三轴加速度传感器在智能车控制与道路识别中的应用
加速度传感器在物体三维姿态中的运用
加速度传感器在物体三维姿态中的运用加速度传感器（Accelerometer）是一种测量物体运动方向与空间位置的传感器，它可以帮助用户确定物体在三维空间中的姿态。
它的应用十分广泛，并且有比较高的精度与准确性，可以帮助用户更好地控制物体的三维姿态及运动状态。
1.加速度传感器在定位中的应用
由于加速度传感器可以精确测量物体的空间姿态变化，在定位领域中应用也越来越广泛。
加速度传感器能够准确测量物体的位置以及任意方向的速度及加速度，这使得它在定位领域中的应用更加准确、便捷、快速、精准。
2.加速度传感器在导航中的应用
3.加速度传感器在智能机器人中的应用
由于加速度传感器可以记录物体在三维空间中的移动方向，所以它也得到了智能机器人的广泛应用。
智能机器人能够感知外界环境中物体的速度变化与加速度变化，辅助机器人在环境中自由移动，实现自动避障与定位导航。
总的来说，加速度传感器的应用十分广泛，它可以准确测量物体在三维空间中的运动方向、位置及速度。
加速度传感器工作原理及应用
加速度传感器工作原理及应用《加速度传感器工作原理及应用》你有没有想过，当你拿着手机玩赛车游戏的时候，手机是怎么知道你在左右摇晃、加速或者减速的呢？这就不得不提到一个超级厉害的小部件——加速度传感器啦。
就拿我那个超级爱玩手机游戏的表弟来说吧。
有一次我去他家，看到他正全神贯注地玩赛车游戏。
只见他双手紧紧握着手机，身体随着屏幕里的赛车左摇右晃，嘴里还不停地喊着：“加速！加速！”那模样，就好像他真的坐在赛车里一样。
我就好奇地问他：“你这么晃悠手机，游戏里的赛车怎么就知道要加速或者转弯了呢？”表弟得意地扬起下巴说：“哥，这你就不懂了吧，手机里有个很厉害的东西，能感觉到我怎么动手机呢。
”这个很厉害的东西呀，就是加速度传感器。
那加速度传感器到底是怎么工作的呢？简单来说，它就像一个超级敏感的小侦探，能够探测到物体的加速度。
加速度是什么呢？你可以把它想象成是速度变化的快慢。
比如说，你骑自行车，从慢慢骑到快速蹬踏板，这个速度变快的过程就是有加速度的。
加速度传感器里有一种常见的类型叫电容式加速度传感器。
这就好比是两个平行的板子在玩一个很微妙的“距离游戏”。
当有加速度的时候，就好像有一只无形的手在推这两个板子，板子之间的距离就会发生变化。
这个变化就会被传感器捕捉到，然后把这个信息转化成电信号，就像把一个秘密消息转化成密码一样，这样手机或者其他设备就能知道加速度的情况了。
再来说说加速度传感器在我们生活中的各种神奇应用吧。
除了在手机游戏里大显身手，它在汽车安全方面可是起着至关重要的作用呢。
就像汽车里的安全气囊系统。
假如你开车的时候突然遇到紧急情况，猛地刹车，这个时候汽车就会有一个很大的减速度。
加速度传感器就会立刻察觉到这个情况，然后像一个迅速传达命令的小信使，告诉安全气囊系统：“快弹出，保护驾驶员！”于是安全气囊就会在瞬间弹出来，保护车内人员的安全。
这就好比是在危险时刻，加速度传感器拉响了警报，让安全气囊这个“保护神”及时出现。
加速度传感器原理
加速度传感器原理在现代科技进步的背景下，传感器技术被广泛应用于各个领域。
其中，加速度传感器作为一种重要的传感器，被广泛应用于汽车、航空航天、工业控制等领域。
本文将介绍加速度传感器的原理及其应用。
一、加速度传感器的基本原理加速度传感器是一种测量物体加速度的装置。
其基本原理是利用牛顿第二定律F=ma，其中F表示物体所受的力，m表示物体的质量，a 表示物体的加速度。
加速度传感器通过测量物体所受力的大小，从而间接测量物体的加速度。
常见的加速度传感器是基于微电机和微机械系统技术的MEMS加速度传感器。
它由微机械结构和信号处理电路组成。
