智能前照灯系统角度传感器数字电路设计

摘要

智能前照灯系统(Advanced Front－lighting System，简称AFS)是一种通过控制前照灯随环境变化而变化来提高汽车在恶劣环境下行驶安全性的复杂系统，其中转向角度传感器是其重要组成部分之一。角度传感器种类繁多，其中基于电磁感应原理的角度传感器具有结构简单、性价比高等特点，同时它又克服了传统电磁角度传感器抗干扰能力弱的缺点，具有广泛的应用前景。
　　 本文针对基于电磁感应原理的角度传感器进行了研究，介绍了该传感器的基本工作原理与设计思想，并对传感器数字集成电路的设计进行了详尽阐述。本设计重点开展了以下几方面的工作：分析系统整体架构与传感器工作中可能存在的误差与不确定性，完成上限调试模式、下限调试模式、零度标定模式、解码校准模式、正常工作模式五种模式的设计；分析传感器各个工作模式中对于功能模块的需求以及不同工作模式之间功能模块的复用关系，完成模拟通道控制模块、运算单元模块、角度解码模块等功能模块及EEPROM等模块控制单元的设计；分析传感器工作灵活性需求，完成I2C模块、初始化单元模块的设计，实现系统工作状态的实时监视与配置。经过数字电路的优化、综合、布局布线及相关仿真、验证工作，数字集成电路各个部分运行正确无误，整体解码精度0.05°，达到了系统对于数字电路的要求。