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“投机取巧”的信号变换 把复杂的问题变简单

作者:马步 时间:2019-12-18来源:电子产品世界收藏

久雨初晴的夜空洁净清爽,繁密的星星一齐闪烁着神秘的眼睛,柔美的星光给大地洒下一片妩媚和柔情。我静静地徜徉在离家不远的一所大学校园中,看着一个个擦肩而过的俊男靓女,感受着脚下渐渐陷入昏睡中的大地,苦苦地思索着一个问题:

本文引用地址:http://www.c3dnow.com/article/201912/408325.htm

佛说,苦海无边回头是岸。为何我回过头一看,依然是碧水清波、无边浩瀚?这天天干活的日子,到底有完没完?

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这不,刚歇了没几天,领导便带着平时冷若冰霜、一布置干活就阳光灿烂的笑脸过来安排了。

不知道是不是因为屋里的光线太暗的缘故,领导那黑黑的眼圈中镶嵌的两只眼珠竟发出格外的亮光来,让被紧盯着的我的双眸有些难以招架。于是我把目光转向他那两片肥厚的嘴唇,沉默着,等待着。

领导的嘴唇开始蠕动,我急忙抬起眼睛,对接上他的双眸。殷切的目光,庄重的神情,略带讨好的微笑,这三板斧下来,我知道,基本上没得逃了!

“马步君,本来是想让你歇几天的,可是没办法,昨天刚谈下来一个项目。。。。。。时间紧,任务重啊,老将出马一个顶俩,你老将出马可是一个顶仨呀!”

领导铿锵有力的话语慢慢地变成了嗡嗡的背景音,横亘在我脑海里的,则是这几年和这位新任领导共事的经历。

这几年来,领导对我“委以重任”。刚开始,先是把别人干不了的重活安排到了我这里,老实、听话、能干的我逆来顺受、来者不拒,到后来,这竟而形成了一个惯例:别人干不了的或者别人不想干的,领导也大手一挥让我兜底。

虽然,每次事后,领导都把奖金的大头装入了他自己的腰包,把功劳都安在了他自己的头上,但是比起居高临下的前任领导来,经常拉着我的膀子称兄道弟的新任领导又显得和蔼多了。

只是,心眼实在的我非常地纠结。

都说路遥知马力日久见人心,我每次都给领导兜底擦屁股,领导为何就是不明白我的心,还每次都把大部分好处拿走呢?都说金钱能腐蚀人的灵魂,但是能腐蚀到把“兄弟”的钱装在自己的腰包里?

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这次我又纠结了,但是原因不是别的:这个项目确实时间紧、任务重!

项目背景很:一家打擦边球搞低速电动车的车厂找到我们,要求给他们做个仪表盘。但是等我了解到了他们搞电动车的具体过程后,我还是不可自已地惊呆了。

原来,他们所谓的做低速电动车是这么一个套路:将汽油车的油箱拆掉,换上铅酸电池组,把发动机拆掉,换上电机,变速箱也做些更改,其它的地方基本不做改动,这样一台“改装”的低速电动车就出炉了,再面向小县城市场销售。通过把被拆掉的发动机通过一些渠道处理掉来抵消一部分成本,改装之后的车居然还能有好几千块的利润!

这里面,车身、车架、轮胎、音响设备这些通通都是原车的,不用更换,但是仪表盘却需要用新的。原因当然是显而易见的,汽油车的燃油表水温表用不到了,电动车的电池电量、电池组当前电压电流这些信息又必须显示,更换仪表盘势在必然!

我托住快要被惊掉的下巴,问了问甲方对这个“改装仪表盘”的时间要求,领导咬着牙吐出三个字:三个月!

那边厢领导话音甫落,这边厢我就皱上眉头了。对于仪表盘这么一个产品来说,三个月的时间太短了,就是加班加点也不一定能干完,更何况,我早已过了初生牛犊不怕虎的青葱岁月,加班三个月,想想都怕呢。

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布置完任务后,领导带着若有所思的惯有表情走开了,撇下一脸惶恐的我,陷入了深深的思索。

车辆改装当然是日渐普遍的事情,想必不少“老司机”都改装过爱车或者动过改装的念头,但是通过改装发动机做低速电动车这种思维实在清奇,也过于胆大,把这种“冰雪聪明”用在正道上多好。。。。

吐完槽过后,生活还得继续。我在纸上写写画画,想着能不能借鉴这些人的脑回路,也投机取巧一番。

仪表盘是个信息显示设备,它接收来自其它节点的总线信号以及独立的模拟信号,进行解析后,再以相应的刻度显示在相应的图标下。信息的图标可以给仪表盘换个膜轻松改变,那信息来源呢?

