加速度傳感器的選擇
　　加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)能(neng)夠(gou)測(ce)量(liang)加(jia)速(su)力(li)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)，加(jia)速(su)力(li)就(jiu)是(shi)當(dang)物(wu)體(ti)在(zai)加(jia)速(su)過(guo)程(cheng)中(zhong)作(zuo)用(yong)在(zai)物(wu)體(ti)上(shang)的(de)力(li)，加(jia)速(su)力(li)可(ke)以(yi)是(shi)常(chang)量(liang)，也(ye)可(ke)以(yi)是(shi)變(bian)量(liang)。加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)基(ji)本(ben)的(de)原(yuan)理(li)就(jiu)是(shi)由(you)於(yu)加(jia)速(su)度(du)產(chan)生(sheng)某(mou)個(ge)介(jie)質(zhi)產(chan)生(sheng)變(bian)形(xing)，通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)其(qi)變(bian)形(xing)量(liang)並(bing)用(yong)相(xiang)關(guan)電(dian)路(lu)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)電(dian)壓(ya)輸(shu)出(chu)。
　　隨著微電子科技的飛速發展
，低成本、高性能的電子加速度傳感器得以麵世。電子加速度傳感器常分為三種：壓電式、容感式、熱(re)感(gan)式(shi)。壓(ya)電(dian)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)運(yun)用(yong)的(de)是(shi)壓(ya)電(dian)效(xiao)應(ying)，在(zai)其(qi)內(nei)部(bu)有(you)一(yi)個(ge)剛(gang)體(ti)支(zhi)撐(cheng)的(de)質(zhi)量(liang)塊(kuai)，有(you)運(yun)動(dong)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)質(zhi)量(liang)塊(kuai)會(hui)產(chan)生(sheng)壓(ya)力(li)

，剛(gang)體(ti)產(chan)生(sheng)應(ying)變(bian)，把(ba)加(jia)速(su)度(du)轉(zhuan)變(bian)成(cheng)電(dian)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)。容(rong)感(gan)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)內(nei)部(bu)也(ye)存(cun)在(zai)一(yi)個(ge)質(zhi)量(liang)塊(kuai)，從(cong)單(dan)個(ge)單(dan)元(yuan)來(lai)看(kan)
，它(ta)是(shi)標(biao)準(zhun)的(de)平(ping)板(ban)電(dian)容(rong)器(qi)，加(jia)速(su)度(du)的(de)變(bian)化(hua)帶(dai)動(dong)活(huo)動(dong)質(zhi)量(liang)塊(kuai)的(de)移(yi)動(dong)從(cong)而(er)改(gai)變(bian)平(ping)板(ban)電(dian)容(rong)兩(liang)極(ji)的(de)間(jian)距(ju)和(he)正(zheng)對(dui)麵(mian)積(ji)
，通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)電(dian)容(rong)變(bian)化(hua)量(liang)來(lai)計(ji)算(suan)加(jia)速(su)度(du)。而(er)熱(re)感(gan)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)內(nei)部(bu)沒(mei)有(you)任(ren)何(he)質(zhi)量(liang)塊(kuai)，它(ta)的(de)中(zhong)央(yang)有(you)一(yi)個(ge)加(jia)熱(re)體(ti)，周(zhou)邊(bian)是(shi)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)，裏(li)麵(mian)是(shi)密(mi)閉(bi)的(de)氣(qi)腔(qiang)
，工(gong)作(zuo)時(shi)在(zai)加(jia)熱(re)體(ti)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)
，氣(qi)體(ti)在(zai)內(nei)部(bu)形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)熱(re)氣(qi)團(tuan)，熱(re)氣(qi)團(tuan)的(de)比(bi)重(zhong)和(he)周(zhou)圍(wei)的(de)冷(leng)氣(qi)是(shi)有(you)差(cha)異(yi)的(de)，通(tong)過(guo)慣(guan)性(xing)熱(re)氣(qi)團(tuan)的(de)移(yi)動(dong)形(xing)成(cheng)的(de)熱(re)場(chang)變(bian)化(hua)讓(rang)感(gan)應(ying)器(qi)感(gan)應(ying)到(dao)加(jia)速(su)度(du)值(zhi)。由(you)於(yu)壓(ya)電(dian)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)內(nei)部(bu)有(you)剛(gang)體(ti)支(zhi)撐(cheng)的(de)存(cun)在(zai)
，通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)，壓(ya)電(dian)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)隻(zhi)能(neng)感(gan)應(ying)到(dao)“動”加速度
，而不能感應到“靜態”加速度，也就是我們所說的重力加速度。而容感式和熱感式既能感應“動”加速度，又能感應“靜態”加速度。
　　由(you)於(yu)沒(mei)有(you)任(ren)何(he)移(yi)動(dong)部(bu)件(jian)
，而(er)且(qie)采(cai)用(yong)了(le)微(wei)機(ji)械(xie)加(jia)工(gong)技(ji)術(shu)，熱(re)感(gan)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)研(yan)發(fa)過(guo)程(cheng)中(zhong)解(jie)決(jue)了(le)很(hen)多(duo)加(jia)工(gong)上(shang)的(de)難(nan)題(ti)。生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)低(di)，抗(kang)衝(chong)擊(ji)能(neng)力(li)強(qiang)，而(er)且(qie)可(ke)靠(kao)性(xing)好(hao)，失(shi)效(xiao)率(lv)低(di)於(yu)10ppm。
　　熱感式加速度傳感器體積小，低功耗，工作電流應在2mAyixia
，zhuxinpianjiekoujubeibiaozhundeshuzijiekoumoshi。keyitigonglianggefangxiangdejiasuduzhi，caiyongliangpianjikeshixiansanweijiasuduzhiceliang。jingguoquanmianbijiao，benxiangmuquedingcaiyongreganshijiasuduchuanganqi
，zuoweishejijichu。

