可調倍率速度計的簡易模型

劉起暄　楊世震　齊鑫

摘要本文從汽車儀表易損壞問題出發，圍繞汽車儀表盤與霍爾元件及減速箱等汽車內部零件展開技術研究，使汽車儀表顯示速度與真實速度成倍率關系，使維修更加簡單便捷。

關鍵詞霍爾測速單片機可調節倍率汽車儀表汽車檢測

中圖分類號：V241 文獻標識碼：A

0引言

從最近幾年的汽車銷量增長速度來看，我國的汽車市場潛力絕對是非常巨大的，特別是乘用車市場在不斷的擴大。同時汽修也存在許多問題，例如維修設備達不到需求，不能及時發現汽車問題等。為給汽車維修帶來便利，我們設計了可替換汽車儀表測速儀。汽車儀表盤通過霍爾元件與減速箱相連從而達到顯示速度的功能，當減速箱或儀表盤發生損壞時，導致儀表盤的顯示速度和真實速度成一定倍率關系，影響正常使用。為了維修減速箱或儀表盤需要測出汽車空跑的準確速度，可是汽車修理廠并沒有具體檢測汽車空跑速度的儀器，而我們的產品可以代替汽車儀表盤來測速，故我們的產品應運而生。

1市場現狀

現在各大維修廠及小型修理廠普遍采用車速傳感器或減速機來計算汽車速度。首先，不同的汽車連接到的傳感器也是不同的，需要將不同車型的汽車拆卸開將萬用表和歐姆表連接到傳感器的兩端，測量車速傳感器是否存在脈沖感應，但是這樣測量并不能準確的確定車速,也不能準確的檢驗汽車儀表盤是否損壞。其次，用減速機的方法測試汽車車速和儀表盤是否損壞時，修理廠往往采用同種型號的減速箱來維修不同的汽車，導致儀表不能正常使用，并且這種方法也需要進行二次計算，既然需要計算那么就一定存在著誤差，以上兩種測量車速的方法需要的費用也非常昂貴。

2存在的問題

人分三六九等。有些人對車的保養程度及認知水平較低，對一些小零件的毛病不加以重視，經常小毛病引發大事故，如：高速追尾、剎車失靈等，經常導致車毀人亡的下場。經市場調查發現，因為大部分出租車都在市內經營，盈利較低，而維修成本較高，所以對儀表盤損壞并不很在意，往往就是這些問題車輛而導致車禍頻頻發生，人員傷亡不論，交通擁堵亦給城市帶來巨大隱患。

3可調倍率速度計的設計

外觀設計：儀器最簡圖如下，可根據工作環境的不同,訂制不同型號，各部分元件的形狀、大小、外觀等均可以進行適度的調配。

如圖1所示，各主要組成部分如下: LCD顯示屏與主控制板單片機，按鍵與提示音蜂鳴器，供電部分，霍爾測速模塊，模擬車輪。主控制板為核心部件，通過與霍爾測速部件與控制按鍵部件的連接，實現測速與速度顯示倍率調整，并通過LCD顯示屏，實時顯示模擬車輪的轉速與調整倍率后的速度，按鍵部件每按下一次,蜂鳴器發出一次提示音，防止誤觸。

4工作過程

4.1霍爾測速過程

車輪轉動時，安裝在輪轂處的永磁體經過霍爾傳感器元件附近，霍爾傳感器元件受到磁場作用，輸出變化的模擬電信號，傳送到電壓比對芯片，經過電壓比對芯片處理，霍爾傳感器元件輸出的信號變成方波，準備傳送到單片機。

4.2單片機接收并顯示速度過程

單片機接收到來自霍爾測速部分的數字電信號，通過計數器，把方波轉換為轉速，調用顯示庫文件，使LCD顯示屏顯示當前初始轉速。

4.3倍率調整過程

按鍵模塊通過按下相應的按鈕，上下調整所需的倍率，傳輸給單片機并鎖定，單片機程序中的倍率調整部分運行，得出計算后的正確速度，傳送給LCD顯示屏，顯示當前車輛的行駛速度。

5結束語

經調查結果顯示，現階段駕駛員大部分駕齡在3年左右，有37%的駕駛員對汽車儀表方面有所了解，然而這37%中，只有5.6%會自己對汽車儀表進行小范圍的維修，大部分維修不了或者不會維修。在這種情況下，許多駕駛員都會選擇朋友推薦或者品牌效應的快修店。

眾多駕駛員中，有44%的駕駛員認為儀表盤是非常重要的裝置，50%的駕駛員在行駛過程中經常注意儀表盤，55%的駕駛員期待儀表盤有更大的改進，65%的駕駛員可以接受新型設備代替汽車儀表盤。

以上調查結果表明，可調倍率速度計如果上市將會在得到許多駕駛員及修理廠的歡迎。

基金項目：2017年省級大學生創新創業訓練計劃項目《可調倍率速度計》（項目編號201713621000244）的階段性成果。