我小心翼翼地顺着这种思路继续思考。要更换的这个仪表盘有三个指针,分别是发动机转速表、车速表和燃油表。发动机转速表要改成电机转速表,原有信号是脉冲信号,新信号电机转速则来自电机控制器,需要通过CAN总线传来。车速表要和变速箱速比相匹配,原有信号是脉冲信号。燃油表要改成电池电量表,原有信号是模拟信号,新信号电池电量来自电池管理系统,通过CAN总线传来。

如果要全新的仪表盘,需要把CAN总线通信加上,把参数配置功能加上(设置变速箱速比和轮胎半径),剩下的主要便是如何驱动这三个指针对应的步进电机了。

这正是难点所在!步进电机的启动、加速、减速、停止都需要相关的算法,才能给用户造成平滑的指针观感,需要一定的功力,也要花相当大的功夫,但是另一方面,老仪表盘已经做好了步进电机控制这个。所以,最好能利用上这个既有成果。

而要利用步进电机控制这个既有“工作成果”,唯一的方案是保留老仪表盘,加个信号转换器,把老仪表盘的信号输入要求都搞清楚,然后产生相应的信号源,至于新信息的含义,再贴个膜就行了!

一念至此,我简直都要按捺不住自己的心跳了!

看官们顺着我的思路想一想:做一个信号转换器,给仪表盘提供正确的信息来源,步进电机的控制依然在老仪表盘上。我只需做好信号的接收和转换工作,这样,工作量大大减半,工作目标还能实现,这样岂不是和客户改装汽油车有异曲同工之妙?

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当我拽得一步三晃地走着去向领导汇报工作思路时,已经进入深睡状态的领导正在睡回笼觉。听我汇报完保留方案后,他强撑着被喊醒的难受劲儿跟客户打起了电话,确认是否可行。

我一边焦急地等待着着客户的答复,一边在心中拟好了和客户论战的词儿:

你们能改装车,我们也能信号转换加贴膜,咱们大哥不说二哥!

不过事实证明,我的内心戏确实太多,客户的答复倒是干脆了当:可以,没问题!

传达了客户的答复后,领导愣了一会神,张开口想说点什么,又好像还没有完全从午休中清醒过来,终于他什么也没有说,便吩咐我按自己的方案先写个文档报给他审审看看。

于是,我便欣然领命而去了。

大的思路定下来后,剩下的事情便比较了。首先是车速脉冲信号的采集和变换。这里给大家科个普:

车速传感器是霍尔器件,车轮每转一周,传感器输出四个方波脉冲,所以,根据车速传感器脉冲的频率和轮胎直径便可以计算当前的实际车速。为了把信号转换到老仪表盘上,需要用信号发生器做一下实验,确定原有仪表盘的车速值和脉冲频率的对应关系,按照这个比例进行转换即可。

至于发动机转速到电机转速的转换,在信号转换器上做上CAN通信,接收电机控制器发送的电机转速,然后根据原有仪表盘转速值和脉冲频率的对应关系,根据实际转速产生相应频率的脉冲即可。其它的就不再赘述了,需要脉冲就产生脉冲,需要模拟信号就用DA产生,或者用占空比可调的脉冲+低通滤波产生近似的直流模拟量。在这里,脉冲的占空比对应直流量的幅度,聪明的瓜友们自然晓得。

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最后要声明一点,分享这篇文章的本意不是宣扬耍小聪明投机取巧,大家千万不要误会。

成大事者需谋其长远,你所走过的每一步路,最终都将作数,直心、直行才是技术人员应有的本色。但是,人生苦短,为了把有限的时间用在永攀科学高峰上,我们有必要在处处受限的环境下为自己争取时间,这个时候的,既可以完成工作目标,又可以为自己节省时间,何乐而不为呢?就像我这个项目里的一样:

投机取巧的信号变换,把复杂的问题变得很



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