　　低功耗芯片的選擇
　　機械式衝擊記錄儀特有的優勢在於不發生衝擊時就不工作，每振動一次
， 才(cai)工(gong)作(zuo)一(yi)次(ci)。而(er)便(bian)攜(xie)式(shi)衝(chong)擊(ji)記(ji)錄(lu)儀(yi)使(shi)用(yong)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)
，不(bu)管(guan)是(shi)否(fou)發(fa)生(sheng)衝(chong)擊(ji)，都(dou)在(zai)時(shi)刻(ke)工(gong)作(zuo)

，因(yin)此(ci)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)的(de)功(gong)耗(hao)就(jiu)成(cheng)為(wei)影(ying)響(xiang)電(dian)子(zi)衝(chong)擊(ji)記(ji)錄(lu)儀(yi)的(de)工(gong)作(zuo)時(shi)間(jian)的(de)主(zhu)要(yao)問(wen)題(ti)。
　　單片機作為電路的核心部分，對整機性能有重要的影響。經過比較研究，美國TI公司的MSP430
，一種采用了最新低功耗技術新型的單片機
，被認為適合衝擊記錄儀的工作使用。MSP430工作在1.8～3.6V電壓下
，有正常工作模式（AM）和4種低功耗工作模式（LPM1、LPM2
、LPM3、LPM4），在電源電壓為3V時
，各種模式的工作電流分別為 AM：340uA、LPM1：70uA、LPM2：17uA
、LPM3：2uA
、LPM4：0.1uA。單片機可以方便的在各種工作模式之間切換
，特別適合在電池供電、便攜式設備中的應用。MSP430也具有非常高的集成度，單片集成了多通道12bit的A/D轉換、片內精密比較器、多個具有PWM功能的定時器、斜邊A/D轉換、片內USART、看門狗定時器
、片內數控振蕩器（DCO）、大量的I/O端口。MSP430有大容量的片內存儲器，有ROM（C型）、OTP（P型）、EPROM（E型）
、Flash Memory(F型)4種型號。
　　外圍器件與電路有各種存儲器全部采用功耗極低的VMOS芯片以實現整機極低功耗的目標。