微机械结构中包含质量块和支撑结构，当物体发生加速度时，质量块会相对于支撑结构发生位移，这个位移可以通过信号处理电路转化为电信号输出。
二、加速度传感器的工作原理加速度传感器的工作原理主要有质量块法、压电效应法和微机械共振法等。
1. 质量块法质量块法是一种常见的加速度传感器工作原理。
它通过一个质量块和支撑结构构成，质量块会相对于支撑结构发生微小位移，进而通过信号处理电路转化为电信号输出。
这种传感器广泛应用于汽车安全气囊系统等领域。
2. 压电效应法压电效应法是一种基于压电材料的加速度传感器工作原理。
压电材料在受力作用下会产生电荷累积，通过测量物体施加在压电材料上的电荷积累情况，可以得到物体的加速度。
这种传感器广泛应用于运动监测、结构健康监测等领域。
3. 微机械共振法微机械共振法是一种基于微机械共振效应的加速度传感器工作原理。
它通过微机械结构的固有振动频率和其受到的外力共振频率的比较，可以得到物体的加速度。
这种传感器在航空航天领域有着广泛的应用。
三、加速度传感器的应用加速度传感器作为一种重要的传感器，应用广泛。
1. 汽车行驶状态监测汽车中常用的加速度传感器可以检测车辆加速度的变化，从而监测车辆的行驶状态。
当车辆发生剧烈变化时，比如急刹车或者碰撞，加速度传感器可以及时检测到，并触发相应的安全措施，以减少事故发生的风险。
加速度传感器的使用方法
加速度传感器的使用方法加速度传感器是一种常见的传感器，它可以检测和测量物体的加速度。
在很多领域中，加速度传感器都被广泛应用，例如智能手机、汽车、工业设备等。
本文将介绍加速度传感器的使用方法。
使用加速度传感器前需要了解其工作原理。
加速度传感器基于微机电系统（MEMS）技术，内部包含微小的质量和弹簧系统。
当物体加速度发生变化时，质量会受到力的作用而发生位移，传感器可以测量这个位移并转换成电信号输出。
接下来，我们来讨论加速度传感器的安装和连接。
通常情况下，加速度传感器会通过引脚连接到主控制器或数据采集设备。
在安装时，需要注意将传感器的引脚正确连接到相应的接口上，确保传感器与主控制器的通信正常。
在实际应用中，加速度传感器通常需要进行校准。
校准可以提高传感器的准确性和稳定性。
校准的过程包括确定传感器的零点偏移和灵敏度。
零点偏移是指在没有加速度作用下传感器输出的值，需要将其调整到零位。
灵敏度是指单位加速度变化引起的传感器输出变化，可以通过标定和校准来确定。
在使用加速度传感器时，还需要注意传感器的安装位置和方向。
传感器应尽可能与物体的加速度方向垂直安装，这样可以获得最准确的测量结果。
此外，传感器还需要避免受到外界干扰，如震动、温度变化等，这些干扰可能会影响传感器的测量结果。
在进行数据采集和处理时，可以使用相应的软件或编程语言来读取和解析传感器输出的数据。
通过分析传感器输出的数据，可以获取物体的加速度信息。
在某些应用中，还可以通过进一步处理和计算，获取物体的速度和位移等相关信息。
需要注意的是，在实际应用中，加速度传感器的测量范围和精度是很重要的指标。
不同的应用场景可能需要不同范围和精度的传感器。
在选择传感器时，需要根据具体需求来确定合适的型号和规格。
总结一下，加速度传感器是一种常用的传感器，可以用于测量物体的加速度。
在使用加速度传感器时，需要了解其工作原理，并正确安装和连接传感器。
校准和安装位置也是使用加速度传感器时需要注意的问题。
加速传感器用途
加速传感器用途
加速传感器是一种能够感测加速度的传感器。
它可以测量物体在三个方向上的加速度，从而帮助监测、控制和改善机器和设备的运行状况。
其具体用途如下：
1. 电子设备：加速传感器可以被嵌入到智能手机、平板电脑、笔记本电脑、游戏控制器等电子设备中，实现自动旋转、图像稳定、倾斜检测等功能。
