基于MC33991的车速表设计.docx

基于MC33991的车速表设计王春艳(山东工会管理干部学院,山东济南250100)摘要:MC33991是飞思卡尔半导体公司生产的专用于仪表的两相步进电机驱动器,可以灵活地驱动控制步进电机并能及时反馈步进电机的工作状态,适用于设计汽车指针式仪表。本文介绍MC33991的特点和使用方法,并利用MC33991和微控制器MC68HC908GR16设计了汽车车速表。详细阐述车速传感器的信号调理和MC33991与微控制器的接口电路,以及车速在仪表盘上对应位置的计算。关键词:车速表;步进电机;集成驱动电路;MC33991;微控制器中图分类号:U463.720.2文献标识码:A文章编号:1003-8639(2007)12-0014-03DesignofSpeedometerBasedonMC33991WANGChun-yan(ShandongInstituteofTradeUnion’sAdministrationCadres,Ji’nan250100,China)Abstract:TheMC33991isabiphasestepmotordriverproducedbyFreescaleSemiconductorInc.,candrivethemotorandfeedbackitsworkingstateintimespeciallyfordesigningtheautomotiveinstrumentationsystems.Withitscharacteristicsandthemethodintroduced,theMC33991andthemicrocontrollerMC68HC908GR16areadoptedtodesignaspeedometerhere.Thespeedsensorpulsemodulatingcircuit,theMC33991andMCUinterfacecircuitandthecalculatingmethodofspeedonitscorrespondingstaticpositionarealsoelaboratedhere.Keywords:speedometer;stepmotor;integrateddrivingcircuit;MC33991;microcontroller步进电机式仪表与模拟电路电子式仪表相比,其分度均匀,指针的重复性能好、响应速度快、抖动小、产品品质的稳定性和可靠性有根本保证[1],因此步进电机式汽车仪表在我国逐渐普及。这种汽车仪表通常采用微控制器驱动步进电机带动仪表指针转动。微控制器控制步进电机一般需要外加驱动电路,而采用专用的汽车仪表步进电机驱动集成电路可以简化汽车仪表的软硬件设计,提高仪表的稳定性和可靠性。本文介绍并比较了国内常用的驱动器的性能特点,最后以飞思卡尔半导体生产的MC33991为实例设计了车速表。(1/12)°。b.每个电机只需要速度和方向2个控制端。c.所有输入脚都有干扰过滤器;低电磁干扰辐射。d.工作温度在-40～105℃;工作电压4.5～5.5V。这种驱动器控制简单,输入信号CW/CCW控制步进电机的转动方向,输入信号F(scx)的上升沿驱动电机转动一个微步。通过发送脉冲的频率可以控制电机的转动速度。1.2MC33991的主要特点MC33991是单独封装,通过SPI(串行外设接口)进行通信,可同时控制2个步进电机的驱动电路。该电路也可以仿照气隙磁通的运动,把普通电机转化为步进电机来控制。它有以下主要特点[3]。1常用仪表电机驱动芯片特点及性能比较国内常用的仪表步进电机驱动芯片包括瑞典SWITEC公司的X12.017、伟盈集团生产的VID66-06和美国飞思卡尔公司生产的MC33991等。1.1X12.017与VID66-06的主要特点SWITEC公司生产的X12.017在国内应用较广,可以同时驱动4路十字线圈步进电机。VID66-06控制方式和X12.017完全相同,其各项性能参数也基本相同。它们的主要特点如下。a.以微步驱动,每个脉冲对应电机输出轴转动a.有4096个静态指示位置,动指针指示。接收位置命令后驱b.最大指针扫过范围340度;最大指针速度为400deg/s;最大指针加速度为4500deg/s。c.应用微步距控制技术(每步细分为12个微步)。d.指针回零校准,能准确地回零。e.16位SPI(SerialPeripheralInterface),通信占用较少的I/O口。修改稿收稿日期:2007-08-06作者简介:王春艳(1979-),女,山东成武人,硕士研究生,助教,主要从事控制理论与控制工程等相关专业的教学及科研工作。14《汽车电器》2007年第12期Design●Researchf.内部时钟校准功能;较小。g.工作温度-40～1