为微控制器电路提供复位功能。开关信号输出电路接收来自微控制器电路的开关信号，并将开关信号发送至外部。指示灯电路用于指示微控制器电路的通信状态。基于上述过程，与现有加速度/角度传感器相比，本实用新型所述的机动车加速度/角度传感器一方面采用STM32F072C8T6微控制器作为微控制器电路，由此有效减小了自身体积，另一方面采用MPU6050六轴传感器作为加速度/角度传感器电路，由此实现了同时采集加速度值和侧倾角度值，从而有效提高了采集效率。
本实用新型结构合理、设计巧妙，有效解决了现有加速度/角度传感器体积过大、采集效率低下的问题，适用于机动车驾驶考试。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中DC-DC电源电路的电路原理图。
图3是本实用新型中微控制器电路的电路原理图。
图4是本实用新型中加速度/角度传感器电路的电路原理图。
图5是本实用新型中CAN接口电路的电路原理图。
图6是本实用新型中串口电路的电路原理图。
图7是本实用新型中复位电路的电路原理图。
图8是本实用新型中开关信号输出电路的电路原理图。
图9是本实用新型中指示灯电路的电路原理图。
具体实施方式
机动车加速度/角度传感器，包括DC-DC电源电路、微控制器电路、加速度/角度传感器电路、CAN接口电路、串口电路、复位电路、开关信号输出电路、指示灯电路；其中，微控制器电路、加速度/角度传感器电路、CAN接口电路、串口电路、复位电路、开关信号输出电路、指示灯电路均与DC-DC电源电路连接；加速度/角度传感器电路、CAN接口电路、串口电路、复位电路、开关信号输出电路、指示灯电路均与微控制器电路连接。
所述DC-DC电源电路包括防反接二极管D4、三端滤波器L1、LT1117-5V线性稳压芯片U2、第三二极管D3、第二二极管D2、限流电阻R3、第三发光二极管LD3；防反接二极管D4的阳极与外部电源端口连接；防反接二极管D4的阴极与三端滤波器L1的输入端口连接；三端滤波器L1的输出端口作为12V供电端口，且三端滤波器L1的输出端口与LT1117-5V线性稳压芯片U2的输入端口连接；LT1117-5V线性稳压芯片U2的输出端口作为5V供电端口，且LT1117-5V线性稳压芯片U2的输出端口与第三二极管D3的阳极连接；第三二极管D3的阴极与第二二极管D2的阳极连接；第二二极管D2的阴极作为3.3V供电端口；限流电阻R3的一端与LT1117-5V线性稳压芯片U2的输出端口连接，另一端与第三发光二极管LD3的阳极连接；第三发光二极管LD3的阴极接地；
具体工作时，外部电源电压首先经三端滤波器L1滤波为12V电源电压，然后经LT1117-5V线性稳压芯片U2转换为5V电源电压，最后依次经第三二极管D3、第二二极管D2转换为3.3V电源电压（第三二极管D3、第二二极管D2利用硅二极管正向导通固定压降的原理，产生约1.5V-1.7V压降，由此产生约3.5V-3.3V输出电压，又因为本实用新型所使用芯片的电源电压允许±0.2V偏差，即可达到3.3V供电的目的），由此进行供电；
所述微控制器电路包括STM32F072C8T6微控制器U4；STM32F072C8T6微控制器U4的电源端口与3.3V供电端口连接；
所述加速度/角度传感器电路包括MPU6050六轴传感器U7；MPU6050六轴传感器U7的电源端口与3.3V供电端口连接；MPU6050六轴传感器U7与STM32F072C8T6微控制器U4双向连接；
具体工作时，MPU6050六轴传感器U7同时采集机动车的加速度值和侧倾角度值，并将加速度值和侧倾角度值同时发送至STM32F072C8T6微控制器U4；
所述CAN接口电路包括TJA1040T CAN总线转换芯片U5、PESD1CAN CAN总线TVS保护芯片U6、接口P4；TJA1040T CAN总线转换芯片U5的电源端口与5V供电端口连接；TJA1040TCAN总线转换芯片U5与STM32F072C8T6微控制器U4双向连接；PESD1CAN CAN总线TVS保护芯片U6的输入端口与TJA1040T CAN总线转换芯片U5的输出端口连接；接口P4与TJA1040T CAN总线转换芯片U5的输出端口连接；