2. 汽车安全系统：加速传感器可以帮助汽车安全系统检测到碰撞并触发安全气囊，从而减轻车上乘客的受伤程度。
3. 运动跟踪：加速传感器可以被用来测量运动员的行动和步伐变化，从而应用于许多体育运动和健身器材中，如智能手环、跑步机等。
4. 工业控制与检测：加速传感器可以被用于测量和控制机器和设备的运动状态、震动等数据，以帮助工程师们监测设备的质量和运行情况。
5. 医疗监测：加速传感器可以被用于医疗设备中，实现对患者的监测和诊断，如心脏监测、疗养中的姿势监测等。
总之，加速传感器可以应用于多个行业和领域，帮助人们实现自动化控制、体育运动、工业监测等多样化的应用。
传感器在汽车中的应用
传感器在汽车中的应用摘要: 随着电子技术的发展,现代汽车正朝着高档智能化、电子信息自动化的机电一体化产品方向发展。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,是现代汽车发展的主导与核心。
随着汽车工业与电子工业的不断发展,汽车传感器将成为汽车电子产品市场中最有需求力的产品。
关键词: 汽车传感器汽车电子控制系统现代汽车正朝着高档智能化、电子信息自动化的机电一体化产品方向发展,汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,是现代汽车发展的主导与核心,尤其伴随着汽车电子技术的飞速发展,低成本、智能、集成多功能的微型新型传感器将逐步取代传统的传感器,成为现代“电子汽车”发展的助推剂。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件,已在汽车设计与制造的发展中起主要角色作用。
这一作用随着汽车功能,如稳定性控制、安全性控制和电子油门控制等技术领域研究内容的增多而愈来愈大。
目前,一般汽车装配有几十到近百个传感器,高级豪华汽车更是有大约几百乃至上千个传感器。
而且随着汽车制造业的发展,一辆普通轿车安装的传感器数量和种类都将越来越繁多。
这些形形色色的传感器坚守于汽车的各个关键部位,承担起汽车自身检测和诊断的重要责任,将汽车时时刻刻的温度、压力、速度及湿度等信息传达到汽车的神经中枢即中央控制系统中,从而将汽车故障消于未形,因此,有人形象地将传感器形容为汽车的敏感神经未梢。
当前,常用的汽车传感器主要表现在发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中。
它的应用大大提高了汽车电子化的程度,增加了汽车驾驶的安全系数。
其作用就是对汽车温度、压力、位置、转速、加速度和振动等各种信息进行实时、准确的测量和控制。
常用的有温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、加速度传感器、距离传感器、陀螺仪和车速传感器、方向盘转角传感器等。
一、汽车发动机控制用传感器发动机的电子控制一直被认为是MEMS技术在汽车中的主要应用于领域之一。
传感器网络在智能交通系统中的应用
传感器网络在智能交通系统中的应用随着全球城市化进程的加速和人口的不断增长，交通堵塞已经成为一个日益严重的问题。
在过去的几年里，智能交通系统已成为现代城市化的一个关键领域，提供了一些创新的和许多新的解决方案，为城市交通带来了巨大的改进。
这里，我们将介绍传感器网络在智能交通系统中的应用。
一、传感器网络的背景介绍现代传感器网络是一种由连续或离散的传感器节点组成的多级体系结构。
传感器网络中的节点集合可以完成一些特定的任务，如收集光、声、温度、湿度等信息。
传感器还可以通过无线网络与其他节点通信，从而实现数据的传输和处理。
随着传感器技术的不断发展和完善，传感器网络成为了一种重要的技术手段，广泛应用于各个领域。