　　主板電路的設計
　　■ 用雙CPU設計，可大大減少硬件電路，減少繁瑣的譯碼、邏輯變換，使得係統硬件數量減少

，同時軟件資源分配及設計均相對獨立
，易於修改程序；
　　■ 隨機液晶顯示屏、隨機輕觸式按鍵；
　　■ 采樣頻率高於每秒十萬次不間斷采樣
，不會漏過任何一次振動；
　　■ 數據永久性儲存功能；即使掉電或斷電，記錄儀儲存的數據也不會丟失
；
　　■ 記錄儀的數據存儲及顯示的數據按大到小順序排列功能，數據讀取非常
方便；
　　■ 可連接GPS衛星定位係統
、衝擊數據和衝擊地點位置、時間可同時顯示。

　　整機的低功耗控製技術
　　有you了le主zhu要yao的de低di功gong耗hao芯xin片pian，整zheng機ji的de低di功gong耗hao控kong製zhi技ji術shu的de采cai用yong在zai設she計ji中zhong也ye是shi非fei常chang重zhong要yao的de環huan節jie。功gong耗hao的de控kong製zhi在zai這zhe裏li要yao通tong過guo軟ruan件jian來lai實shi現xian

，盡jin量liang采cai用yong待dai機ji運yun行xing方fang式shi單dan片pian機jiMSP430 有4種zhong低di功gong耗hao工gong作zuo模mo式shi，節jie電dian效xiao果guo顯xian著zhu。單dan片pian機ji在zai不bu需xu要yao工gong作zuo時shi進jin入ru待dai機ji狀zhuang態tai或huo掉diao電dian狀zhuang態tai，需xu要yao工gong作zuo時shi再zai喚huan醒xing。在zai儀yi器qi檢jian測ce到dao較jiao長chang時shi間jian的de靜jing止zhi情qing況kuang後hou，係xi統tong進jin入ru待dai機ji狀zhuang態tai。開kai始shi運yun動dong後hou，傳chuan感gan器qi有you輸shu出chu，傳chuan感gan器qi輸shu出chu信xin號hao前qian端duan電dian路lu變bian換huan來lai喚huan醒xing單dan片pian機ji工gong作zuo。通tong過guo這zhe種zhong管guan理li方fang式shi，大da大da地di節jie約yue了le在zai不bu需xu要yao工gong作zuo時shi的de功gong耗hao。有you效xiao地di延yan長chang了le整zheng機ji一yi次ci充chong電dian的de持chi續xu工gong作zuo時shi間jian。

　　有效控製外圍器件與電路的功耗
　　duiwaiweiqijianyudianludegonghaocaiquguanlicuoshi，shiqizaibugongzuoshijinruweichizhuangtaihuotingzhigongdian
，yijiangdigonghao。zaidanpianjiyingyongxitongzhong，cunchuqidegonghaoshibijiaodade，daijishijiangcunchuqizhuangtaishezhiweiweichizhuangtaishigonghaoxianzhuxiajiang。

　　選用運算速度快的算法
　　針對本項目要處理的數據等具體問題，合理選用運算速度快、精度高的新算法，能減少CPU運行時間。

　　盡量用定時中斷替代軟件延時
　　在間斷測量的情況下，應采用外部中斷或內部定時/計數中斷，不要采用軟件延時
，以減少CPU運行時間。單片機的外部中斷源不夠用時
，可方便地擴充。

　　盡量用靜態顯示替代動態顯示
　　選用具有數據鎖存、譯碼、驅動和顯示功能的LCD顯示組件，隻要組件不掉電
，數據一直保留
，內容一直顯示，直到單片機對其刷新。

　　縮短通信時間
　　用RS-232通信接口通信時
，若通信的數據量較大，應提高傳輸的波特率
，縮短通信時間。可采用高效率的編碼方式，如BCD碼的編碼與ASCII碼相比，效率提高一倍。發送和接收時不要循環等待，而應采用串行中斷。

