一种基于霍尔传感器的自行车测速仪

情况要求进行编写，将霍尔传感器
的测量数据和 DS1302 的工作参数
发 送 给 MCU， 在 获 取 到 这 些 参 数
之后，将时间、速度、里程等参数传
送 给 LCD 显 示 器 。 图 1 是 主 程 序
工作过程。
3 结束语
本文提出的自行车测速系统
成本低，易实现且功能较多。 该系
统可实时显示速度和骑行时间，并
增设速度报警模块。 这将对自行车
使用者在车速过快时及时做出提
醒，防止因速度过快而对骑行者和
交通参与者的安全造成威胁。
图 1 测速仪主体程序流程图 参考文献： ［1］项 琼 ，岳 长 喜 ，胡 琛 等．基 于 霍 尔 传 感 器 阵 列 的 电 流 测 量 系 统 ［J］．电 测 与 仪 表 ，2017 ，54(23) ：105-110． ［2］国 旗 ，傅 鹏 ，蒋 力．霍 尔 传 感 器 温 度 漂 移 补 偿 电 路 设 计 ［J］．强 激 光 与 粒 子 束 ，2017 ，29(4):125-128． ［3］张瑾．对新型电动自行车电子 测速系统的研究分析［J］．黑龙 江科技， 2015，6(7):87-87． ［4］黄 俊．基 于 霍 尔 传 感 器 的 电 动 小 车 测 速 监 测 系 统 的 研 究 与 设 计 ［J］． 电 子 设 计 工 程 ，2018 ，26(4):99-103． ［5］黄 意 仁 ，黄 嫦 娥．基 于 单 片 机 的 电 动 车 电 机 调 速 系 统 的 设 计 与 研 究 ［J ］． 产 业 与 科 技 论 坛 ，2018 ，15(5):23-25．
【关键词】霍 尔 传 感 器 ； 自 行 车 ； 测 速
0 引言 随着时代的发展科技的进步，微型计算机在有些方面得到 了极大的提高， 就比如说在自身可靠性方面就有显著性的提 高， 另一方面由于微型计算机的大量普及在价格上是下降的。 在应用单片机的各项技术中，用其进行电机的测速这一项技术 已经得到很好地发展并已经相对成熟，但是这一项技术在其他 生活方面就很少得到应用，换一种说法就是用于测速的装置在 日常生活之中是更为少见的，人们平时不经常接触到的。 人们 在进行测速装置开发时就会对转速做出最为精准的测量，只有 这样才会慢慢的提高装置的测量精度。 进行转速测量的方法是 有许多的，在该系统就是利用的 M 法（测频法），就是利用脉冲 计数来进行测量的， 而根据脉冲方法的测量还有其他两种，一 种是周期测量法，另一种是频率周期测量法。 该方法是采用霍 尔传感器依据其工作原理进行相关检测，根据在一定的时间之 内所接收到来自于外界进行输入的脉冲的整体数目。 因此霍尔 传感器在整个控制系统之中占据着相当重要的位置。 对于测速 装置的好与坏有着一套相对独立的标准，例如需要装置的分辨 率越高越好、要有极高的精度还有它的测量时间越短越好。 利 用霍尔传感器所做成的脉冲发生器也能达到一定的特点，如总 体的成本价格低廉、自身性能极为优秀、内部结构易懂还有操 作使用极为简单等。 1 速度模块的原理性设计 根据具体的霍尔效应特性，将由半导体材料制成的组件定 义为霍尔元件。 该芯片的特点是实物尺寸小，操作性能稳定和 反应延迟时间短。 其中 A3144E 系列的如单极高温霍尔效应集 成传感器，是由稳定的电压源，霍尔电压发生器，差分放大电 路，施密特触发器和输出放大器等部分共同组成的一种磁感应 回路。 该回路主要将磁感应方式作为输入其方式，数字电压信 号为系统的输出信号。 此回路可以在矩形或者圆柱形的磁体中 工作，并且是一种单极磁路。 它不仅可以应用于汽车工业中，还 可以应用在军事工程等。 测量运动物体的速度方法很多根据统计的脉冲数目来进 行测速，其方法主 要 有 M 方 法 （测 频 法 ），T 方 法 （测 量 周 期 法 ） 和 MPT 方法（频率周 期 法 ）这 三 种 方 法 。 系 统 进 行 速 度 的 测 量 时主要采用 M 测量法来进行工作。由于转速是通过每单位时间 的转数来测量的，因此大多数转速是周期性地重复的。 基于霍 尔效应的工作原理，将永磁体和自行车的轮毂一起固定进行测 量工作。 随着自行车车轮的旋转，磁铁也沿与车轮转动的方向 同步运转。 车轮转动的同时，霍尔传感器自动连接到自行车的 车身开始工作。 因为磁体的磁感应作用，霍尔传感器输出具有 与旋转速度成比例的频率的脉冲信号。 脉冲信号周期数与电机
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作者简介： 孙汇阳（2001-），男，吉林市第一中学校 2016 级 11 班在校生。
·140· 福 建 电 脑 2018 年第 12 期
的 速 度 关 系 如 公 式 （1）所 示 ：
V=M×C
（1）
公式（1）中各变量 物 理 意 义 如 下 ：V 为 监 测 自 行 车 车 速 ；M
为车轮在单位时间 （可为 1 秒钟） 内的脉冲数；C 为车轮的周
长。 根据公式（1）即可计算出实时的自行车运行速度。
霍尔元件是由半导体材料制造的一种轻薄的元件。 将外部
DOI:10.16707/j.cnki.fjpc.2018.12.077
F福 建 电 脑 UJIAN COMPUTER
一种基于霍尔传感器的自行车测速仪
孙汇阳
（吉林市第一中学校 吉林 吉林 132012）
【摘 要】本文拟设计一种基于霍尔传感器的的简易自行车测速系统，可实时显示速度和骑行时间，并增设速度报警 模块，对自行车使用者在车速过快时及时做出提醒，防止因速度过快而对骑行者和交通参与者的安全造成威胁。
磁场 B 垂直施加于平面上并在平面的两端施加外部电场以便
使电子在磁场中移动。 结果在设备的两侧。 它是在大厅潜力期
间产生的。 具体的数值结果与外部磁场的强度和电流的大小成
正向相关。 霍尔开关传感器具有便携性，隔空测量，动态检测特
性和长寿命而广泛用于旋转物体的旋转速度测量领域。
2 系统软件设计
系统软件程序根据具体工作