Modbus协议下的线性霍尔传感器编程器

　　项目背景

　　线性霍尔传感器是一种重要的磁场测量元件，它可以将磁场强度信号转化为电压信号输出。与磁钢配合，可以进行精确的位置测量。随着汽车电子控制器对位置测量精度的要求不断提高，这一测量机构被广泛地应用在很多汽车零部件中，如电子油门踏板的行程测量和节气门开度测量。但是为了让线性霍尔传感器能够配合磁钢的磁场，正确地输出期望的电压信号，需要事先对线性霍尔传感器进行标定，此外，很多此类传感器中都会预先设计一些存储单元，用来保存标定数据。本课题针对英飞凌TLE4997霍尔传感器，使用英飞凌XC2000型单片机，设计了一种集标定和存储数据为一体的编程工具。通过操作上位机界面，这种工具可以读取传感器采集的磁场强度信号和输出电压，并根据要求计算标定数据，最后可以将数据永久保存到传感器内的EEPROM内。

　　英飞凌霍尔传感器TLE4997介绍

　　TLE4997适用于非常广泛的应用。在汽车领域的应用包括：踏板与节气门定位、悬架控制、扭矩传感与变速杆位置检测等。在工业领域，这两款传感器是机器人和自动化应用、医疗器械以及高电流传感应用等的理想选择。

　　图1 TLE4997传感器封装图

　　采用模拟输出的TLE4997的额定输出噪声低，且整个温度范围内(-40℃至150℃)的偏置漂移稳定性高。TLE4997在整个工作温度范围内具备较低的比率转换误差。TLE4997具备EEPROM可编程参数，包括偏置、带宽、极性、输出位、磁体温度漂移补偿系数和内存锁，这使它成为适用于广泛的线性与角度位置传感应用的多功能产品。该传感器具备三个可选测量范围，包括±50、±100或±200mT，同时具备高达16位分辨率(取决于输出方案)的精确输出。此外TLE4997还具备先进的温度补偿功能。

　　TLE4997共有三个引脚VDD,OUT和GND。VDD和OUT引脚既可作为供电电源输入和信号输出，也可分别作为编程模式时的两个接口。编程模式的状态下，VDD为时钟信号的接口，而OUT作为数据的I/O口。此时，将允许多个连接的设备作为一个输入，每个设备既可以独立也可以并行地存取数据。这对于EEPROM的编程尤为重要。