　　硬件軟化
　　傳統的硬件濾波電路（如有源濾波器）本身耗電可觀，且不需要其工作時難以控製其不耗電

，故功耗相對較大。改用軟件濾波可克服功耗大的缺點。

　　降低時鍾頻率
　　zaimanzuyunsuansuduyaoqiudeqiantixia，jinliangjiangdishizhongpinlv

，kedadaojiangdigonghaodemude。jiangdishizhongpinlverbuxishengyunsuansudushimuqiandanpianjijishufazhandetedianzhiyi。

　　降低供電電壓
　　當dang外wai圍wei器qi件jian與yu電dian路lu的de工gong作zuo電dian壓ya不bu能neng低di至zhi單dan片pian機ji工gong作zuo電dian壓ya的de下xia限xian或huo各ge部bu分fen電dian路lu的de工gong作zuo電dian壓ya下xia限xian不bu盡jin相xiang同tong時shi，不bu能neng象xiang單dan片pian機ji那na樣yang由you電dian池chi直zhi接jie供gong電dian
，可ke通tong過guoDC-DC變換器供電。DC-DC變換器芯片種類較多，大致可分為升壓型、降壓型和極性反轉型，供電方式靈活，轉換效率高（很多芯片達90%以上）
，體積小巧

，使用方便。

　　抗幹擾措施
　　在zai記ji錄lu儀yi工gong作zuo的de環huan境jing中zhong有you各ge種zhong各ge樣yang的de幹gan擾rao，可ke能neng會hui影ying響xiang到dao工gong作zuo可ke靠kao性xing和he精jing度du。必bi須xu采cai用yong抗kang幹gan擾rao措cuo施shi來lai保bao證zheng記ji錄lu儀yi的de穩wen定ding工gong作zuo。本ben文wen設she計ji的de衝chong擊ji記ji錄lu儀yi整zheng機ji采cai用yong屏ping蔽bi網wang有you效xiao地di保bao證zheng記ji錄lu儀yi工gong作zuo時shi不bu受shou外wai界jie電dian磁ci信xin號hao的de幹gan擾rao。GPS衛星定位係統不在其中。

　　結論
　　傳(chuan)統(tong)的(de)衝(chong)擊(ji)記(ji)錄(lu)儀(yi)無(wu)論(lun)精(jing)度(du)
，使(shi)用(yong)的(de)方(fang)便(bian)程(cheng)度(du)都(dou)受(shou)到(dao)其(qi)結(jie)構(gou)的(de)限(xian)製(zhi)，很(hen)難(nan)實(shi)現(xian)多(duo)功(gong)能(neng)。全(quan)電(dian)子(zi)智(zhi)能(neng)化(hua)是(shi)其(qi)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)。本(ben)文(wen)所(suo)設(she)計(ji)實(shi)現(xian)的(de)衝(chong)擊(ji)記(ji)錄(lu)儀(yi)是(shi)在(zai)此(ci)方(fang)向(xiang)上(shang)的(de)一(yi)個(ge)探(tan)索(suo)，相(xiang)信(xin)隨(sui)著(zhe)電(dian)子(zi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)不(bu)斷(duan)進(jin)步(bu)和(he)芯(xin)片(pian)技(ji)術(shu)的(de)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)，衝(chong)擊(ji)記(ji)錄(lu)儀(yi)也(ye)會(hui)不(bu)斷(duan)豐(feng)富(fu)和(he)擴(kuo)充(chong)功(gong)能(neng)，為(wei)智(zhi)能(neng)化(hua)運(yun)輸(shu)和(he)需(xu)要(yao)對(dui)振(zhen)動(dong)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)的(de)領(ling)域(yu)提(ti)供(gong)更(geng)可(ke)靠(kao)的(de)保(bao)障(zhang)。