專利名稱：一種智能型數(shù)字式速度里程計(jì)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能型數(shù)字式速度里程計(jì)量裝置，應(yīng)用于多數(shù)電動(dòng)車、燃油助力車等速度里程表，屬于機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
單片機(jī)技術(shù)本身已成熟，問題是如何將其具體應(yīng)用到社會(huì)生活中去。集CPU、RAM、 ROM、I/O 口、定時(shí)/計(jì)數(shù)于一個(gè)芯片上的單片機(jī)是專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，各種型號(hào)，各種功能比比皆是，單片機(jī)技術(shù)目前已很成熟并得到廣泛應(yīng)用。單片機(jī)技術(shù)已被應(yīng)用到汽車速度和里程表的設(shè)計(jì)之中，但并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，信號(hào)采集和處理五花八門。雖然汽車安裝了速度里程表，但多數(shù)電動(dòng)助力車、燃油助力車和人力車并沒有安裝速度里程表，原因主要是成本和穩(wěn)定性問題。本發(fā)明采用最簡單的結(jié)構(gòu)、較低的成本和高可靠性解決低速車輛的行駛速度顯示和行駛里程記錄及顯示問題。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種智能型數(shù)字式速度里程計(jì)量裝置，該里程表可以安裝在電動(dòng)助力車、燃油助力車和人力車等，能夠解決低速車的行駛速度顯示和單次行駛里程、行駛總里程記錄及顯示問題。技術(shù)方案
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明一種智能型數(shù)字式速度里程計(jì)量裝置，包括設(shè)置在車輪輪轂上的N個(gè)磁鋼、設(shè)置在車身上的電源模塊、霍爾傳感器、單片機(jī)、四位數(shù)碼管、顯切開關(guān)，所述單片機(jī)內(nèi)設(shè)有定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、閃存器；其中，所述N個(gè)磁鋼大小等同、極性一致，N=36 ；其中，霍爾傳感器將所述磁鋼的感應(yīng)信號(hào)傳送給計(jì)數(shù)器，同時(shí)定時(shí)器產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)給計(jì)數(shù)器，單片機(jī)讀取一次計(jì)數(shù)器的值，單片機(jī)讀取完畢后，計(jì)數(shù)器清零，單片機(jī)計(jì)算出當(dāng)前行駛速度和本次行駛里程，并將數(shù)據(jù)傳送給四位數(shù)碼管顯示出來，同時(shí)閃存器獲取單片機(jī)每次輸出的數(shù)值進(jìn)行存儲(chǔ)。優(yōu)選地，所述一種智能型數(shù)字式速度里程計(jì)量裝置，其特征在于所述單片機(jī)采用 AT89S52芯片集成。優(yōu)選地，所述四位數(shù)碼管采用SM410564分屏循環(huán)顯示。優(yōu)選地，所述閃存器采用AT24C02芯片。有益效果
本發(fā)明一種智能型數(shù)字式速度里程計(jì)量裝置，采用磁感應(yīng)避免磨損問題，避免了光電傳感器的光路被泥土和灰塵堵塞問題，且在傳動(dòng)皮帶打滑后依然計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，行駛里程記錄精度高，能夠準(zhǔn)確測(cè)量并記錄兩點(diǎn)間的距離，本發(fā)明操作簡便，只有一個(gè)顯示切換按鈕另加一個(gè)輔助電源開關(guān)，本發(fā)明一次做好，一勞永逸。


圖1為本發(fā)明原理圖。具體實(shí)施例
如圖1所示，在輪鼓上裝36個(gè)磁鋼，極性一致，形狀一致，在車架上安裝無接觸霍爾磁感應(yīng)傳感器。單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，通過軟件設(shè)置，從外部引腳送入信號(hào)到定時(shí)/計(jì)數(shù)器時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器就當(dāng)計(jì)數(shù)器用，當(dāng)信號(hào)來自單片機(jī)內(nèi)部時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器就當(dāng)定時(shí)器用。