可调倍率速度计的简易模型

刘起暄　杨世震　齐鑫

摘要本文从汽车仪表易损坏问题出发，围绕汽车仪表盘与霍尔元件及减速箱等汽车内部零件展开技术研究，使汽车仪表显示速度与真实速度成倍率关系，使维修更加简单便捷。

关键词霍尔测速单片机可调节倍率汽车仪表汽车检测

中图分类号：V241 文献标识码：A

0引言

从最近几年的汽车销量增长速度来看，我国的汽车市场潜力绝对是非常巨大的，特别是乘用车市场在不断的扩大。同时汽修也存在许多问题，例如维修设备达不到需求，不能及时发现汽车问题等。为给汽车维修带来便利，我们设计了可替换汽车仪表测速仪。汽车仪表盘通过霍尔元件与减速箱相连从而达到显示速度的功能，当减速箱或仪表盘发生损坏时，导致仪表盘的显示速度和真实速度成一定倍率关系，影响正常使用。为了维修减速箱或仪表盘需要测出汽车空跑的准确速度，可是汽车修理厂并没有具体检测汽车空跑速度的仪器，而我们的产品可以代替汽车仪表盘来测速，故我们的产品应运而生。

1市场现状

现在各大维修厂及小型修理厂普遍采用车速传感器或减速机来计算汽车速度。首先，不同的汽车连接到的传感器也是不同的，需要将不同车型的汽车拆卸开将万用表和欧姆表连接到传感器的两端，测量车速传感器是否存在脉冲感应，但是这样测量并不能准确的确定车速,也不能准确的检验汽车仪表盘是否损坏。其次，用减速机的方法测试汽车车速和仪表盘是否损坏时，修理厂往往采用同种型号的减速箱来维修不同的汽车，导致仪表不能正常使用，并且这种方法也需要进行二次计算，既然需要计算那么就一定存在着误差，以上两种测量车速的方法需要的费用也非常昂贵。

2存在的问题

人分三六九等。有些人对车的保养程度及认知水平较低，对一些小零件的毛病不加以重视，经常小毛病引发大事故，如：高速追尾、刹车失灵等，经常导致车毁人亡的下场。经市场调查发现，因为大部分出租车都在市内经营，盈利较低，而维修成本较高，所以对仪表盘损坏并不很在意，往往就是这些问题车辆而导致车祸频频发生，人员伤亡不论，交通拥堵亦给城市带来巨大隐患。

3可调倍率速度计的设计

外观设计：仪器最简图如下，可根据工作环境的不同,订制不同型号，各部分元件的形状、大小、外观等均可以进行适度的调配。

如图1所示，各主要组成部分如下: LCD显示屏与主控制板单片机，按键与提示音蜂鸣器，供电部分，霍尔测速模块，模拟车轮。主控制板为核心部件，通过与霍尔测速部件与控制按键部件的连接，实现测速与速度显示倍率调整，并通过LCD显示屏，实时显示模拟车轮的转速与调整倍率后的速度，按键部件每按下一次,蜂鸣器发出一次提示音，防止误触。

4工作过程

4.1霍尔测速过程

车轮转动时，安装在轮毂处的永磁体经过霍尔传感器元件附近，霍尔传感器元件受到磁场作用，输出变化的模拟电信号，传送到电压比对芯片，经过电压比对芯片处理，霍尔传感器元件输出的信号变成方波，准备传送到单片机。

4.2单片机接收并显示速度过程

单片机接收到来自霍尔测速部分的数字电信号，通过计数器，把方波转换为转速，调用显示库文件，使LCD显示屏显示當前初始转速。

4.3倍率调整过程

按键模块通过按下相应的按钮，上下调整所需的倍率，传输给单片机并锁定，单片机程序中的倍率调整部分运行，得出计算后的正确速度，传送给LCD显示屏，显示当前车辆的行驶速度。

5结束语

经调查结果显示，现阶段驾驶员大部分驾龄在3年左右，有37%的驾驶员对汽车仪表方面有所了解，然而这37%中，只有5.6%会自己对汽车仪表进行小范围的维修，大部分维修不了或者不会维修。在这种情况下，许多驾驶员都会选择朋友推荐或者品牌效应的快修店。

众多驾驶员中，有44%的驾驶员认为仪表盘是非常重要的装置，50%的驾驶员在行驶过程中经常注意仪表盘，55%的驾驶员期待仪表盘有更大的改进，65%的驾驶员可以接受新型设备代替汽车仪表盘。

以上调查结果表明，可调倍率速度计如果上市将会在得到许多驾驶员及修理厂的欢迎。

基金项目：2017年省级大学生创新创业训练计划项目《可调倍率速度计》（项目编号201713621000244）的阶段性成果。