[发明专利]电动自行车车速数字检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车速数字检测装置及检测方法，尤其涉及一种电动自行车车速数字检测装置及检测方法。

背景技术

电动自行车车速数字检测装置是自行车与驾驶员进行信息交流的窗口。目前，我国电动自行车大多数都采用机械式的仪表显示，这种机械式的仪表显示由于机械干扰等原因，导致显示的车速不够准确也不够直观。为解决上述问题，采用霍尔信号与单片机计算相结合，准确得到行驶里程，从而设计出车速以LED显示器显示出来。

发明内容

本发明的目的所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提出一种基于霍尔信号与单片机计算的电动自行车车速数字检测装置及检测方法。

为了达到上述目的，本发明解决技术问题采取的技术方案是：

电动自行车车速数字检测装置，该装置依次由单片机模块和LED显示器相连接组成，所述单片机模块用于对电动自行车电机发出的不同霍尔信号进行判断检测累加计数。

电动自行车车速数字检测装置的检测方法，包括下列步骤：

（1）启动电动自行车，电动自行车电机发出霍尔信号；计数值N、时间t置为0；

（2）采用单片机模块接收霍尔信号进行扇区判断，当下一霍尔信号与前一霍尔信号相比发生改变时，计数值N加1；如果没有发生变化，则继续采样霍尔信号并进行判断；

（3）当时间t到达T(设定的时间间隔,用来计算此时间间隔的平均速度代替瞬时速度)，一边进行算法计算得到车速:其中S＝πD结果用LED显示器显示,车轮直径为D、车轮周长为S、磁极对数为p、计数值N、时间间隔为T；一边将计数值N、时间t置为0，重复步骤（2）。

步骤（3）所述的时间间隔T不小于0.1s。

本发明的优点和有益效果主要是：

本发明采用基于霍尔信号与单片机计算的电动自行车车速数字检测装置，结构简单，并且只需要采样霍尔信号发生变化的次数就能精确计算出电动车车速。

附图说明

图1：本发明检测装置构成框图；

图2：本发明检测方法流程图；

图3：本发明霍尔信号扇区划分图；

图中：101.电动自行车，102.单片机模块，103.LED显示器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种基于霍尔信号与单片机计算的电动自行车车速数字检测装置及检测方法作进一步的详细说明。

如图1所示为本发明的检测装置构成框图，包括电动自行车101、单片机模块102和LED显示器103，其中电动自行车输出的霍尔信号与单片机模块102的输入端连接，单片机模块102的输出端与LED显示器103相接，其中单片机模块102有对不同霍尔信号进行判断检测累加计数的功能，有断电存储数据N、对N置数清零和算法计算的功能。

可以设6种霍尔信号状态依次为：001、010、011、100、101、110，分别对应的扇区1、扇区2、扇区3、扇区4、扇区5、扇区6、并以此6种状态循环变化，如图3所示。

假设电动自行车的无刷直流电机转子有p对磁极，桥式单元由6个MOS管构成，那么输出的霍尔信号有6种，将一个圆分为6个扇区，每个扇区60度。检测的霍尔信号状态每改变一次，计数结果N就加1.

根据原理，霍尔信号经过一个周期，转子转过一对磁极（例如，转子p对磁极就是转子转过360/p度电角度），所以霍尔信号状态每改变一次，转子转过（360/p）/6度电角度，如果知道车轮直径为D，也就知道周长为S。

结合图1、图2和图3叙述本发明的车速数字检测装置的检测方法，包括下列步骤：

（1）启动电动自行车，电机发出霍尔信号；计数值N、时间t置为0；

（2）采用单片机模块接收霍尔信号进行扇区判断，当下一霍尔信号与前一霍尔信号相比发生改变时，计数结果N加1；如果没有发生变化，则继续采样霍尔信号并进行判断；

（3）当时间t到达T时，一边进行算法计算得到车速:其中S＝πD结果用LED显示器显示；一边将计数值N、时间t置为0，重复步骤（2）；

上述步骤（2）所述的计数值N初值为0。

上述步骤（3）所述的时间T不小于0.1s，因为人眼反应时间为0.1s。

上述车速数字检测装置及检测方法，从算法中可以知道由于转子磁极p多和六个扇区的划分使得算法得到的数字转速更加精确。