[发明专利]一种基于霍尔传感器的车速监测系统

说明书

本发明公开一种基于霍尔传感器的车速监测系统，用来测量车辆实时速度，主要包括：霍尔传感器模块1、单片机处理模块2、LCD1602A液晶显示模块3、下位机和上位机通信模块4、上位机处理数据显示车辆速度模块5。其特征在于：霍尔传感器模块1包含两个霍尔传感器，霍尔传感器模块1检测到的磁性材料脉冲信号输入到单片机处理模块2中，单片机处理模块2计算某对车轮的轮速，LCD1602A液晶显示模块3搭载在单片机测速模块2上，下位机和上位机通信模块4用来连接单片机处理模块2和上位机处理数据显示车辆速度模块5，实现串口并行通信。

技术领域

]本发明涉及一种基于霍尔传感器的车速监测系统，其特点是通过监测车辆某对车轮的轮速，由单片机系统和上位机系统计算拟合某对车轮的速度，在上位机系统中显示最终实时车辆速度，测速原理为基于霍尔传感器的磁性材料脉冲采集。

背景技术

在研究轮式车辆滑移现象过程中，车辆实时速度的采集是最关键的一步。目前针对轮式车辆实时速度的获取多采用基于光电编码器、霍尔传感器、磁电式传感器等原理的测速方式，各种测速原理的传感器精度不同，对应程序算法也各不相同，因此得出的最终车辆速度精度也有待提高。

本发明提出一种车辆速度实时监测系统，基于霍尔传感器采集磁性材料脉冲，单片机外部中断计数和计时/定时器定时计算单位时间的脉冲个数，通过串口通信将数据传输到上位机中，上位机处理数据并计算拟合实时车辆速度，达到监测实时车辆速度目的。

发明内容

为了实现车辆速度的实时监测，本发明提供一种基于霍尔传感器的车速监测系统。通过霍尔传感器实时监测车辆驱动轮和从动轮转速，单片机模块的LCD1602A液晶显示屏显示实时速度值，单片机端通过CH340实现与PC机串行异步通信，上位机界面采用LabVIEW图形化编辑语言G编写程序，实现通信数据在上位机界面实时显示。

主要包括：霍尔传感器模块1、单片机处理模块2、LCD1602A液晶显示模块3、下位机和上位机通信模块4、上位机处理数据显示最终车辆速度模块5。其特征在于：霍尔传感器模块1包含两个霍尔传感器，可以采集车辆某对车轮的轮速，霍尔传感器模块1监测到的磁性材料脉冲信号输入到单片机处理模块2中，单片机处理模块2通过外部中断计脉冲个数，通过计时/定时器定时，计算车辆实时车速，LCD1602A液晶显示模块3搭载在单片机处理模块2上，用来实时显示车速，下位机和上位机通信模块4用来连接单片机处理模块2和上位机处理数据显示最终车速模块5，实现串口并行通信。

系统上电后霍尔传感器开始工作，在车轮辐板处均布四块直径12mm的磁性材料，车轮转动带动磁性材料转动，霍尔传感器在监测到磁性材料时TTL电平为0V等价于逻辑“0”，否则，霍尔传感器TTL电平为+5V等价于逻辑“1”，该信号经过P3^2口输入到单片机中，由中断处理系统累加监测到磁性材料次数，由定时器定时，采用M法测速，测速数值实时显示在LCD1602A显示屏上。下位机与上位机之间通过CH340集成USB转串口芯片实现串口并行通信，上位机LabVIEW 计算拟合两个轮速值得出最终车辆速度，整个系统工作正常时上位机控制显示界面持续输出数据，当系统监测信号和数据通信异常时，上位机控制显示系统中断并重新获得数据来源，调整系统稳定性。

STC89C52作为测速的核心模块，外部中断用来监测霍尔传感器的脉冲，定时/计数器T0用来定时，测速原理是计数单位时间脉冲个数，换算转速。当需要实时监测外部IO口的信号时，需要用到外部中断，普通IO口状态监测是通过程序循环扫描完成的，但不能保证实时性，如测量外部脉冲的触发时间和宽度，就必须用到外部中断，STC89C52的外部中断在P3^2和P3^3,中断可以通过程序配置优先级，默认P3^2最高优先级。定时/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄出去组成。TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。