二、移动传感器网络在智能交通系统中的应用移动传感器网络是一种包含多个通信节点和一些可移动节点的网络结构。
这种网络结构可以自组织、灵活和可扩展，并且可以自适应环境变化和用户需求的变化。
当移动传感器网络应用于智能交通系统时，它可以通过车辆、交通路口和道路等节点的集成来实现更加准确、高效和自主的交通流监测和管理。
移动传感器网络在智能交通系统中的应用包括以下几个方面：1.交通流量检测：通过在道路上部署移动传感器节点，可以实现对车辆数量、速度和密度等交通信息的实时检测。
这些节点可以通过多种方式进行位置和速度的推导，如利用GPS、摄像头和红外线传感器等。
这些数据可以提供给交通部门，以帮助规划和开发更优化的交通管理策略。
2.停车管理：移动传感器网络可以提供实时和准确的停车信息，这对城市交通管理至关重要。
通过在街道和停车场的罚单记录系统中使用节点，可以实时监测车辆停放位置和时间，并帮助城市交通部门实现更精确的罚单管理和最优解决方案的规划。
3.交通辅助系统：智能交通辅助系统可以通过移动传感器网络监测道路状况及其它信息来建立实时的交通管理体系，帮助驾驶员避免交通拥堵和安全事件。
现代车辆支持了许多安全功能，如自动制动和自动驾驶，这些功能需要大量的传感器数据来完成交通场景的分析和决策。
《传感器应用技术》-智能平衡车平衡监测系统
任务二 智能平衡车平衡监测系统
01 职业能力目标 02 任务描述与要求 03 任务分析与计划 04 知识储备
05 任务实施 06 任务检查与评价 07 任务小结 08 任务拓展
任务二 智能平衡车平衡监测系统
01 职业能力目标 02 任务描述与要求 03 任务分析与计划 04 知识储备
05 任务实施 06 任务检查与评价 07 任务小结 08 任务拓展
平衡车倾斜状态
任务二 智能平衡车平衡监测系统
01 职业能力目标 02 任务描述与要求 03 任务分析与计划 04 知识储备
05 任务实施 06 任务检查与评价 07 任务小结 08 任务拓展
01 经验分享 02 自评 03 互评
各组选派代表分析本组 任务实施经验；
请参照评价标准完成自 评； 完成对其他小组的评价。
06
017
压力 传感器
力学 传感器
磁学 传感器
电学 传感器
1
2
3
4
5
微机电传感器 基础知识
微机电传感器 的原理结构 分类应用
三轴加速度 传感器
智能平衡车 平衡监测系统
结构分析
微机电传感器 系统功能 代码分析
加速度 传感器
加速度传感器的抽象模型
能够感受加速度并转换成可用 输出信号的传感器。
通常由质量块、阻尼器、弹性 元件、敏感元件和适调电路等 部分组成。 通过对质量块所受惯性力的测 量，利用牛顿第二定律获得加 速度值。 根据传感器敏感元件的不同， 主要包括电容式、电感式、应 变式、压阻式、压电式等。
任务二 智能平衡车平衡监测系统
01 职业能力目标 02 任务描述与要求 03 任务分析与计划 04 知识储备
北斗RTK技术在自动驾驶中的应用
北斗 RTK技术在自动驾驶中的应用【摘要】：导航技术为自动驾驶汽车技术发展中的主要技术，利用导航目标解算目前运动状态与位置，导航系统使目标状态相关参数为自动驾驶仪提供，以此实现导航目标正确控制与路线指引。
针对现有导航技术，高精度定位导航方式成本比较高。
在自动驾驶汽车应用研究商业化发展过程中，要是成本降低，从而开拓应用市场。
所以，开发应用在自动驾驶汽车中低成本、高精度的定位导航技术尤为重要。
北斗RTK技术在汽车自动驾驶中使用的精度比较高，具有重要实用价值。
以此，本文就会自动驾驶中的北斗RTK技术使用进行分析。
【关键词】：北斗RTK技术；自动驾驶在自动驾驶过程中，定位精度要精准到厘米级别，从而保证汽车与其他设备的安全性。
但是，目前只是通过单一GPS定位的快速静态、动态测量要事后解算才能够得到厘米级精度，从而导致实时定位误差比较大，在驾驶过程中会出现安全事故。
