[发明专利]一种场地自行车速度测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种场地自行车速度测量系统。

背景技术

自行车速度测量产品根据技术和实现方式的不同，主要有两种方式：第一种方式是机械式测速，主要利用机械计数器，轮子转一圈就触发计数器加一个数字，这种机械式在自行车上应用较多，但其测量精度较低；第二种方式是电子式测速，主要是通过传感器获取电子脉冲，从而计算出速度，但一般都需要改造车体，不仅对车体造成了一定的损坏，而且成本过高，同时简单的利用电子脉冲计算速度具有一定的局限性。所以一种新型的场地自行车速度测量系统急需被研制。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种利用霍尔传感器进行场地自行车速度测量的系统。本发明采用技术手段如下：

一种场地自行车速度测量装置，其特征在于包括信号探测电路、电源电路、主控制器、电压调整电路、无线通讯模块和存储模块；

所述信号探测电路包括霍尔传感器、磁铁和信号处理单元，所述信号探测电路设置在自行车链条传动平面上，且霍尔传感器位于磁铁和自行车链条之间，用于感应磁铁同自行车链条之间的磁力信号，所述信号处理单元将霍尔传感器传回的类正弦波信号转化为方波信号；

所述主控制器通过ECT口接收信号探测电路方波信号，并根据周期个数与自行车行驶路程的关系计算得出自行车的速度、行驶的路程；

所述存储模块用于存储上述自行车的速度、行驶的路程及当前用时的数据；

所述无线通讯模块用于将上述自行车的速度、行驶的路程及及当前用时传至上位机；

所述电压调整电路同电源电路相连接为整个装置提供电源；

所述信号探测电路的I/O口同主控制器ECT口相连接，所述主控制器分别与无线通讯模块和存储模块相连接。

所述主控制器的控制器为MC9S12单片机。

所述信号探测电路的核心器件是霍尔传感器。

所述电压调整电路包括电压调整芯片和保护电路。

一种上述测量装置的测量方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步：通过信号探测电路中的霍尔传感器采集到自行车链条运动产生的正弦信号，并将其转化成方波信号；

第二步：通过主控制器的I/O口使能无线通讯模块，使其进入准备工作状态；

第三步：主控制器接收到方波信号，通过ECT口对方波信号进行捕获；

第四步：然后主控制器对采集到的方波信号进行分析、处理；根据最初采集到正弦信号的周期大小与自行车的速度相对应，周期个数与自行车的行驶路程相对应，对方波信号的周期大小进行分析，以计算场地自行车当前时刻的行驶速度；通过分析方波信号的周期个数，以计算场地自行车达到当前速度所行驶过的路程；

第五步：主控制器将分析得到的速度、路程和当前用时传送给存储模块存储；

第六步：主控制器控制无线通讯模块将分析得到的速度、路程和当前用时传至上位机。

所述第一步还包括对信号进行模拟滤波，滤除附加在信号中的大量干扰；对滤波后的信号进行初步处理，将采集到的模拟信号中的直流分量滤除；及将滤去直流分量的模拟信号放大，采用过零比较的方法将其转化成方波信号的步骤。

本发明同现有技术相比其优点是显而易见的具体为：该系统通过信号探测电路采集模拟信号，极大的提高了某些情况下速度采集的可实现性；既能储存，又能通过无线通讯模块传送数据，使之能实时的监测自行车速度；无需改造车体也可获得较高精度，同时又节省了使用成本，适合广大用户使用。

附图说明

图1是本发明的系统框图；

图2是主控制器的电路图；

图3是信号探测电路的电路图；

图4是电压调整电路的电路图；

图5是主控制程序流程图；

图6是信号探测电路原理示意图；

图7是分析信号的示意图。

具体实施方式