現(xiàn)在市場上的里程表樣式多種多樣，但是很多里程表存在著汽車總里程數(shù)和車速不準確的問題，這就需要進行里程表的檢測。該文提出了一種里程表檢測儀的硬件設計，該設計采用ATmega16為核心的單片機系統(tǒng)，用變頻器控制速度，實現(xiàn)了對不同調速比的里程表的檢測。該里程表檢測儀的系統(tǒng)電路簡單可靠，用它來檢測里程表方便且高效。

　　ATmega16是在8位CMOS基礎上制造的一種新型的微控制器，不但擁有本系列單片機最基本的主要特性，而且簡單易學。更重要的是，它非常適用于工程設計。需要特別說明的是，CMOS是一種增強型的AVR RISC結構，在工作運行時的耗能比較低。這種新型微控制器的單時鐘周期比較短，指令執(zhí)行運作期間耗時較短而且指令集相對于其他產(chǎn)品來說比較高級，因此數(shù)據(jù)的吞吐率很高，甚至高達1 MIPS/MHz，因而能在很大程度上緩沖于系統(tǒng)功耗和運行速度之間所無法避免的矛盾。MICROMASTER 440是對速度或者轉矩控制的一種變頻器系列，作用對象是三相電動機，使用者有多種功率可以選擇，有功率范圍從120W至200kW或250kW的很多樣式。MM440變頻器是被微處理器控制的，它的功率輸出元件是IGBT，即應用了新技術的絕緣柵雙極型晶體管。此型號的變頻器的工廠設置參數(shù)如果缺省，就是理想變頻驅動裝置，供電對象是簡單的電動機變速驅動系統(tǒng)。如果設置了相關參數(shù)，也能適用于功能多樣的電動機控制系統(tǒng)，因為它具有完善系統(tǒng)的控制功能。

　　單片機最小系統(tǒng)電路設計

　　單片機最小系統(tǒng)是整個單片機系統(tǒng)的核心，它由一片單片機芯片、復位電路和晶振電路組成，如圖2所示。

　　圖2 單片機最小系統(tǒng)電路

　　霍爾傳感器電路設計

　　在本設計中，霍爾傳感器完成數(shù)據(jù)的采集，檢測電動機驅動的軟軸的轉速，輸出矩形脈沖，向單片機系統(tǒng)提供脈沖信號。鑒于它具有工藝簡單和節(jié)省成本等優(yōu)點，CMOS集成霍爾磁場傳感器已經(jīng)被大量應用在各個領域。但是在生產(chǎn)過程中，由于工藝的影響器件內部留下了溫度差別，而且芯片在封裝時會產(chǎn)生應力的影響，同時它自身產(chǎn)生的霍爾信號很弱（通常是微伏到毫伏之間），所以導致CMOS霍爾傳感器可能會產(chǎn)生很高的失調電壓或者低頻噪聲。這些不需要的干擾因素有時可能會嚴重到掩蓋了我們所關注的需要檢測的微弱霍爾信號。因此，必須采用差分放大電路來減緩電路的失調和低頻噪聲，如圖3所示。

　　圖3 霍爾傳感器電路

　　整形電路設計

　　常見的施密特觸發(fā)器是由555定時器構成的，這種型號的定時器是一種數(shù)字和模擬混合型的集成電路，具有多樣化的功能。本設計中，傳感器受感應輸出正弦信號，經(jīng)施密特整形電路變?yōu)榉讲ㄐ盘?，送?a class="contentlabel" href="http://www.biyoush.com/news/listbylabel/label/ATmega">ATmega16的計數(shù)器T1。整形電路如圖4所示。

　　圖4 整形電路

　　EEPROM存儲器電路設計

　　本設計中，用AT2402來存儲累計的里程數(shù)，它有掉電保護的功能，如圖所示。

　　圖5 EEPROM存儲器電路

電子發(fā)燒友網(wǎng)技術編輯點評分析：

　　本文主要講述了對里程表精確度檢測儀的硬件設計，思路是用單片機控制變頻器進而實現(xiàn)里程表的檢測，簡單高效，能夠有效地檢測里程表的精度，保證駕駛員的生命財產(chǎn)安全。系統(tǒng)由單片機模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊，驅動檢測模塊和鍵盤顯示模塊5部分構成。其中，數(shù)據(jù)采集模塊主要由霍爾傳感器構成，它的作用是將采集到的信號以矩形脈沖的形式發(fā)送給單片機進行處理。單片機對PA0腳的信號進行計數(shù)，然后將數(shù)據(jù)通過顯示部分送到LCD，從而顯示出當前的行駛里程情況。驅動檢測系統(tǒng)中變頻器根據(jù)單片機系統(tǒng)的輸出信號控制電機帶動軟軸轉動，同時使被測里程表轉動。速度檢測與里程檢測通過測速齒輪與傳感器來實現(xiàn)。為了實現(xiàn)記憶的功能，我們把每次行駛后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存到EEPROM中，在該數(shù)據(jù)的基礎上，下次行駛時即可繼續(xù)計數(shù)并且送出，這樣才能正確地顯示總計的里程數(shù)。另外，使用者可以通過鍵盤模塊來控制系統(tǒng)的開關和電機的啟停，并進行里程清零、顯示內容切換及秒表計時等一系列操作。

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