具体工作时，TJA1040T CAN总线转换芯片U5接收来自STM32F072C8T6微控制器U4的信号，并将信号转换为差分信号，然后通过接口P4将差分信号发送至CAN总线；PESD1CANCAN总线TVS保护芯片U6可以防止CAN总线上的电涌窜入STM32F072C8T6微控制器U4内部；
所述串口电路包括MAX3232EEY电平转换芯片U1；MAX3232EEY电平转换芯片U1的电源端口与3.3V供电端口连接；MAX3232EEY电平转换芯片U1与STM32F072C8T6微控制器U4双向连接；
具体工作时，MAX3232EEY电平转换芯片U1接收来自STM32F072C8T6微控制器U4的TTL信号，并将TTL信号转换为RS232信号后发送至上位机；同样地，MAX3232EEY电平转换芯片U1接收来自上位机的RS232信号，并将RS232信号转换为TTL信号后发送至STM32F072C8T6微控制器U4，由此实现STM32F072C8T6微控制器U4与上位机之间的双向通信；
所述复位电路包括IMP811T监控芯片U3、RST接口P1；IMP811T监控芯片U3的电源端口与3.3V供电端口连接；IMP811T监控芯片U3的输出端口与STM32F072C8T6微控制器U4的输入端口连接；RST接口P1与IMP811T监控芯片U3的输入端口连接；
具体工作时，IMP811T监控芯片U3为STM32F072C8T6微控制器U4提供上电复位和手动复位功能；
所述开关信号输出电路包括开关信号接口P5、第五至第八SMAJ30A瞬态二极管D5-D8；开关信号接口P5与STM32F072C8T6微控制器U4的输出端口连接；第五至第八SMAJ30A瞬态二极管D5-D8的阳极均接地；第五至第八SMAJ30A瞬态二极管D5-D8的阴极均与开关信号接口P5连接；
具体工作时，当STM32F072C8T6微控制器U4判定机动车的加速度值或侧倾角度值超限时，STM32F072C8T6微控制器U4输出开关信号；开关信号接口P5接收来自STM32F072C8T6微控制器U4的开关信号，并将开关信号发送至外部（用于驱动声光报警器或继电器）；第五至第八SMAJ30A瞬态二极管D5-D8的作用是为开关信号接口P5提供过压电泳保护；
所述指示灯电路包括第一发光二极管LD1、第二发光二极管LD2、第九电阻R9、第十电阻R10；第一发光二极管LD1的阳极通过第九电阻R9与STM32F072C8T6微控制器U4的输出端口连接；第一发光二极管LD1的阴极接地；第二发光二极管LD2的阳极通过第十电阻R10与STM32F072C8T6微控制器U4的输出端口连接；第二发光二极管LD2的阴极接地；
具体工作时，第一发光二极管LD1用于指示STM32F072C8T6微控制器U4与MPU6050六轴传感器U7之间的通信状态；第二发光二极管LD2用于指示STM32F072C8T6微控制器U4与上位机之间的通信状态。
Claims (2)
1.一种机动车加速度/角度传感器，其特征在于：包括DC-DC电源电路、微控制器电路、加速度/角度传感器电路、CAN接口电路、串口电路、复位电路、开关信号输出电路、指示灯电路；其中，微控制器电路、加速度/角度传感器电路、CAN接口电路、串口电路、复位电路、开关信号输出电路、指示灯电路均与DC-DC电源电路连接；加速度/角度传感器电路、CAN接口电路、串口电路、复位电路、开关信号输出电路、指示灯电路均与微控制器电路连接。
2.根据权利要求1所述的机动车加速度/角度传感器，其特征在于：
所述DC-DC电源电路包括防反接二极管（D4）、三端滤波器（L1）、LT1117-5V线性稳压芯片（U2）、第三二极管（D3）、第二二极管（D2）、限流电阻（R3）、第三发光二极管（LD3）；防反接二极管（D4）的阳极与外部电源端口连接；防反接二极管（D4）的阴极与三端滤波器（L1）的输入端口连接；三端滤波器（L1）的输出端口作为12V供电端口，且三端滤波器（L1）的输出端口与LT1117-5V线性稳压芯片（U2）的输入端口连接；LT1117-5V线性稳压芯片（U2）的输出端口作为5V供电端口，且LT1117-5V线性稳压芯片（U2）的输出端口与第三二极管（D3）的阳极连接；第三二极管（D3）的阴极与第二二极管（D2）的阳极连接；第二二极管（D2）的阴极作为3.3V供电端口；限流电阻（R3）的一端与LT1117-5V线性稳压芯片（U2）的输出端口连接，另一端与第三发光二极管（LD3）的阳极连接；第三发光二极管（LD3）的阴极接地；