本設(shè)計(jì)通過軟件設(shè)置，將定時(shí)/計(jì)數(shù)器設(shè)置為計(jì)數(shù)器0，計(jì)數(shù)器0工作時(shí)通過 P3.4(T0)獲取脈沖信號(hào)并計(jì)數(shù)；將定時(shí)/計(jì)數(shù)器設(shè)置為定時(shí)器1，從單片機(jī)內(nèi)部獲取1/12 的晶振頻率脈沖信號(hào)，本設(shè)計(jì)晶振頻率為12MHz，故定時(shí)器1獲取的內(nèi)部時(shí)鐘頻率實(shí)際為 1 MHz0當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)磁鋼經(jīng)過霍爾傳感器時(shí)，霍爾傳感器都會(huì)發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，硬件電路把這個(gè)信號(hào)經(jīng)過第14腳P3. 4 (TO)送到單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器0記錄下來。單片機(jī)定時(shí)器1按程序設(shè)置每隔0. 5秒產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)，中斷服務(wù)程序讀取一次計(jì)數(shù)器0的值，讀取數(shù)據(jù)后，就將計(jì)數(shù)器0清零，讓其重新開始計(jì)數(shù)。對(duì)于42厘米直徑的車輪，每個(gè)脈沖表示車子行駛了 3. 665厘米，也就是每個(gè)脈沖表示車子行駛速度為3. 665厘米X 7200=263. 88 米每小時(shí)。單片機(jī)根據(jù)前面的參數(shù)3. 665厘米，263. 88米每小時(shí)和讀取的脈沖數(shù)，計(jì)算出當(dāng)前行駛速度、本次行駛里程。本系統(tǒng)硬件還設(shè)有不丟失數(shù)據(jù)閃存器ATMC02芯片，用于存放行駛總里程。每行駛256 X 3. 665厘米X 5= 46. 912米，即行駛里程計(jì)數(shù)存儲(chǔ)單元低字節(jié)有5次進(jìn)位時(shí)，程序就會(huì)取出總行駛里程數(shù)加46. 912米再存放到存儲(chǔ)總行駛里程原地址， 實(shí)現(xiàn)修改總行駛里程。選取行駛里程計(jì)數(shù)存儲(chǔ)單元低字節(jié)有5次進(jìn)位就修改總行駛里程是考慮多因素的。行駛里程計(jì)數(shù)存儲(chǔ)單元低字節(jié)每次進(jìn)位，表示車行駛了 256X3.665厘米=9. 3824米，如若此時(shí)累計(jì)總行駛里程，雖然準(zhǔn)確，但總里程的顯示分便率是0. 1公里，即 100米，所以意義不大，而且?guī)淼膯栴}是對(duì)ATMC02讀寫太頻繁、占用時(shí)間過多、而且還影響ATMC02的讀寫壽命。所以選擇了行駛里程計(jì)數(shù)存儲(chǔ)單元低字節(jié)有5次進(jìn)位才修改總行駛里程是一個(gè)科學(xué)的選擇，它既保證了精度，每次行車的行駛里程記錄的誤差在(Γ46. 9 米之間，同時(shí)又保證了最佳的記錄次數(shù)，平均每公里才記錄21次，10000公里也就21萬次， 與ATMC02 —百萬次的存取次數(shù)相比，不存在任何問題，占用單片機(jī)時(shí)間也少。M02芯片的特點(diǎn)是可在線讀寫，可讀寫100萬次，且停電后數(shù)據(jù)不丟失。每次行車的行駛里程就放在 89S52的內(nèi)存里，快速方便，停車停電數(shù)據(jù)就丟失?？紤]到是為低速車設(shè)計(jì)的速度里程表，該表能記錄并顯示的最大時(shí)速為255拉63. 88米/小時(shí)=67. 28公里/小時(shí)。電門鑰匙存儲(chǔ)行駛總行駛里程并將結(jié)果送到四位數(shù)碼管顯示。顯示采取分屏循環(huán)顯示方案，系統(tǒng)默認(rèn)顯示的是當(dāng)前行駛速度，按一下切換按鈕，顯示行駛里程，再按一下切換按鈕，顯示總行駛里程。如再按切換按鈕，就又顯示當(dāng)前行駛速度，如此循環(huán)顯示速度一里程一總里程一速度…。顯示總行駛里程時(shí)又自動(dòng)分兩屏顯示，第一屏顯示“oox X ”，第二屏顯示“ XXX. X，，。考慮到低速車輛的使用壽命，設(shè)計(jì)顯示里程最大值為99999. 9共六位有效數(shù)字10萬公里，10萬公里為模，超過10萬公里又從“0000”開始顯示。89S52內(nèi)設(shè)有16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，最大計(jì)數(shù)量為0— 65565 (2的16次方216)，分為高、低兩個(gè)字節(jié)?？