以此，本文分析基于北斗RTK技术在自动驾驶中的使用，利用实时动态定位RTK定位技术对测站点在指定坐标系三位定位结果进行分析，并且达到厘米级精度。
1自动驾驶汽车的定义自动驾驶汽车又称智能汽车、自主汽车、自动驾驶汽车或轮式移动机器人，是一种通过计算机实现自动驾驶的智能汽车。
目前对于自动驾驶汽车的研究有两条不同的技术路线：一条是渐进提高汽车驾驶的自动化水平；另一条是“一步到位”的无人驾驶技术发展路线。
由 SAE J3016 标准可以看出，通常大家谈论的无人驾驶汽车对应该标准的 Level 4 和 Level 5 级。
无人驾驶汽车是自动驾驶的一种表现形式，它具有整个道路环境中所有与车辆安全性相关的控制功能，不需要驾驶员对车辆实施控制。
在我国，与无人驾驶汽车这个术语相关的概念还有智能汽车。
相对于无人驾驶汽车概念，智能汽车定义涵盖的范围更广。
无人驾驶汽车是一个复杂的、软硬件结合的智能自动化系统，运用到了自动控制技术、现代传感技术、计算机技术、信息与通信技术以及人工智能等。
自动控制技术在汽车中的应用
近的交通事故处理中心可以在几秒钟之内获取撞车时的驾驶速度、车内乘客伤亡情况等信息。
同时，只有当中央处理器感到钥匙卡在汽车内时，发动机才会启动。
其红外线传感器能根据热量探测座椅上是人还是物体；
更先进的智能钥匙则像一张信用卡，当司机触到车门把手时，中央锁控制系统便开始工作，并发射一种无线查询信号，智能钥匙作出
，当从两而 车使交控会制时参，数它比可较以精大确大地降达低到前要方求汽参车数前，灯反强馈光控对点制司最器机其视近实觉的就的是不交一良通个剌调激事节，器还故。可处以提理高中司机心在可雾中以行在车的几辨秒别能钟力之。 内获取 其重量传感器能根据重量感知是大人还是小孩； 撞车时的驾驶速度、车内乘客伤亡情况等信息。
反光镜表面反光柔和使驾驶者不眩目。
汽车智能“黑匣子”能客观地记录机动车辆发生车
自更动先控 进制的的智核能心钥思匙想则像—一反张馈信用卡，当司机触到车门祸把前手时司，机中央的锁操控制作系统过便程开始，工有作，效并地发射提一供种无驾线驶查询员信在号，事智故能钥发匙作出
正确反应后，车锁会自动打开。
生前作出的种种反应。据称，交通事故处理部门安
以一个例子说明：一辆车在高速公路上 ，开启了定速巡航，设置在100km/h的速度 ，然后车速会自动被控制到100 ，接下来电脑会不
断检测车的实际速度，把这个速度和100相比较，如果偏高 ，那就控制车减速，如果低了，那就控制车加速，从而使实际车速始终比
较精确的维持在100附近，这就是反馈控制 。
据称，交通事故处理部门安装这种系统后，可随时对穿行在各条公路上的所有汽车进行实时监控，一旦发生车祸，离事故发生地点最
其重量传感器能根据重量感知是大人还是小孩；
其超声波传感器能探明乘员的存在和位置等。
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1 三轴加速度传感器在智能车控制与道路识别中的应用
赵小平 程志江 张永瑞 段志尚
摘要：三轴加速度传感器MMA7260Q可以测量智能车惯性大小，选取最佳
重心位置，并能准确定位智能车处于直线、弯道、坡道、漂移等运行状态；利用加速度传感器能够提前预测路径，并判断何时刹车效果最佳。并且很好的解决了在直立行走车模的平衡与方向识别。 关键词： 智能车； 加速度传感器；MMA7260Q；道路识别；
