共享单车速度里程表的设计

李佳惠 贾 婷 程 才 蔡梦超

(沈阳工学院，辽宁 抚顺 113122)

0 引言

此项目电路的硬件设计有：单片机的信号采集、放大、建模、计算等处理设计。其主要的元器件就是单片机以及传感器。

想要获取信息，传感器是必不可少的，它的重要性可想而知。项目所必须的磁传感器是将磁量信号转换为电信号。现代化产业的迅速发展，需要大批的传感器从而将非电信号转换成与计算机兼容的电信号。霍尔传感器就是其中最有特点的，利用它来测量转数也是它最首要的功能。

1 功能介绍

信号的收集以及输出其中包含：计算、定时以及信息处理等，这些都是极为重要的单片机来进行的。系统总体图如图1所示。

图1 系统总体图

本设计采用的传感器为霍尔元件。这个器件小并且质量小使用时间也长，使用方法简单，电力消耗低，频率高，灰尘，油污染，拥有防水蒸和雾气等优点。器件开关不经过触摸，输出模型显著，没有抖动，准确程度高。工作温度范围表现优秀，达-55～150℃。线性器件和开关器件是传感器的分类，线性器件，开关零部件输出可以为数量。直接应用和间接应用也是根据检验对象的性质不同所分类。直接应用：直接检查物体的磁场，间接应用测量：是测定自己的检测信息的半体，测定为物体的人工设置。根据这些，控制和测量通过很多非电和非磁的物理量转变为电量。

2 结构组成

把传感器固定在前面，在轴承附近的齿轮上粘上磁钢，这样每当车轮转动2个物体就会接近并输出相应信号，就是这样一个简单的结构。旋转轴不断旋转时，脉冲信号就可以连续输出。有多个磁钢在这个齿轮上，只需有旋转就会有多个脉冲信号输出。连接到磁钢时要谨慎，这是因为霍尔元件对磁场的方向很灵敏。装置前须要关闭传感器，假设没有信号输出，就重新测试方向。

软件设计包含主程序、运转路程、速度计算子程序、中断服务子程序和显示子程序。用软件程序来显示必要的值，进入宏处理器的脉冲信号和实际显示的值之间具有恒定的相关性。显示器将收到显示子程序的数据结果，在主程序模块中，对各接口芯片进行初始化，对自行车里程和车速进行初始化，设计中断矢量，中断运行，循环等待等。初始化和启动/清除标志寄存器、里程寄存器和速度寄存器也是主程序所必需的。主程序根据每个标志寄存器的内容完成不同的操作，如开始、清除、得分和速度。

3 总结

本设计分为硬件和软件两部分，硬件部分体积减小，从而节省空间，实现了硬件设计优化。动态显示和内容实时更新的目标基本完成，但是各种条件的限制，在设计结果上还存在一些不足，如内容有轻微差异、数据有轻微波动等，由于抗干扰能力的不同以及传感器自身的缺陷，以及它的人性化并不是完全设计出来的。检测了系统的可行性，能满足设计的要求，达到设计的标准，实现了自行车里程速度的计算功能，LED屏幕显示。每当车轮转动一圈，车轮转动时，就会有一个脉冲信号被霍尔传感器会输出，在车轮周长已知的情况下，可以计算出里程和速度。此电路结构简单、设计成本低，满足了人们对高性能多功能自行车的需求。可在很多场合使用，有广泛的应用前景。如需改进可加上超速警示功能或者胎压检测，使骑行更加安全。