對新型電動自行車電子測速系統(tǒng)的研究分析

張瑾

（西京學院，西安 710123）

對新型電動自行車電子測速系統(tǒng)的研究分析

張瑾

（西京學院，西安 710123）

本文對新型電動自行車電子測速的相關性和新型電動自行車電子測速系統(tǒng)性能進行了分析。

新型電動自行車；電子測速；分析

新型電動自行車作為簡單輕便的交通工具，伴隨電動自行車關鍵技術的突破與其性能的不斷完善，加上電動自行車明顯的快捷、環(huán)保、方便和廉價等特點，整個電動自行車市場的需求在逐漸擴大。作為短途代步工具，加強對其測速的研究與分析，可有效避免安全事故的發(fā)生。

1　對新型電動自行車電子測速的相關性分析

1.1測量原理

電子測速系統(tǒng)中的霍爾元件將車輪轉速轉換成電脈沖信號，經過光電隔離輸入到單片機中。單片機的功能是在某個時間段將脈沖間隔進行采集、記錄與存儲［1］。其中的光電隔離器不僅能起到抗干擾作用，還能起到減少毛刺、將模擬信號轉換成數(shù)字信號的作用，并借助軟件判斷電動車的車輪轉速和車速。對于最高車速的測量，是保證新型電動車人車安全的重要指標。當電動自行車在行駛過程中遇到緊急事件需要剎車時，車速過快會增加反應距離與制動距離，存在一定的安全隱患。目前有兩種測速方法：一種是國際檢測法，另一種為路面測速帶檢測法［2］。

1.2新型電動自行車測速誤差分析

國際檢測法存在著人為因素、測量儀器、外界環(huán)境三個方面帶來的誤差。路面測速帶檢測法誤差來自測量儀器和外界環(huán)境。經比較發(fā)現(xiàn)，利用路面測速帶檢測法能夠減少其誤差。試驗過程中，針對國際檢測法，在跑道上設置了200 m的測試距離，利用秒表測定電動自行車的最高車速；同時，利用路面測速帶檢測法，用地面測速顯示儀表和2條測速開關帶測試電動自行車的速度。兩種方式均進行多次測量，取試驗結果的平均值。通過試驗結果數(shù)據(jù)比較分析發(fā)現(xiàn)，采用路面測速帶檢測法更具優(yōu)勢。路面測速帶檢測方法參與的測量人員比國際法少，操作起來更加簡便。國際檢測法需要較長的測量距離，而路面測速帶法只需要10 m之內的距離，其結果更加接近實際值。路面測速帶檢測法直接消除了系統(tǒng)誤差，測量結果更加真實可靠。

2　對新型電動自行車電子測速系統(tǒng)的性能分析

2.1測速系統(tǒng)的主要功能［3］

測速系統(tǒng)主要是由單片機、速度采集、顯示等部件組成，干簧管作為速度檢測元件，將檢測到的脈沖信號經過處理后傳輸至CPU中，利用合適算法對脈沖信號進行處理，經過轉化后再傳輸至輸出部分，達到顯示的效果。整個測速系統(tǒng)包含信號檢測、數(shù)據(jù)處理、輸出顯示和按鍵等模塊，實現(xiàn)對信號的采集、輸入、處理、輸出與存儲，最終達到對電動自行車車速的檢測與顯示。

2.2電動自行車電子測速系統(tǒng)的硬件部分

新型電動自行車采用單片機作為系統(tǒng)核心，同時聯(lián)合干簧管、LCD顯示、按鍵掃描、電源組成一個一體化測速系統(tǒng)電路，由紅外光電傳感器和電壓比較器組成。具體組成過程為：干簧管吸合出現(xiàn)脈沖信號后，開始對檢測部位的檢測［4］。脈沖信號傳送至單片機后進行處理，將相關信息傳送至LCD顯示出來。

某品牌電動車進行測速系統(tǒng)的實驗，單片機系統(tǒng)采用了進口晶振，通過電腦將程序寫進單片機。關于檢測系統(tǒng)，在干簧管上連接單片機檢測信號的強弱，同時在干簧管上連接一個按鈕開關，方便對測速系統(tǒng)的測試。選擇某型號LCD模塊作為顯示輸出，自帶背光。背光控制由單片機完成。為了提高信號的穩(wěn)定性，保證單片機的負載能力，在LCD模塊上并連了10K的排電阻作為上拉電阻。

2.3電動自行車電子測速系統(tǒng)的軟件部分

編程語言選擇C語言，整個測速系統(tǒng)軟件部分包含主程序、中斷子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、顯示子程序，等等。當干簧管在吸合過程中觸發(fā)了中斷子程序，中斷子程序開始運行，關閉掉定時器后，獲取到信息后顯示并處理子程序。打開定時器，清除中斷標記后繼續(xù)等待中斷子程序再次觸發(fā)。數(shù)據(jù)處理子程序在得到時間信息的基礎上，通過設定的電動車車輪周長，計算出當期的運行速度、時間、總里程，等等，將其顯示在顯示子程序上。

3　結語

關于新型電動自行車的電子測速系統(tǒng)，一方面需要通過實際的安裝與試驗，在系統(tǒng)正常工作的情況下，保證正常顯示相關的數(shù)據(jù)。另一方面，需要滿足相關系統(tǒng)的要求，從系統(tǒng)的硬件部分與軟件部分兩個方面進行設計，需要注意的是，即使是同一規(guī)格的車型，在不同車速時對應的車輪轉速也不相同，所以，要考慮在同一車速情況下，不同的電動自行車對車型的不同轉速。因此，對不同類型的新型電動自行車，需根據(jù)其尺寸對應相應的車輪轉速。

［1]李大琳，劉理釗，陳少雄，等.基于太陽能的綠色騎行安全系統(tǒng)設計［J］.山東工業(yè)技術，2015，13（8）：233.

［3]孫慶東，陳國同.基于CAE技術的自行車座同模異穴型腔熔料流動平衡設計［J］.模具工業(yè)，2015，21（4）：163.

［4]湯培勇，曹寅，俞毅敏，等.電動自行車用便攜式充電器的質量安全風險研究［J］.日用電器，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

張瑾（1984-），女，陜西西安人，助教，碩士研究生，從事教學研究。