Chen Shan, pics Zhu, la règle du parti
(Takada (Shanghai) Sécurité automobile Systèmes R & D Co., Ltd, Shanghai 201707)
Avec le développement des produits de l'électronique automobile, l'utilisation du capteur de véhicule augmente également. Basé sur le nouveau capteur en raison du faible PSI5 facile à utiliser, le coût de mise en uvre, un nouveau capteurs favoris de qualité automobile en communication. Cependant, dans la phase de développement des produits, comment vérifier devenir un nouveau sujet pour ce type de capteur. simulateur basé DSPIC33FJ128GP706, la conception de l'accéléromètre MMA5124LWR2 et vérifié communication asynchrone analogique PSI5 Freescale, la réalisation matérielle du capteur de telle dans la simulation de la boucle.
Le PSI5; capteur; HIL; Simulation
TN915; TP337
Code de document: A
10,16157 / j.issn.0258-7998.2016.12.012
format de citation chinois: Chen Shan, pics Zhu, la règle du parti. PSI5 matériel capteur de communication asynchrone dans la simulation en boucle Technologie électronique, 2016,42 (12): 48-50.
Anglais format de citation: Chen Tongshan, Zhu Qunfeng, Fang Zhi. HIL du capteur de communication asynchrone PIS5 .Application Technique électronique, 2016,42 (12): 48-50.
0 introduction
Le processus de développement module de commande de coussin de sécurité gonflable (ACU), les capteurs d'accélération sont des signaux d'entrée feu de sac gonflable, mais étant donné que ce sont l'ensemble capteur d'accélération IC, seulement des propriétés initier l'authentification de l'ACU par l'essai de collision réelle. Le coût élevé par collision réelle du véhicule, le cycle est long, des opérations complexes et d'autres facteurs, ce qui rend l'utilisation finale de l'algorithme de collision réelle du véhicule pour calibrer l'ACU impossible. En même temps, le processus de fabrication génération de capteurs d'accélération, il y a aussi de nombreux modes de défaillance et dans le capteur d'accélération et ne peut pas simuler les défauts internes, alors comment vérifier si l'ACU dans son incapacité à alerter le conducteur peut rapidement réparer / remplacer le produit, éviter la cause de l'échec de la fonction la sécurité est également une priorité absolue.
Pour ces raisons, la simulation pour le capteur d'accélération matérielle est la seule façon de résoudre ces problèmes. Dans le processus de test d'émulation de matériel, puisque le signal accident, les données d'accélération, les registres d'état sont configurables, si simple, bon accord, et à faible coût.
Dans cet article, une accélération capteur Freescale PSI5 MMA5124LWR2 exemple, en utilisant des signaux d'accélération analogiques SMC pour échanger des données avec l'ACU. Le fichier de configuration (comprend une information d'initialisation du capteur, registre d'informations, si le défaut simulé, etc.), et des informations d'accélération implantés avant à travers l'interface CAN au microcontrôleur et le déclencheur analogique par collisions, le signal d'accélération de collision pendant la transmission. Un tel mode de réalisation peut être mis en uvre en utilisant les communications de données de base et simulation accident, l'injection de fautes et d'autres fonctions, peut remplacer l'algorithme d'étalonnage classique pour vérifier le véhicule réel, les caractéristiques de robustesse du logiciel de validation.
1 communication PSI5 Présentation
PSI5 (Sensor Interface périphérique) a d'abord été développé par Bosch, Autoliv, Continental a mis en place un "comité de PSI5", dédié à la communication du capteur d'accélération de coussin gonflable. Depuis PSI5 est prouvé dans le système de contrôle d'airbag à des millions de standards ouverts, les caractéristiques techniques de son faible coût et application facile du PSI5 également applicable à d'autres capteurs automobiles.
PSI5 une transmission de capteurs à moteur à deux fils et des données. Le module de commande de coussin d'air fournit une tension aux données de capteur provenant du capteur à l'ACU par modulation de courant de la ligne d'alimentation électrique pour la transmission.
Transmission de données par codage Manchester, la baisse actuelle représente une logique « 0 », le courant augmente représente une logique « 1 » Chaque trame de données 2 bit bit de départ, 10 ~ 20 bits de données de bit, 1 bit bit de parité ou 3 bits bits de contrôle CRC . Les données présentées à la figure 1 une seule image.