所述微控制器电路包括STM32F072C8T6微控制器（U4）；STM32F072C8T6微控制器（U4）的电源端口与3.3V供电端口连接；
所述加速度/角度传感器电路包括MPU6050六轴传感器（U7）；MPU6050六轴传感器（U7）的电源端口与3.3V供电端口连接；MPU6050六轴传感器（U7）与STM32F072C8T6微控制器（U4）双向连接；
所述CAN接口电路包括TJA1040T CAN总线转换芯片（U5）、PESD1CAN CAN总线TVS保护芯片（U6）、接口（P4）；TJA1040T CAN总线转换芯片（U5）的电源端口与5V供电端口连接；TJA1040T CAN总线转换芯片（U5）与STM32F072C8T6微控制器（U4）双向连接；PESD1CAN CAN总线TVS保护芯片（U6）的输入端口与TJA1040T CAN总线转换芯片（U5）的输出端口连接；接口（P4）与TJA1040T CAN总线转换芯片（U5）的输出端口连接；
所述串口电路包括MAX3232EEY电平转换芯片（U1）；MAX3232EEY电平转换芯片（U1）的电源端口与3.3V供电端口连接；MAX3232EEY电平转换芯片（U1）与STM32F072C8T6微控制器（U4）双向连接；
所述复位电路包括IMP811T监控芯片（U3）、RST接口（P1）；IMP811T监控芯片（U3）的电源端口与3.3V供电端口连接；IMP811T监控芯片（U3）的输出端口与STM32F072C8T6微控制器（U4）的输入端口连接；RST接口（P1）与IMP811T监控芯片（U3）的输入端口连接；
所述开关信号输出电路包括开关信号接口（P5）、第五至第八SMAJ30A瞬态二极管（D5-D8）；开关信号接口（P5）与STM32F072C8T6微控制器（U4）的输出端口连接；第五至第八SMAJ30A瞬态二极管（D5-D8）的阳极均接地；第五至第八SMAJ30A瞬态二极管（D5-D8）的阴极均与开关信号接口（P5）连接；
所述指示灯电路包括第一发光二极管（LD1）、第二发光二极管（LD2）、第九电阻（R9）、第十电阻（R10）；第一发光二极管（LD1）的阳极通过第九电阻（R9）与STM32F072C8T6微控制器（U4）的输出端口连接；第一发光二极管（LD1）的阴极接地；第二发光二极管（LD2）的阳极通过第十电阻（R10）与STM32F072C8T6微控制器（U4）的输出端口连接；第二发光二极管（LD2）的阴极接地。
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| CN201620804066.0U CN205844360U (zh) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | 机动车加速度/角度传感器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110712607A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-01-21 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种车用加速度和角速度测量系统 |
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2016
- 2016-07-28 CN CN201620804066.0U patent/CN205844360U/zh active Active
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