对新型电动自行车电子测速系统的研究分析

张瑾

（西京学院，西安 710123）

对新型电动自行车电子测速系统的研究分析

张瑾

（西京学院，西安 710123）

本文对新型电动自行车电子测速的相关性和新型电动自行车电子测速系统性能进行了分析。

新型电动自行车；电子测速；分析

新型电动自行车作为简单轻便的交通工具，伴随电动自行车关键技术的突破与其性能的不断完善，加上电动自行车明显的快捷、环保、方便和廉价等特点，整个电动自行车市场的需求在逐渐扩大。作为短途代步工具，加强对其测速的研究与分析，可有效避免安全事故的发生。

1　对新型电动自行车电子测速的相关性分析

1.1测量原理

电子测速系统中的霍尔元件将车轮转速转换成电脉冲信号，经过光电隔离输入到单片机中。单片机的功能是在某个时间段将脉冲间隔进行采集、记录与存储［1］。其中的光电隔离器不仅能起到抗干扰作用，还能起到减少毛刺、将模拟信号转换成数字信号的作用，并借助软件判断电动车的车轮转速和车速。对于最高车速的测量，是保证新型电动车人车安全的重要指标。当电动自行车在行驶过程中遇到紧急事件需要刹车时，车速过快会增加反应距离与制动距离，存在一定的安全隐患。目前有两种测速方法：一种是国际检测法，另一种为路面测速带检测法［2］。

1.2新型电动自行车测速误差分析

国际检测法存在着人为因素、测量仪器、外界环境三个方面带来的误差。路面测速带检测法误差来自测量仪器和外界环境。经比较发现，利用路面测速带检测法能够减少其误差。试验过程中，针对国际检测法，在跑道上设置了200 m的测试距离，利用秒表测定电动自行车的最高车速；同时，利用路面测速带检测法，用地面测速显示仪表和2条测速开关带测试电动自行车的速度。两种方式均进行多次测量，取试验结果的平均值。通过试验结果数据比较分析发现，采用路面测速带检测法更具优势。路面测速带检测方法参与的测量人员比国际法少，操作起来更加简便。国际检测法需要较长的测量距离，而路面测速带法只需要10 m之内的距离，其结果更加接近实际值。路面测速带检测法直接消除了系统误差，测量结果更加真实可靠。

2　对新型电动自行车电子测速系统的性能分析

2.1测速系统的主要功能［3］

测速系统主要是由单片机、速度采集、显示等部件组成，干簧管作为速度检测元件，将检测到的脉冲信号经过处理后传输至CPU中，利用合适算法对脉冲信号进行处理，经过转化后再传输至输出部分，达到显示的效果。整个测速系统包含信号检测、数据处理、输出显示和按键等模块，实现对信号的采集、输入、处理、输出与存储，最终达到对电动自行车车速的检测与显示。

2.2电动自行车电子测速系统的硬件部分

新型电动自行车采用单片机作为系统核心，同时联合干簧管、LCD显示、按键扫描、电源组成一个一体化测速系统电路，由红外光电传感器和电压比较器组成。具体组成过程为：干簧管吸合出现脉冲信号后，开始对检测部位的检测［4］。脉冲信号传送至单片机后进行处理，将相关信息传送至LCD显示出来。

某品牌电动车进行测速系统的实验，单片机系统采用了进口晶振，通过电脑将程序写进单片机。关于检测系统，在干簧管上连接单片机检测信号的强弱，同时在干簧管上连接一个按钮开关，方便对测速系统的测试。选择某型号LCD模块作为显示输出，自带背光。背光控制由单片机完成。为了提高信号的稳定性，保证单片机的负载能力，在LCD模块上并连了10K的排电阻作为上拉电阻。

2.3电动自行车电子测速系统的软件部分

编程语言选择C语言，整个测速系统软件部分包含主程序、中断子程序、数据处理子程序、显示子程序，等等。当干簧管在吸合过程中触发了中断子程序，中断子程序开始运行，关闭掉定时器后，获取到信息后显示并处理子程序。打开定时器，清除中断标记后继续等待中断子程序再次触发。数据处理子程序在得到时间信息的基础上，通过设定的电动车车轮周长，计算出当期的运行速度、时间、总里程，等等，将其显示在显示子程序上。

3　结语

关于新型电动自行车的电子测速系统，一方面需要通过实际的安装与试验，在系统正常工作的情况下，保证正常显示相关的数据。另一方面，需要满足相关系统的要求，从系统的硬件部分与软件部分两个方面进行设计，需要注意的是，即使是同一规格的车型，在不同车速时对应的车轮转速也不相同，所以，要考虑在同一车速情况下，不同的电动自行车对车型的不同转速。因此，对不同类型的新型电动自行车，需根据其尺寸对应相应的车轮转速。

［1]李大琳，刘理钊，陈少雄，等.基于太阳能的绿色骑行安全系统设计［J］.山东工业技术，2015，13（8）：233.

［3]孙庆东，陈国同.基于CAE技术的自行车座同模异穴型腔熔料流动平衡设计［J］.模具工业，2015，21（4）：163.

［4]汤培勇，曹寅，俞毅敏，等.电动自行车用便携式充电器的质量安全风险研究［J］.日用电器，2015，13（4）：299-300.

Research and Analysis of Electronic Speed Measurement System for New Electric Bicycle

ZHANGJin
（Xijing University，Xi'an 710123，China）

In this paper，the electronic speed measurement of electric bicycle and the performance of the new electronic speed measurement systemare analyzed.

Electric bicycle；Electronic speed measurement；Analysis

U484

B

1674-8646（2015）07-0087-01

2015-04-24

张瑾（1984-），女，陕西西安人，助教，硕士研究生，从事教学研究。