2 décrit le matériel dans le système de simulation de boucle
La technologie de simulation dynamique en temps réel matériel présence physique du matériel dans la simulation en boucle fait référence à l'environnement de simulation. Environnement Simulation non seulement l'entrée de données, sortie de test, mais aussi pour le signal analogique de travail compliqué, commande de synchronisation d'injection de défauts et autres. générateur de signal source du signal ne peut pas répondre à la demande, et le coût élevé, à long terme, les facteurs incertains tels que la présence des conditions d'essai sur le produit réel, la cause test réel ne peut être effectuée. Avec le développement de la technologie informatique, a commencé à utiliser un logiciel de système de contrôle du matériel et le développement de matériel et de test dans la simulation en boucle .
Dans le processus de développement, l'ACU, le capteur d'accélération du déploiement de l'airbag ou non le signal d'entrée, toute erreur pourrait entraîner des conséquences graves. simulation du capteur d'accélération, vous pouvez simuler crash test du véhicule, ce qui réduit les coûts de test, en même temps, être le test d'injection de faute au cours du développement du logiciel, ce qui réduit efficacement le cycle de développement de produits, d'identifier les problèmes à l'avance, les produits de contrôle des risques.
3 Conception du matériel
(1) une unité de microcontrôleur
Microchip DSPIC33FJ128GP706 est introduit une haute performance de 16 bits de commande de signal numérique, une mémoire flash et d'avoir à 128 Ko à 16 Ko de mémoire sur puce, peut stocker des données dépasse une accélération simulée de 1 s, la commande DMA de la DSP permet un traitement rapide des données, le temps de test, avec sa haute vitesse externe peut servir d'interface permet une configuration rapide, l'interface AD sur puce pour un capteur destiné à détecter la tension d'alimentation. Sur la base de ces propriétés particulières, ce qui permet la configuration système requise complexes.
(2) Interface PC
Le système utilise à grande vitesse peut se connecter PC, la vitesse de transmission est de 500 K, la longueur de données de 8 B. les données d'accélération est supposée être transmis à un maximum de 2 Ko, la période de transmission de trame de données est de 10 ms, alors tout le temps de transmission de données requise est d'environ 2,56 s, la conception plage admissible. Pendant ce temps, la simulation capteur est en cours d'exécution, la machine hôte peut être réglée par l'injection de défaut interface CAN.
(3) des unités d'interface AD
Utilisation AD est une interface MCU pour fournir en temps réel de surveillance de la tension ECU, quand une plus grande tension de 5,5 V, un capteur analogique indique le système est sous tension, le capteur commence à entrer dans la phase d'initialisation.
(4) déclenchement externe
En fonction de déclenchement externe de collision de simulation temps zéro. Lorsque le signal de déclenchement est inversé, montrant choc violent se produit dans le véhicule, dans le cas où les données d'accélération prédéfinies transmises à l'émulateur par l'intermédiaire de l'interface PSI5 ACU simulation collision peuvent être atteints. Cette collision de courte durée, généralement quelques centaines de millisecondes, en utilisant une mémoire RAM seule puce des informations d'accélération chute peut être lu rapidement. La collision pour transmettre une accélération de collision, un retard maximal de 250 ms (à savoir, un cycle de transmission PSI5).
(5) unité de connexion ACU
Puisque les données de communication PSI5 pour la transmission, le signal de sortie du microcontrôleur est un signal de tension, ne peut être directement ACU identifié un signal de courant à Manchester mode de codage, ce qui nécessite le signal de sortie du microcontrôleur en tant que borne de commande, lorsque correspond la variation de niveau à une charge différente, afin de parvenir à un courant le but du changement.
Connexion de l'ACU peut utiliser le port I / O pour ajuster la ligne de courant de source d'alimentation du capteur, mais le port I / O de la consommation des ressources MCU est trop élevée, une faible stabilité, de sorte que l'utilisation de fonctionnement de l'interface MCU SPI en mode maître, la ligne de signal pour pour le SCK, MOSI.
Du point de vue format de trame de données PSI5, chaque bit correspond à un changement PSI5 à la fois haut et bas niveaux peuvent être atteints, et devraient donc être le taux SPI taux de communication PSI5 deux fois. Etant donné que le niveau du signal MOSI est pas contrôlé dans l'état de repos, augmentant ainsi la chaîne de caractères dans une chaîne de quatre huit bits du registre à décalage SN74LV166AD, une ligne de signal SCK des registres à décalage de commande de SPI, SPI 32 bits pour obtenir une transmission de signal.
