專利名稱：一種用于模型車驅(qū)動輪的測速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于模型車設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及一種用于模型車驅(qū)動輪的測速裝置，該裝 置針對普通四驅(qū)模型車或者后輪驅(qū)動的模型車，特別是對全國大學(xué)生智能車競賽車模以及 其他類型的車模，通過簡單的操作即可以實(shí)現(xiàn)對模型車驅(qū)動輪進(jìn)行速度測量。其通用性特 別好，可以對多種不同軸距和輪距的模型車進(jìn)行速度測量。
背景技術(shù)：
進(jìn)入21世紀(jì)，各種新問題、新技術(shù)、新機(jī)遇和新的挑戰(zhàn)日新月異，層出不窮，各學(xué) 科專業(yè)的交叉與滲透業(yè)已成為不可逆轉(zhuǎn)的潮流。智能模型車的設(shè)計(jì)制作，需要參與人員學(xué)習(xí)單片機(jī)知識并應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)軟件開 發(fā)工具和在線開發(fā)手段，自行設(shè)計(jì)路徑識別方案，電機(jī)驅(qū)動電路，模型車測速傳感電路等， 其專業(yè)知識涉及自動控制、模式識別、傳感技術(shù)、汽車電子、電氣電子、計(jì)算機(jī)和機(jī)械等多個 學(xué)科，對于提高各高等院校在汽車電子領(lǐng)域及智能車領(lǐng)域的研究水平和加強(qiáng)在校學(xué)生的實(shí) 踐能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神培養(yǎng)，具有長期良好的推動作用。模型車的速度測量和控制是整個模型車設(shè)計(jì)過程中的重要和關(guān)鍵組成部分，速度 測量將決定著模型車的速度控制以及整個模型車的性能?，F(xiàn)在市場上幾乎沒有專門針對模型車進(jìn)行測速的裝置，僅田宮模型車一家有模型 車測速裝置，而且只是針對特定的模型車，對于其他的軸距不同或者輪距不同的模型車也 無法進(jìn)行速度測量；同時(shí)日本田宮的測速裝置價(jià)格非常高，相當(dāng)于一個普通四驅(qū)車的價(jià)格， 對于一般來說，測速購買此種裝置經(jīng)濟(jì)性很差；其次，該測速裝置略顯復(fù)雜，不能有廣泛的 用戶對象。因而設(shè)計(jì)制作低成本實(shí)用性通用性好的模型車測速裝置具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意 義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種用于模型車驅(qū)動輪的測速裝置，該裝置能夠?qū)?普通四驅(qū)或者后驅(qū)模型車，特別是全國大學(xué)生智能汽車競賽模型車，以及其他后輪驅(qū)動的 模型車，對模型車驅(qū)動輪進(jìn)行精確的速度測量。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案一種用于模型車驅(qū)動輪的測速裝置，包括測速臺架，其特征在于，在測速臺架上安 裝有輔助軸、測速軸以及可移動支撐軸，在測速軸上安裝有測速碼盤，測速碼盤兩側(cè)裝有測 速傳感器，該測速傳感器與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連，單片機(jī)系統(tǒng)連接有數(shù)碼管，所述的單片機(jī) 系統(tǒng)由供電模塊提供電源。本實(shí)用新型的其他一些特點(diǎn)是所述的輔助軸、測速軸以及可移動支撐軸中間為 方形截面，兩端為圓形截面。所述的測速傳感器由發(fā)射管和接收管組成透射式測速傳感器。[0012]本實(shí)施例設(shè)計(jì)的用于模型車驅(qū)動輪的測速裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)成本低廉。本測速臺架裝置所采用的器件和材料均為常見類型，普通的市場上 均能夠買到，制作成本低，若進(jìn)行批量生產(chǎn)，成本會更低。(2)結(jié)構(gòu)簡單。本測速臺架裝置結(jié)構(gòu)簡單，沒有采用復(fù)雜機(jī)構(gòu)或者復(fù)雜元器件。(3)通用性好，面向?qū)ο髲V泛。本測速臺架裝置，可以對一般的四驅(qū)車以及其他類 型的模型車進(jìn)行速度測量。(4)操作方便，易于實(shí)現(xiàn)。本測速臺架裝置只有簡單的幾個構(gòu)件組成，操作簡單方 便，可以面向?qū)I(yè)人士，以及四驅(qū)車愛好者等非專業(yè)人士。