引言： 提出了一种基于三轴加速度传感器在智能车中的控制以及路径识别的设计。该设计采用三轴加速度传感器MMA7260Q测量智能车在运动中的加速度信号，以嵌入式单片MC9S12XSl28B作为核心控制器，对加速度信号进行采样，A／D转换，再将特征数据存储在EEPROM中。很好地解决了智能车运动路径分析的问题以及在。实时获取小车加速度，从而更加全面的获取小车的运行状态，为控制的流畅性和更好的路况识别提供了可能。 在直立行走的车模中，应用同样的原理，选择最佳重心，可以很好地解决直立行走车模的平衡以及方向识别，从而加快车模的行车速度。 实验结果证明：结合加速度传感器具有很强的抗干扰性，提取角度信息更准确，确保了智能车在直道上能够以较高的速度行驶，在弯道则能基本不失速平滑地过弯。 1. 智能车现存问题 在车模运行当中，人无法判断小车的运行状态，使用加速度传感器来监控小车的加速度，这样可以更加精确地知道小车的运行状态，而且可以通过对某个方向加速度的变化的检测来区分出坡道和非坡道。从而进行相应的策略应对。避免小车在比赛时出现停车与翻车现象。以及很好地解决了直立行走的车模中在行走过程中的平衡性。 2
2.MMA7260Q简介 加速度传感器是Freescale公司出品的MMA7260Q。
图1 芯片引脚定义 2.1M M A 7 2 6 0 Q 的特性：
在一个设备中提供三轴向XYZ检测灵敏度，可选灵敏度：1.5g、2g、4g 和6g；功耗低，具有休眠模式，低压运行一般在2.2V~3.6V，能够快速启动，一般启动时间为1ms；其低噪音，封装一般为16针脚6mm x 6mm x 1.45mm无针脚型方体扁平封装（Q F N ）。 2.2M M A 7 2 6 0 Q 的优点 为多功能应用提供灵活的可选量程：包括1.5g、2g 、4g 和6g ；功耗低，可延长电池使用寿命 开机响应时间短，最适合电池供电手持设备的休眠模式，组件数量少-节约成本和空间噪音低、灵敏度高，具有自适应功能，频率及解析度高，提供精确的坠落、倾斜、移动、放置、震动和摇摆感应灵敏度不同应用的建议重力加速度级别自由落体检测：1g~2g 倾斜控制：1g~2g。 2.3加速度传感器应用分析 2.3.1干扰因素分析 芯片可以测试一个方向上的加速度变化。所以采用了不同的安装方式，其间要考虑到比较多的干扰因素。 一、车体行进过程中的机械振动 3
二、速度控制不平滑对车体运动状态的影响 三、常规情况下的误差和正常时，加速度传感器产生的输出区别大小 2.3.2安装方式分析 若安装于安装摄像头的立杆上，杆子在小车加减速的时候有比较明显的左右晃动，通过Labview观察发现干扰过大。若安装于小车后部，由于电机自身的振动，对MEMS产生的影响会较之前更为明显。 经测试，如果测量水平X方向的加速度，宜将装有MMA2260的电路板装载在车前部。
图二 加速度传感器安装方式 若在直立行走车模上安装，则要测量竖直Z方向上的加速度。
图三 直立行走车模安装示意图
Z轴 加速度传感器 X轴
Y轴 车模运行方向
电池
加速度传感器
车模运行速度 X轴
Z轴 Y轴 4
2.4硬件电路设计 MMA7260Q信号采集模块设计加速度信号采集模块如图1所示。x，l，，z 3个相互垂直方向上的加速度由G-Gell传感单元感知，电容值经过容压变换器转换为电压值，经过增益放大器、滤波器和温度补偿以电压的形式作为输出信号拉J，经过放大滤波处理，将所需模拟信号调整至一个合适的范围，再转换为数字信号送数据处理单元。
图四 加速度信号采集结构图 加速度传感器与单片机的接口电路MMA7260Q与MC9S12XSl28B的硬件接口电路如图2所示。微处理器内部包含完整的地输入缓存器、模拟开关电路、可编程增益放大器和A／D转换器以及数字滤波器，使用非常方便。G1，G2输入低电平，灵敏度达到800 mV／g。。当Mode=l时，加速度传感器处于正常工作状态。x，y，z输出端分别接RC滤波器，再通过高输出驱动运算放大器TLV4112构成电压跟随作用，输出稳定的直流电压信号。
图五 MMA7260Q与MC9S12XSl28B的硬件接口电路