紤]到設(shè)計(jì)時(shí)速及顯示刷新頻率，低速車速度里程表有一個(gè)字節(jié)(0— 255)記錄脈沖數(shù)就夠用了。本發(fā)明的設(shè)計(jì)車速約40公里，輪徑42厘米，輪轂上裝36個(gè)磁鋼，車輪轉(zhuǎn)一圈可有36個(gè)脈沖，每個(gè)脈沖信號(hào)表示車輛運(yùn)動(dòng)了月3. 665厘米，每0. 5秒采一次樣，每個(gè)脈沖表示時(shí)速約為0. 2638公里，40公里時(shí)速也就152個(gè)脈沖計(jì)數(shù)，一個(gè)字節(jié)255 個(gè)計(jì)數(shù)，最大時(shí)速可達(dá)67公里不會(huì)溢出，所以一個(gè)字節(jié)就夠用了。如果每秒采一次樣，精度就提高一倍為每個(gè)脈沖表示時(shí)速約為0. 132公里，如果磁鋼數(shù)增加一倍，精度就又提高一倍為每個(gè)脈沖表示時(shí)速約為0. 066公里，這個(gè)精度就有點(diǎn)過于精確了。當(dāng)然，適當(dāng)調(diào)整磁鋼數(shù)和采樣時(shí)間，就可以得到所需要的精度。
權(quán)利要求
1.一種智能型數(shù)字式速度里程計(jì)量裝置，其特征在于包括設(shè)置在車輪輪轂上的N個(gè)磁鋼、設(shè)置在車身上的電源模塊、霍爾傳感器、單片機(jī)、四位數(shù)碼管、顯切開關(guān)，所述單片機(jī)內(nèi)設(shè)有定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、閃存器；其中，所述N個(gè)磁鋼大小等同、極性一致，N=36 ；其中，霍爾傳感器將所述磁鋼的感應(yīng)信號(hào)傳送給計(jì)數(shù)器，同時(shí)定時(shí)器產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)給計(jì)數(shù)器，單片機(jī)讀取一次計(jì)數(shù)器的值，單片機(jī)讀取完畢后，計(jì)數(shù)器清零，單片機(jī)計(jì)算出當(dāng)前行駛速度和本次行駛里程，并將數(shù)據(jù)傳送給四位數(shù)碼管顯示出來，同時(shí)閃存器獲取單片機(jī)每次輸出的數(shù)值進(jìn)行存儲(chǔ)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能型數(shù)字式速度里程計(jì)量裝置，其特征在于所述單片機(jī)采用AT89S52芯片集成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能型數(shù)字式速度里程計(jì)量裝置，其特征在于所述四位數(shù)碼管采用SM410564分屏循環(huán)顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能型數(shù)字式速度里程計(jì)量裝置，其特征在于所述閃存器采用AT24C02芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能型數(shù)字式速度里程計(jì)量裝置，屬于機(jī)電領(lǐng)域。本發(fā)明包括設(shè)置在車輪輪轂上的N個(gè)磁鋼、設(shè)置在車身上的電源模塊、霍爾傳感器、單片機(jī)、四位數(shù)碼管、顯切開關(guān)，所述單片機(jī)內(nèi)設(shè)有定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、閃存器；其中，所述N個(gè)磁鋼大小等同、極性一致，N=36；其中，霍爾傳感器將所述磁鋼的感應(yīng)信號(hào)傳送給計(jì)數(shù)器，同時(shí)定時(shí)器產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)給計(jì)數(shù)器，單片機(jī)讀取一次計(jì)數(shù)器的值，單片機(jī)讀取完畢后，計(jì)數(shù)器清零，單片機(jī)計(jì)算出當(dāng)前行駛速度和本次行駛里程，并將數(shù)據(jù)傳送給四位數(shù)碼管顯示出來，同時(shí)閃存器獲取單片機(jī)每次輸出的數(shù)值進(jìn)行存儲(chǔ)。使用本發(fā)明避免電路磨損問題，且計(jì)數(shù)準(zhǔn)確精確度高。
文檔編號(hào)G01C22/00GK102278999SQ20111018384
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者萬長建 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)