專利名稱：一種基于霍爾元件的速度里程儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車速控制裝置，具體為一種基于霍爾元件的速度里程儀。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今電動自行車的數(shù)量日益增加，而部分自行車的行駛速度也越來越快，對日常交通構(gòu)成了巨大的安全隱患。絕大多數(shù)的電動自行車只有指針式的碼表盤，沒有限速報警裝置。而絕大多數(shù)自行車是沒有測速裝置的，現(xiàn)在外置的自行車測速裝置的價格又偏貴，這樣并不是所有車主都愿意去買一個自行車測速器。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在的交通事故中，涉及非機(jī)動車的事故占有相當(dāng)大的比率,部分城市涉及電動自行車的交通事故占總交通事故的比率已經(jīng)高達(dá)近80%。所以，讓車主實(shí)時得知自己的車速，并且在超過一定速度是及時的得到警告 十分重要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于霍爾元件的速度里程儀，采用液晶顯示屏，可以讓駕駛者更直觀的了解當(dāng)前車速。在車輛超出預(yù)定速度時可以及時發(fā)出警報。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個技術(shù)方案是一種基于霍爾元件的速度里程儀，該基于霍爾元件的速度里程儀包括單片機(jī)模塊、傳感器模塊、顯示模塊、報警模塊、電源模塊和按鍵模塊；所述傳感器模塊、顯示模塊、報警模塊、電源模塊和按鍵模塊均連接到單片機(jī)模塊，所述傳感器模塊包括固定在車輪上的永磁塊靠經(jīng)固定于車體上的霍爾元件產(chǎn)生正負(fù)信號；所述霍爾元件為雙極性的集成開關(guān)型；優(yōu)選的是，所述單片機(jī)模塊包括連接于單片機(jī)的時鐘電路和復(fù)位電路；優(yōu)選的是，所述按鍵模塊包括模式按鍵和設(shè)置加減按鍵。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型一種基于霍爾元件的速度里程儀，其采用集成式開關(guān)型霍爾元件，降低了制作成本；靈活性高，可以適用于多種非機(jī)動車車型安裝；可以由用戶自主設(shè)置主要參數(shù)，增加了操作使用的自由度；采用兩種算法，減小了系統(tǒng)誤差；采用液晶顯示屏，可以讓駕駛者更直觀的了解當(dāng)前車速。在車輛超出預(yù)定速度時可以及時發(fā)出警報。

圖I是本實(shí)用新型基于霍爾元件的速度里程儀的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型基于霍爾元件的速度里程儀的程序運(yùn)行的中斷邏輯圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖I和圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例包括本實(shí)用新型的基于霍爾元件的速度里程儀，該基于霍爾元件的速度里程儀包括單片機(jī)模塊I、傳感器模塊2、顯示模塊3、報警模塊4、電源模塊5和按鍵模塊6 ;所述傳感器模塊2、顯示模塊3、報警模塊4、電源模塊5和按鍵模塊6均連接到單片機(jī)模塊1，所述傳感器模塊2包括固定在車輪上的永磁塊21靠經(jīng)固定于車體上的霍爾元件22產(chǎn)生正負(fù)信號；所述霍爾元件22為雙極性的集成開關(guān)型；所述單片機(jī)模塊I包括連接于單片機(jī)11的時鐘電路12和復(fù)位電路13 ;所述按鍵模塊6包括模式按鍵和設(shè)置加減按鍵。
處理核心，用傳感器將車輪的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為電脈沖，進(jìn)行處理后送入單片機(jī)。里程及速度的測量，是經(jīng)過MCS-51的定時/計數(shù)器測出總的脈沖數(shù)和每轉(zhuǎn)一圈的時間，再經(jīng)過單片機(jī)的計算得出的，其結(jié)果通過LCD顯示器顯示出來。本系統(tǒng)總體思路如下假定輪圈的周長為L，在輪圈上安裝m個永久磁鐵，則測得的里程值最大誤差為L/m。經(jīng)綜合分析，本設(shè)計中取m=2。當(dāng)輪子每轉(zhuǎn)一圈，通過開關(guān)型霍爾元件傳感器采集到一個脈沖信號，并從引腳P3. 2中斷O端輸入，傳感器每獲取一個脈沖信號即對系統(tǒng)提供一次計數(shù)中斷。每次中斷代表車輪轉(zhuǎn)動半圈，因而可以算出里程。計數(shù)器Tl計算每轉(zhuǎn)一圈所用的時間t，就可以計算出即時速度V。超速時，系統(tǒng)發(fā)出報警信號，蜂鳴器報警。要求達(dá)到的各項指標(biāo)及實(shí)現(xiàn)方法如下I、利用霍爾傳感器產(chǎn)生里程數(shù)的脈沖信號。2、對脈沖信號進(jìn)行計數(shù)。實(shí)現(xiàn)利用單片機(jī)自帶的計數(shù)器Tl對霍爾傳感器脈沖信號進(jìn)行計數(shù)。3、對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，要求用IXD顯示里程總數(shù)和即時速度。軟件設(shè)計I、中斷子程序設(shè)計定時中斷是為滿足定時或計數(shù)的需要而設(shè)置的。