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基于MSP430与霍尔传感器的自行车测速仪
李威威
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采用的是msp430作为数据处理的芯片，用霍尔传感器，来采集轮子转一圈的时间T。从而根据C/T，便可以计算出车的速度。我采用的算法是，当外部触发中断，记录时间T，计时器清零。然后通过时间T（轮子转一圈的时间），算出此时车速。采用集成霍尔传感器，例如3143。可以在有磁场和无磁场两种状况下，产生高低电平。而且只需要单方供电，另一端用磁钢产生磁场。因此，很方便操作，而且数据很容易被单片机接收并处理。因此采用霍尔传感器。
一、 系统方案设计
根据任务要求设计一个自行车的测速装置，即在自行车行驶时，可以用检测装置时时检测车速。
系统原理框图如图1所示：
1.1 传感器的方案论证与选择
方案一：红外对管检测方案。红外对管，需要在两个管上供电，对于悬转的车轮，不方便供电。
方案二：采用霍尔传感器。集成霍尔传感器，例如3143。可以在有磁场和无磁场两种状况下，产生高低电平。而且只需要单方供电，另一端用磁钢产生磁场。因此，很方便操作，而且数据很容易被单片机接收并处理。因此采用霍尔传感器。
1.2 液晶的方案论证与选择
方案一：采用1602 编程简单，功耗太大，体积太大，不实用。
方案二：采用段式液晶
段式液晶几乎不耗电，但是在驱动方面，由于手头没有驱动芯片，只能通过软件模拟，驱动程序，编程难度较大。但是液晶体积小，功耗低，很适合做显示，加之以前有写过段式液晶的驱动，故选择段式液晶做显示。
1.3数据处理芯片方案论证与选择
方案一：52单片机处理数据。耗电，管脚多，而实际需要的管脚少，浪费资源。
方案二：采用msp430 G2553。省电，体积小，管脚刚好够用，段式液晶驱动开发成熟。
二、理论分析与计算
2.2 自行车测速原理及单片机测速周期计算
以我的自行车为例，经过测量，自行车的车轮外径为d=66.04cm，根据公式C=πd计算可知，轮子的周长为2.0736m。我采用的是msp430作为数据处理的芯片，用霍尔传感器，来采集轮子转一圈的时间T。从而根据C/T，便可以计算出车的速度。我采用的算法是，在一个计时周期内，当一次触发时，进入中断，并开始计时。紧接着第二次进入中断时，立刻记下计数值，并得出时间差T。设立一个标志位flag即可实现。设立一个计时周期为8s。也就是最低的计算速度可以达到，2.037/8=0.259m/s=0.93303Km/h由于单片机计数的一个周期为0.00012秒，故最快计时速度远远超过自行车的时速。码表理论上的测量范围完全满足要求。
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