圖1是輔助軸、測速軸以及可移動支撐軸結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)為主視圖，(b)是 (a)的側(cè)視圖；圖2是測速碼盤結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是測速傳感器安放示意圖；圖4是輔助軸、測速軸安裝示意圖；圖5是輔助軸、測速軸側(cè)板示意圖；圖6是底盤上表面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是可移動支撐軸與測速臺架結(jié)合結(jié)構(gòu)圖；圖8是本實(shí)用新型的用于模型車驅(qū)動輪的測速裝置整體布置示意圖；圖9是七段數(shù)碼管顯示示意圖；圖10是數(shù)碼管驅(qū)動芯片外形結(jié)構(gòu)圖；圖11是數(shù)碼管驅(qū)動芯片原理圖；圖12是單片機(jī)控制系統(tǒng)組成圖；圖13是工作流程框以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的用于模型車驅(qū)動輪的測速裝置及其整體布置參見圖8，包括測速臺 架H，在測速臺架H上安裝有輔助軸A、測速軸B以及可移動支撐軸C，在測速軸B上安裝有 測速碼盤Cl，測速碼盤Cl兩側(cè)裝有測速傳感器D，該測速傳感器D與單片機(jī)系統(tǒng)E相連，單 片機(jī)系統(tǒng)E連接有數(shù)碼管V，所述的單片機(jī)系統(tǒng)E由供電模塊F提供電源。該測速裝置適合 于對普通四驅(qū)或者后驅(qū)模型車特別是全國大學(xué)生智能汽車競賽模型車，以及其他后輪驅(qū)動 的模型車，對模型車驅(qū)動輪進(jìn)行精確的速度測量。1、各軸設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)各個軸時(shí)，將各個軸的形狀設(shè)計(jì)中間為方形截面，兩端與測速臺架安放處 為圓形截面，如圖1所示，這樣設(shè)計(jì)的好處為方形截面可以保證滾軸的橫向移動，而圓形 兩端能夠保證整個軸的滾動。輔助軸A 采用截面為3*3mm的普通鋼制作，長度為250mm，其中滾軸可移動距離為 100mm，兩端要求平滑，無毛刺；滾軸安放處為截面為方形，便于滾軸橫向移動；安裝圓臺狀滾軸，以便于安放模型車；兩端圓形截面長度為10mm。使用時(shí)，給滾軸安放處涂抹潤滑油， 兩端用超出或者緊貼測速臺架外壁。測速軸B 采用截面為3*3mm的普通鋼制作，長度為250mm，其中滾軸可移動距離為 100mm,兩端要求平滑，無毛刺；中間安裝測速碼盤，使用時(shí)，兩端用超出或者緊貼測速臺架外壁。可移動支撐軸C:采用截面為3*3mm的普通鋼制作，長度為250mm，其中滾軸可移動 距離為100mm，兩端要求平滑，無毛刺；使用時(shí)，兩端用超出或者緊貼測速臺架外壁。測速軸B及可移動支撐軸C上安裝圓柱狀滾軸，長度為30mm，直徑為30mm ；輔助軸 上安放圓臺狀滾軸，長度30mm，一端直徑為30mm，另一端直徑為24mm。測速軸B及可移動支 撐軸C中間均為方形通孔，尺寸為3*3mm。表1 各軸尺寸參數(shù)明細(xì)
截面尺寸長度與測速臺架安放長度輔助軸3*3mm250mmIOmm測速軸3*3mm250mmIOmm支撐軸3*3mm250mmIOmm2、測速裝置2.1測速碼盤如圖2所示，測速碼盤Cl采用設(shè)計(jì)均勻的圓形塑料制圓盤上剪裁去相應(yīng)部分構(gòu) 成，中間設(shè)計(jì)成方形通孔，以便于安裝在測速軸B上。2. 2測速傳感器設(shè)計(jì)測速傳感器為普通的發(fā)射管和接收管，組成一組透射式測速傳感器。測速碼盤Cl 的安放如圖3所示，其中Al為測速裝置的發(fā)射管，Bl為接收管，Cl為測速碼盤，安放在測速 軸中間部位。3、整體設(shè)計(jì)參見圖4，按照模型的結(jié)構(gòu)將測速臺架設(shè)計(jì)成平面，可以安放模型車的樣式，同時(shí) 將臺架的放置模型車輪胎處設(shè)計(jì)成滾軸形式，驅(qū)動輪處設(shè)計(jì)成前后兩處滾軸并且前一滾軸 為半徑變化的圓臺狀，而后一滾軸為均勻的圓柱狀。將測速碼盤固定于測速軸上，使測速碼