為此在單片機(jī)內(nèi)部有兩個定時/計數(shù)器，以對其中的計數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計數(shù)的方法，來實(shí)現(xiàn)定時或計數(shù)功能。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生計數(shù)溢出時，即表明定時時間或計數(shù)值已滿，這時就以計數(shù)溢出信號作為中斷請求，去置位一個溢出標(biāo)志，作為單片機(jī)接受中斷請求的標(biāo)志。這種中斷請求是在單片機(jī)芯片內(nèi)部發(fā)生的，因此無須在芯片上設(shè)置引入端。定時/計數(shù)器控制寄存器TCON是8位寄存器，地址為88H，可以位尋址。其高4位用于定時/計數(shù)器中斷控制，低4位借給外部中斷，用做中斷標(biāo)志和觸發(fā)方式選擇位。本設(shè)計采用定時中斷，對自行車的里程和速度進(jìn)行計數(shù)。2、數(shù)據(jù)處理子程序外中斷O服務(wù)程序用于對單片機(jī)P3. 2 口輸入的圈脈沖進(jìn)行計數(shù)，為十六進(jìn)制計數(shù)器。60H為低位，62H為高位。每次計數(shù)一次后，對里程數(shù)據(jù)進(jìn)行一次存儲操作。當(dāng)車輪每轉(zhuǎn)一圈，通過霍爾元件將脈沖數(shù)輸入單片機(jī)內(nèi)，通過計數(shù)器計出脈沖數(shù)，再用乘法子程序算出里程數(shù)。[0026]工作過程車輛行駛中，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時，固定在車路或輪軸上的永磁塊隨著作圓周運(yùn)動。當(dāng)其中一個永磁塊運(yùn)動掃過臨近開關(guān)式霍爾元件前方區(qū)域是，開關(guān)式霍爾元件會產(chǎn)生一個5V脈沖信號。由于霍爾元件與單片機(jī)的中斷串口連接，所以當(dāng)霍爾元件產(chǎn)生5V脈沖信號后，信號輸入單片機(jī)中斷串口，單片機(jī)隨即開始一次計數(shù)，并通過內(nèi)部算法計算出當(dāng)前速度和里程、判斷此時車輛是否超出預(yù)定速度。計算出的速度、里程記過輸出至IXD1602，可以顯示當(dāng)前速度、本次行駛里程和該車總里程。若判斷此時車輛超速，則單片機(jī)輸出信號驅(qū)動蜂鳴器工作發(fā)聲，發(fā)出警報。按下設(shè)置按鈕，可以切換當(dāng)前模式。切換至設(shè)置模式下，可以通過兩組四個按鈕調(diào)整最高速度限制和當(dāng)前的測量半徑。再次按下設(shè)置按鈕就會回到顯示界面。本實(shí)用新型一種基于霍爾元件的速度里程儀，其采用集成式開關(guān)型霍爾元件，降低了制作成本；靈活性高，可以適用于多種非機(jī)動車車型安裝；可以由用戶自主設(shè)置主要 參數(shù)，增加了操作使用的自由度；采用兩種算法，減小了系統(tǒng)誤差；采用液晶顯示屏，可以讓駕駛者更直觀的了解當(dāng)前車速。在車輛超出預(yù)定速度時可以及時發(fā)出警報。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于霍爾元件的速度里程儀，其特征在于該基于霍爾元件的速度里程儀包括單片機(jī)模塊、傳感器模塊、顯示模塊、報警模塊、電源模塊和按鍵模塊；所述傳感器模塊、顯示模塊、報警模塊、電源模塊和按鍵模塊均連接到單片機(jī)模塊，所述傳感器模塊包括固定在車輪上的永磁塊靠經(jīng)固定于車體上的霍爾元件產(chǎn)生正負(fù)信號；所述霍爾元件為雙極性的集成開關(guān)型。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于霍爾元件的速度里程儀，其特征在于所述單片機(jī)模塊包括連接于單片機(jī)的時鐘電路和復(fù)位電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于霍爾元件的速度里程儀，其特征在于所述按鍵模塊包括模式按鍵和設(shè)置加減按鍵。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種基于霍爾元件的速度里程儀，它包括單片機(jī)模塊、傳感器模塊、顯示模塊、報警模塊、電源模塊和按鍵模塊；所述傳感器模塊、顯示模塊、報警模塊、電源模塊和按鍵模塊均連接到單片機(jī)模塊，所述傳感器模塊包括固定在車輪上的永磁塊靠經(jīng)固定于車體上的霍爾元件產(chǎn)生正負(fù)信號；所述霍爾元件為雙極性的集成開關(guān)型。通過上述方式，本實(shí)用新型采用集成式開關(guān)型霍爾元件，降低了制作成本；靈活性高，可以適用于多種非機(jī)動車車型安裝；可以由用戶自主設(shè)置主要參數(shù)，增加了操作使用的自由度；采用兩種算法，減小了系統(tǒng)誤差；采用液晶顯示屏，可以讓駕駛者更直觀的了解當(dāng)前車速。在車輛超出預(yù)定速度時可以及時發(fā)出警報。
文檔編號G01P3/42GK202630964SQ20122033038
公開日2012年12月26日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者孫偉, 袁米, 張小瑞, 劉新潮, 王遠(yuǎn)大, 紀(jì)愛玲, 厲智 申請人:南京信息工程大學(xué)