方路線，姜 亮，張 樂

（武漢工程大學，湖北 武漢 430073）

電動車作為一種輕便，快捷的交通工具而被廣泛使用。由于超速而造成的電動車交通事故頻頻發(fā)生。該實驗裝置借助霍爾效應的原理，對電動車車輪的轉速進行測量得到其行駛的速度，來實現(xiàn)電動車的速度測量、預警和報警。利用穩(wěn)定性好、靈敏度高的開關型霍爾傳感器設計了一款結構簡單、成本低廉、節(jié)能環(huán)保的測速報警裝置。根據(jù)在相關部門的要求電動車的最大速度為20km／h［1］，當速度達到在18km／h到19.9km／h之間的某個值時，單片機驅動語音預警模塊并在液晶顯示器上顯示即將超速；當速度超過20km／h時，單片機驅動蜂鳴報警模塊和限速模塊，并在顯示器上提示已經(jīng)超速。普通速度時僅在顯示器上顯示當前的速度值。［1］

1 原理及相關設備

電動車測速報警裝置結構框圖如圖1所示：

圖1 整機工作流程圖

1.1 基本原理

當單片機處理模塊檢測到n次脈沖電壓用的時間T，可以算出車輪的角速度

由V＝Rω，可以得到T時間內車輪的線速度。

1.2 霍爾傳感器的應用

關于霍爾傳感器的使用［2－3］，如圖2（a）所示，本裝置為A44E開關型霍爾傳感器的管腳圖，（b）為霍爾傳感器的典型接法。［5－6］

圖2 霍爾傳感器

2 信號的輸出及液晶顯示

2.1 信號的輸出轉換

將霍爾傳感器及小磁鋼如圖3示意安裝，霍爾傳感器經(jīng)由信號處理電路將會把檢測到的有無磁場通過的信息轉化為脈沖信號。［4］

圖3 霍爾傳感器的安裝

2.2 信號的液晶顯示

單片機對脈沖信號進行數(shù)值處理，對不同的數(shù)值進行判斷使液晶工作在不同的狀態(tài)：

（1）顯示正常速度的值；

（2）顯示當前速度值并提醒即將超速；

（3）顯示當前超速的速度值并提醒超速；

（4）當停止轉動時，不顯示其速度，表示已停止前進；

（5）當車輪重新啟動時，顯示的速度為零，表示重新啟動了裝置。

3 單片機主程序代碼

程序設計工作非常繁瑣并且至關重要，經(jīng)過多次調試和修改，本程序得以順利執(zhí)行。部分代碼如下：

4 結 論

電動車因為方便、快捷和便宜的優(yōu)勢成為家喻戶曉的交通工具。但是目前低安全系數(shù)的電動車給交通安全造成了巨大壓力。實驗設計的電動車測速報警裝置是一款簡單實用、節(jié)能環(huán)保的提高電動車安全系數(shù)的設備，在減輕交通壓力、維護社會安全、提倡節(jié)能環(huán)保等方面都有著重要意義。

［1］ 顏中玉，吳合明.GB 7258－2004《機動車運行安全技術條件》介紹［J］.機械工業(yè)標準化與質量，2005（2）：16－18.

［2］ 劉暢生，寇寶明.霍爾傳感器實用手冊［M］.北京：中國電力出版社，2009（7）.

［3］ 張欣，陸申龍.新型霍爾傳感器的特性及在測量與控制中的應用［J］.大學物理，2002（10）：28－29.

［4］ 胡瑞強，張毅剛等.單片機課程設計教學改革探討［J］.實驗科學與技術，2010（3）：46－48.

［5］ 楊春振.基于新型霍爾傳感器的高精度直流隔離傳送與檢測［J］.大學物理實驗，2012（3）：11－13.

［6］ 陳杰，劉國鶯.霍爾線位移，傳感器靜態(tài)特性的研究［J］.大學物理實驗，2012（2）：7－9.