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霍尔开关在电子式车速里程表中的应用

返回列表 来源:未知 浏览: 发布日期:2020-09-02 08:58:42【
随着社会的进步和人们生活水平的提高,汽车已普及到千家万户,车速里程表是汽车必不可少的重要仪表之一,为驾驶员提供车辆当前车速及里程信息。随着汽车电子技术的不断发展,目前市场上的车速里程表以电子式为主。基于霍尔开关的工作原理,分析车速和里程的计算方法,并设计一种以STC89C52单片机为核心,由霍尔开关检测、LCD液晶显示、蜂鸣器报警提示按键输人、掉电存储等模块组成的新型电子式车速里程表,除了具有实时显示车速、里程功能、超速报警功能,并且增加手动设置传感器磁珠个数和轮胎直径,以及掉电存储数据功能,具有结构简单体积小、实时性强、精度高安全可靠等优点。


车速里程表是由指示汽车行驶速度的车速表和记录汽车所行驶过距离的里程计组成的。目前有机械式和电子式两种。传统的车速里程表是机械式的,当汽车行驶时,变速器输出主轴带动里程表主动齿轮运转,主动齿轮运转带动被动齿轮旋转,进而使软轴内钢丝转动,带动驱动轴。当汽车高速行驶时,容易使钢丝软轴疲劳断裂导致指示错误,软轴在高速容易变形以及迟滞,导致指示迟钝。软轴中的钢丝长时间和汽车高速运行时容易受到磨损从而影响稳定性。

转速里程表对于汽车行驶时十分重要,特别是在限速路段、高速路段、减速路段,车速的错误显示或者延迟,可能会导致严重的交通事故。而传统机械仪表价格昂贵,容易发生故障,并且精度也比较低,已不能满足现代汽车新技术、高度人性化、经济环保的要求,对其进行改进成为了必然,高性能转速里程表有着广阔的市场前景。随着汽车电子技术的发展,电子式车速里程表慢慢取代传统机械式车速里程表,根据霍尔效应,将磁场信号转换为电信号,可以很好地对车速或者里程进行非接触式测量,从而增加电子车速里程表的稳定性、安全性和耐用性。


工作原理
霍尔开关根据汽车转轴盘上磁体与霍尔元器件相作用而生成脉冲信号。如果在转轴盘上有多个磁体,车轮每转一圈,多个磁体与霍尔元件相作用,就会形成多个脉冲信号。将脉冲信号输人到单片机的TI引脚,并设置其为最高中断优先级以确保脉冲计数的准确。根据公式(3)便可以计算,汽车行驶1KM所需要的圈数。

N=( 1000m)/( πD)        (3)

公式(3)中D轮胎外径,m为车轮上均匀固定的磁体个数。根据公式(4)和(5)可以计算计数器1的TH1、TL1寄存器,当单片机计数器1发生中断,则汽车行驶里程就增加1KM。

TH1=(65563-N r)/256      (4)

TL1=( 65563-Nr )%256     (5)

车速计算原理
汽车的车速测量可以通过计算1s汽车转的圈数来计算,如下公式(6):

v60=N1*m               (6)

公式(6)中,N位表示汽车行驶1s轮胎转过的圈数,m表示车轮上均匀固定的磁体个数。单片机定时器0设置定时中断方式,定时时间为50ms,当中断20次时统计脉冲数,根据公式(6)就可以算出汽车行驶的车速。