A/D转换 信号处理 三轴加速度传感器 单片机数据处理 5
2.5软件设计实现 本设计采用CodeWamor软件与BDM作为调试工具，编程环境支持c语言和汇编语言的程序设计，大大方便了用户的程序设计，提高了系统开发效率。本设计程序代码使用C语言编写。
图六 加速度程序流程图 2.6 A／D采样流程设计 本设计主要包括单片机初始化模块和实时路径检测模块。 1)单片机的初始化模块包括：I／O模块，AD模块，定时中断模块初始化。 2)实时路径检测模块：利用接受管，红外光电传感器和CCD摄像头检测特征信号，利用加速度传感器检测角度信号，将返回信号输入单片机的输入端口，程序不问断地读入输入端口的信号，结合判断语句，得出合适的PWM控制信号。
系统初始化 开始 单片机 PWM控制舵机或(电机) 加速度传感器 -0.5gPWM控制舵机或(电机) PWM控制舵机(电机)
小车左转 (加速) -1.5g<=x(y)<= -0.5g 0.5g<=x(y)<=1.5g 小车左转 (匀速) 小车左转 (减速) 6 图七 主程序与中断程序流程图 2.7实验测试 图中曲线为时间和AD采集到的数据之间的关系。而AD采集到的数据可以用来反映加速度的变化情况
图八 装载于静止小车上时
N 单片机初始化 开始 定时中断使能 启动定时器
串口发送程序 数据处理 控制PWM输出
定时器中断处理 保护现场 关中断
信号采样，A/D转换 i=i+1 定时器赋值 现场恢复 开中断 返回
N Y 采样i=10 Y 7
图九 装载于运动状态不变小车上时
图十 小车角度变化时 通过测试可以看出。对于车体角度的变化，加速度传感器的值都有一定的变化。不过同时也看到车子的振动对加速度传感器也会产生一些干扰。 在识别坡道时，如果加速度传感器监控的是竖直方向的加速度，即z方的加速度，那么在平道上时，明显竖直方向上加速度为零，在上坡后，如果忽略摩擦力，那加速度将变化为cossing。通过加速度传感器中加速度的
-1.5g 1.5g
0 8
变化可以容易的辨别出平道和坡道。 2.8数字滤波算法设计 由于加速度传感器三轴之间差异和较高灵敏度，防止在运动过程中由于智能车的抖动引起的误差，对单片机采样得到的电压值进行归一化处理，最后可得到各方向传感器的相对电压值。具体实现方法：让智能车后轮转动起来，分别记录各传感器输出信号的最大值和最小值，用最大值减去最小值得到各传感器在运动过程中的输出范围。在智能车行驶过程中将各方向传感器输出的信号值减去最小值，再除以各方向传感器的输出范围即可得到其相对输出值。根据g1=g2=0，最小值对应着-1.5g，最大值对应着+1．5g。，静止时各向加速度值为0，加速度范围为-1.5g一+1.5g。 2.9路径识别规则 X-T表示智能车前后方向加速度信号，Y-OUT表示智能车左右方向加速度信号，Z-T表示智能车上下方向加速度信号．采样值经过数字滤波，由于智能车的底盘不可能保持绝对水平，车身可能会向前倾斜或者向后倾斜，所以，Y-OUT，X-UT，Z-OUT值都有5％的误差，当处于匀速直线运动时，采样值在100～110之间波动。通过加权平均近似为105，125对应+1.5g， 80对应-1.5g。 3 结束语
MMA 7260Q是一种电容式加速度传感器，融合了信号调理，单极低通滤波和温度补偿技术。成本低，功耗低，测试中加速度信号稳定性与灵敏度都达到了预期的效果，从而提高了系统的控制精度，使舵机响应速度变快。 基于三轴加速度传感器在智能车的控制与路径识别的设计，相比传统的路径识别具有数据处理简单，控制精度高的特点，使舵机响应变快。可以广泛应用与无人驾驶智能车，智能仪表，机器人等高端技术领域。
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