ACU partie de connexion du circuit représenté sur la figure 2.
4 Logiciel de conception
PIS5 communication MMA5124LWR2 être simulée est de 125 kb / s, l'accélération des communications asynchrones débit de sortie de données de 250 ms, la tension sur l'initialisation est terminée, continuer à envoyer des données à l'ACU d'accélération . Et transmettre l'initialisation des données d'accélération se fait par le PSI5 de communication. Procédé d'initialisation du capteur effectué 3 .
Peut être appris dans le manuel d'instruction de la puce et l'ACU puce FILC seule interaction avec les données de communication puce PSI5 après la mise sous tension, afin de simuler la fonction, il suffit de garder l'envoi de données de PSI5 désignés après la puissance peut atteindre son la fonctionnalité de simulation de base. Dans l'environnement de simulation, l'ACU fournit une puce de capteur FLIC la tension d'alimentation, l'émulateur de commande d'alimentation en énergie par une source d'alimentation externe. Le simulateur est alimenté par la première PSI5 du message CAN spécifié des données sortantes, lorsque la tension détectée FLIC de fournir une puce de capteur, les données envoyées à l'PSI5 prédéfinie.
Il convient de noter que, en raison des caractéristiques des bascules de registre à décalage, PSI5 chaque donnée de transmission sera envoyé dans la deuxième SCK 32 bits. Selon les caractéristiques matérielles, le capteur est sous tension, en plus du registre à décalage de données est clair, la nécessité de faire avancer la première trame des données de SPI. Lorsque la deuxième transmission de données de trame SPI, seules les premières données de trame hors du registre à décalage.
Pour le matériel lorsque l'anneau, en plus des capteurs analogiques fonctionnent correctement, le capteur analogique doivent également définir différentes conditions de fonctionnement, comme le signal d'accélération et divers registre de valeur d'erreur des conditions et des rapports d'erreur, une erreur de communication, les erreurs de collision de données. Dans ce programme d'application, que par la communication CAN DSPIC33FJ128GP706 paramètres de configuration du logiciel correspondant peut être mis en uvre, en raison du taux élevé de CAN, et stocke des données en mode de transfert DSP DMA peut être utilisé, la configuration peut être réalisée rapidement.
processus logiciel illustré à la figure 4.
5 vérification du système
Lorsque le test de simulation, il est nécessaire de retirer la puce d'accélération initiale, reliée au dispositif d'émulation de circuit ACU ACU tandis que nécessite des fonctions de diagnostic, le capteur ne peut pas détecter une défaillance dans la communication.
Principalement de deux façons dans le système de test de simulation de boucle de vérification du matériel: (1) Si de la plate-forme de simulation de matériel, le produit testé ne fonctionne pas correctement lorsque les produits testés fonctionnent sous la simulation, la simulation et les signaux réels correspondent, devrait peut être fait correctement le fonctionnement sans problème; (2) lors de l'exécution des tests de simulation, les données de simulation à l'importation, les produits de test peuvent effectuer comme prévu, tandis que les données de simulation ACU et la surveillance des données d'accélération soient cohérentes.
capture d'écran d'oscilloscope du signal simulé représenté sur la figure 5. Comme on peut le voir sur cette figure, le signal de PSI5 est terminée, et peut être normalement reconnu ACU, et peut commodément être un signal de commande analogique SPI divers signaux de défaut, tels que les erreurs de bit de départ, des erreurs de parité, des erreurs de données, ce qui de vérifier la robustesse du module de commande d'airbag.
Un signal d'accélération générée lorsque le processus de développement de l'algorithme ACU, le simulateur simule l'accident réel, de sorte que dans un environnement de collision ACU pour vérifier l'algorithme de développement pour l'expérience ultérieure de collision d'économiser beaucoup de ressources précieuses.
6. Conclusions
Ce capteur analogique réaliser les fonctions de base d'un capteur d'accélération, et peut atteindre l'injection de fautes, simulation accident et d'autres caractéristiques. D'un point de vue pratique des résultats de la simulation de vue, les indicateurs de performance pour répondre aux exigences de conception et le bon déroulement, il a été utilisé avec succès Takada ACU R & D et d'essais.
références
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