電動車窗防夾的基本思想可以概括為：在車窗自動上升過程中，傳感器檢測到障礙物的存在(包括已被夾或判斷有障礙物存在上升途中)。當檢測到有障礙物存在時，驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)，使車窗下降一段距離，釋放障礙物。本文介紹的防夾保護算法主要是通過檢測電機轉(zhuǎn)速的變化來實現(xiàn)的。
電機周期的測量
在防夾設計中，嚴格地說涉及到的參數(shù)應該是電機的轉(zhuǎn)速。但是，在本課題中，更確切地說，檢測到的不是轉(zhuǎn)速，而是周期。本課題采用TImer模塊里的捕捉模式來檢測兩個脈沖下降沿之間的時間間隔從而得到周期值。周期越大，速度就越慢，反之，周期越小，速度就越快。因此，從功能上看，兩個參數(shù)的效果是一致的。為了節(jié)省微控制器的資源，就直接周期來代替速度進行防夾檢測。
捕捉計算到脈沖周期與實際的脈沖周期之間的換算關系為：
TImer設置的是16預分頻，重裝載值為0000H，因此它的溢出周期為43ms，分辨率為2.7ms。
在周期檢測中,霍爾傳感器的輸出腳與XC886的P3.4口相連。P3.4復用為TImer21脈沖捕獲模式的輸入引腳。本課題中，當霍爾傳感器輸入為脈沖下降沿時，TImer產(chǎn)生中斷，并在中斷程序中計算周期。具體計算流程如下：
其中，Pre_reload為前一次脈沖到達時寄存器中的值，用當前值減去前一次的值即為周期。值得一提的是，period_count這個變量。當計時器溢出一次，period_count就加一。從而避免因計時器溢出而導致周期計算錯誤。
實現(xiàn)的具體做法是：由于只需在車窗自動上升時進行防夾。所以首先先判斷是否為自動上升。若是自動上升，則判斷是否為第一次進入中斷程序，如果是第一次進入中斷，將當前計數(shù)器中的值存入變量 Pre_reload,如果不是第一次進入，則將當前計數(shù)器的值減去Pre_reload的值作為周期值，再將當前值存入Pre_reload中。留待下一次進入中斷時使用。每進入一次中斷就如此工作，直到收到停止命令或車窗到達頂部為止。
車窗位置的確定
車窗在上升過程中，由于存在車窗重量和窗框阻力等因素，在每個位置上的周期大小是不一樣的。因此判斷車窗位置也是相當重要的。從機械的角度講，電機旋轉(zhuǎn)會帶動鋼絲繩的運動，從而帶動車窗的上下開閉。電機每旋轉(zhuǎn)一定角度，鋼絲繩就相應地運動一定行程，因此車窗運動的行程與電機旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)成線性關系。而電機的旋轉(zhuǎn)會使得霍爾傳感器產(chǎn)生脈沖信號，因此車窗位置也可以采用霍爾傳感器和XC886CS中的計時器模塊相結(jié)合的方式來測量。當電機轉(zhuǎn)過一圈，計時器Timer就會捕獲到霍爾信號的下降沿，從而在中斷服務程序中對車窗位置作出記錄。由于車窗有可能上下運動，因此車窗位置的計算不能只在車窗上升時進行，在車窗下降的時候也要作出相應的調(diào)整。因此程序在進入中斷服務后首先查詢車窗的狀態(tài)是上升還是下降。如果是上升，則電機每轉(zhuǎn)動一圈車窗位置就相應遞增;如果是下降，則電機每轉(zhuǎn)動一圈，車窗位置就遞減。
防夾車窗算法的提出和實現(xiàn)
本課題采用的防夾算法是基于電機運行參數(shù)的方法。如何得到準確的運行參數(shù)即周期，是防夾算法能否實現(xiàn)的關鍵。本課題還根據(jù)實際運行中發(fā)現(xiàn)的算法紕漏,對算法進行優(yōu)化。
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