盤與滾軸一起運(yùn)動。其中測速碼盤安放在測速軸B上，將模型車驅(qū)動輪胎直接對正安放在測速軸B的 滾軸上，輔助軸A起輔助支撐作用。設(shè)計(jì)時(shí)，測速軸B的應(yīng)距離測速臺架上表面距離稍遠(yuǎn)些， 而輔助軸A則距離上表面近些，側(cè)面板上在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意要使輔助軸A的高度略高于測速軸B的高度，這樣在 兩滾軸大致相當(dāng)?shù)那闆r下，可以使輔助軸A在一定程度上起護(hù)欄作用，一定程度上可以防 止車模速度過高飛出測速臺，如圖5所示。4、測速臺架設(shè)計(jì)[0050]4. 1可移動支撐軸設(shè)計(jì)可移動支撐軸C同樣采用截面方形設(shè)計(jì)，如圖1所示，使可移動支撐軸C沿著測速 臺架有一定程度的滑動，其中A2為滾軸移動空間，對稱設(shè)置，K為底盤，為保證底盤強(qiáng)度，在 兩個A2之間應(yīng)該保有一定的間隙，即是測速臺架裝置所能測量的最小輪距。同時(shí)可移動支 撐軸C由底盤K所包覆，底盤K上表面采用空架結(jié)構(gòu)，如圖6所示，以保證可移動支撐軸C 在測速臺架H上滑動時(shí)暢通。將可移動支撐軸與C測速臺架H兩側(cè)的連接處設(shè)計(jì)成燕尾槽形狀，同時(shí)將測速臺 架H兩側(cè)設(shè)計(jì)成與之相對應(yīng)形狀，如圖7所示。這樣可以使可移動支撐軸C沿著測速臺架 H進(jìn)行縱向移動，從而實(shí)現(xiàn)測速臺架H對于不同軸距的模型車進(jìn)行驅(qū)動輪速度測量。4. 2數(shù)碼管驅(qū)動設(shè)計(jì)本實(shí)施例采用四位七段數(shù)碼管作為顯示裝置，采用MAX7219芯片作為數(shù)碼管的驅(qū) 動芯片，如圖9所示。MAX7219的典型驅(qū)動電路，如圖10所示，本實(shí)施例只采用4為共陰極。4. 3控制芯片設(shè)計(jì)本實(shí)施例所采用的單片機(jī)控制的芯片可以選用常見的AVR單片機(jī)如MAGE16，抑或 可以采用飛思卡爾的單片機(jī)(最小系統(tǒng))。根據(jù)所選用的單片機(jī)不同所編寫的程序也不同。 其控制系統(tǒng)的組成參見圖12，包括連接在單片機(jī)上的測速傳感器、復(fù)位鍵和數(shù)碼顯示管。其 工作流程如圖13所示，首先開機(jī)，使得單片機(jī)控制系統(tǒng)上電，進(jìn)行初始化，然后由測速傳感 器發(fā)出信號，單片機(jī)控制系統(tǒng)對信號進(jìn)行處理，然后將結(jié)果輸出到數(shù)碼顯示管顯示。在使用時(shí)，只需要將車模放置在測速臺裝置上，使驅(qū)動輪后輪放置在測速輪上，啟 動模型車便可以對車模速度進(jìn)行測量，并且通過自帶的數(shù)碼管顯示出來當(dāng)前車速。更換車模時(shí)，只需要將測速臺裝置的輪距以及軸距調(diào)節(jié)到車模所需要的合適尺寸 即可進(jìn)行測速操作。
權(quán)利要求一種用于模型車驅(qū)動輪的測速裝置，包括測速臺架(H)，其特征在于，在測速臺架(H)上安裝有輔助軸(A)、測速軸(B)以及可移動支撐軸(C)，在測速軸(B)上安裝有測速碼盤(C1)，測速碼盤(C1)兩側(cè)裝有測速傳感器(D)，該測速傳感器(D)與單片機(jī)控制系統(tǒng)(E)相連，單片機(jī)系統(tǒng)(E)連接有數(shù)碼管(V)，所述的單片機(jī)控制系統(tǒng)(E)由供電模塊(F)提供電源。
2.如權(quán)利要求1所述的用于模型車驅(qū)動輪的測速裝置，其特征在于，所述的輔助軸 (A)、測速軸(B)以及可移動支撐軸(C)中間為方形截面，兩端為圓形截面。
3.如權(quán)利要求1所述的用于模型車驅(qū)動輪的測速裝置，其特征在于，所述的測速傳感 器(D)由發(fā)射管和接收管組成透射式測速傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于模型車驅(qū)動輪的測速裝置，包括測速臺架，在測速臺架上安裝有輔助軸、測速軸以及可移動支撐軸，在測速軸上安裝有測速碼盤，測速碼盤兩側(cè)裝有測速傳感器，該測速傳感器與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連，單片機(jī)系統(tǒng)連接有數(shù)碼管，所述的單片機(jī)系統(tǒng)由供電模塊提供電源。在使用時(shí)，只需要將車模放置在測速臺裝置上，使驅(qū)動輪后輪放置在測速輪上，啟動模型車便可以對車模速度進(jìn)行測量，并且通過自帶的數(shù)碼管顯示出來當(dāng)前車速。更換車模時(shí)，只需要將測速臺裝置的輪距以及軸距調(diào)節(jié)到車模所需要的合適尺寸即可進(jìn)行測速操作。
文檔編號G01P3/486GK201637751SQ20092024577
公開日2010年11月17日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者史俊, 曹仁磊, 楊盼盼, 欒東曉, 秦緒鑫, 趙軒 申請人:長安大學(xué)