汽车测速传感器检测系统设计

传感器测转速课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解传感器的基本原理，掌握测速传感器的种类、工作原理及其在工程中的应用。

2. 学生能够解释转速的概念，掌握转速的测量方法和计算公式。

3. 学生能了解影响传感器测量精度的因素，并能分析在实际应用中如何优化传感器布局和使用条件。

技能目标：1. 学生能够正确操作传感器设备，进行简单的转速测量实验，并准确记录数据。

2. 学生通过实验和数据分析，能够解决实际转速测量中遇到的问题，提高问题解决能力。

3. 学生能够设计简单的转速测量电路，运用所学的知识对测量系统进行初步的设计和优化。

情感态度价值观目标：1. 学生通过实践操作，培养对物理现象的好奇心和探索精神，增强学习物理的兴趣。

2. 学生在学习过程中，形成合作意识，提高团队协作能力，尊重团队成员的不同意见。

3. 学生能够认识到科学技术在工业生产中的重要性，增强将科学技术应用于实际生活的责任感。

二、教学内容本课程以《物理》教材中关于传感器及其应用的相关章节为基础，结合以下内容进行教学：1. 传感器原理：介绍传感器的基本概念、工作原理及分类，重点讲解测速传感器（如霍尔传感器、光电传感器）的原理和特点。

2. 转速测量：讲解转速的定义、测量方法，包括直接测量法和间接测量法，以及相应的计算公式。

3. 实验操作：指导学生进行传感器测转速的实验操作，包括设备连接、参数设置、数据采集和处理。

4. 影响因素分析：讨论影响传感器测量精度的因素，如环境、传感器布局、电路设计等，并提出相应的优化措施。

5. 教学案例：引入实际工程案例，分析传感器在转速测量中的应用和优化方法。

教学内容安排如下：第1课时：传感器原理及分类介绍第2课时：转速测量方法及计算公式第3课时：实验操作指导与实践第4课时：影响传感器测量精度的因素分析第5课时：教学案例分析及讨论三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法，以充分激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：通过系统的讲解，使学生掌握传感器基本原理、转速测量方法及计算公式等理论知识。

测速抓拍系统设计方案浙江大华技术股份有限公司2010年1月目录一、概述 (4)1.1前言 (4)1.2设计依据 (4)二、系统组成 (5)2.1 系统构成 (5)2.2 前端采集系统 (5)2.2.1摄像单元 (6)2.2.2 雷达单元 (6)2.2.3 显示单元 (6)2.2.4 照明单元 (6)2.3 网络传输系统 (7)2.4 中心管理系统 (7)三、系统功能 (7)3.1系统采用工业化设计 (7)3.2车辆图像抓拍功能 (7)3.3系统自动调节相机曝光功能 (8)3.4违法车辆数据的保存 (8)3.5系统抓拍范围 (8)3.6多种人机交互接口 (8)3.7大、小车型设置及报警功能 (8)3.8本地存储功能 (8)3.9违法数据统计检索功能 (8)3.10日志查询功能 (8)3.11自动维护功能 (9)3.12软件升级功能 (9)3.13USB备份功能 (9)3.14数据传输和远程维护功能 (9)3.15用户管理功能 (9)四、系统特点及性能指标 (9)4.1 系统技术特点 (9)4.1.1全嵌入式结构，无需工控机，系统更稳定 (9)4.1.2内置专用工业级图像存储器 (11)4.1.3高清2幅图像连拍记录 (11)4.1.4窄波束雷达，捕获率高，测速精准 (11)4.1.5 超低功耗，内置锂电池，适合太阳能供电 (12)4.1.6 一体化设计，便携、固定式转换方便 (13)4.1.7 模块化设计、故障自检和自动恢复功能 (13)4.1.8 图片防篡改 (13)4.2 系统技术指标 (14)4.2.1 嵌入式抓拍主机 (14)4.2.2 窄波平板雷达 (15)4.2.3 频闪闪光灯 (15)五、系统安装方式 (16)5.1 固定式安装方式 (16)5.2 便携式安装方式 (16)5.3 固定便携相互转换 (17)六、实拍效果图 (18)一、概述1.1前言近年来，随着城市机动车数量的不断增长，在带来诸多便利的同时，也存在着一些问题。

吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院传感器及检测技术课程设计报告设计题目：霍尔元件小车测速系统设计专业班级：电子信息科学与技术081班学生姓名：赵越学号：10308105指导教师：王超吴鹤君设计时间：2011.12.12－2011.12.231 绪论 (1)1.1设计任务 (1)1.2方案分析论证 (1)2 基于霍尔传感器的电机转速测量系统硬件设计 (2)2.1电机转速测量系统的硬件电路设计 (2)2.2霍尔传感器测量电路设计 (4)2.3单片机AT89C51 (8)2.4显示电路设计 (11)2.5系统软件设计 (14)3 系统仿真和调试 (16)3.1Proteus软件 (16)3.2硬件调试 (17)3.3软件调试 (19)3.4软硬件联调 (19)4 结论 (21)参考文献 (22)附录硬件实物图 (23)1 绪论1.1 设计任务1.1.1课程设计目的：通过《传感器及检测技术》课程设计，掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。

进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。

1.1.2课程设计题目：霍尔元件小车测速系统设计1.1.3 课程设计内容：1、霍尔元件测速系统设计霍尔传感器一般由霍尔元件和磁钢组成，当霍尔元件和磁钢相对运动时，就会产生脉冲信号，根据磁钢和脉冲数量就可以计算转速，进而求出车速。

现要求设计一个测量系统，在小车的适当位置安装霍尔元件及磁钢，使之具有以下功能：1）LED数码管显示小车的行驶距离（单位：cm）。

2）具有小车前进和后退检测功能，并用指示灯显示。

3）记录小车的行驶时间，并实时计算小车的行驶速度。

4）距离测量误差＜2cm。

5）其它。

1.2 方案分析论证1.2.1 霍尔测速模块论证与选择方案一：采用型号为A3144的霍尔片作为霍尔测速模块的核心，该霍尔片体积小，安装灵活，价格合理，可用于测速，可与普通的磁钢片配合工作。

方案二：采用型号为CHV-20L的霍尔元器件作为霍尔测速模块的核心,该霍尔器件额定电流为100mA,输出电压为5V,电源为12～15V。

猱社科枚Journal of Green Science and Technology 第4期2020年2月车辆速度检测装置的设计李红岭，高晓阳，张华，王关平（甘肃农业大学机电工程学院，甘肃兰州730070）摘要：针对生活■中由于车速过快驾驶员无法做出正确反应而导致的安全事故频发的问题，以STC89C52RC 单片机为核心，设计了由车辆测速模块、人机交互模块.LCD1602液晶显示以及报警电路模块组成的测量测速装置。

车辆测速模块是通过直接输出数字量的霍尔传感器，根据磁场感应强度的大小，来改变输出电压的高低。

通过单片机控制，可高精度，实时显示车轮速度，若速度超过设定值，报警电路发出警报，提醒驾驶人员应当减速行驶。

关键词：测速；单片机；液聶显示；报警电路中图分类号：TN24&2文献标识码：A文章编号：1674-9944（2020）04-0188-021引言近年来，随着我国经济的飞速发展，道路上各种家用小汽车的数量增长迅速，随之而来的交通事故愈发频繁，造成的人员伤亡数目巨大。

据统计，超速行驶是造成各种交通事故的主要原因之一，我国公路条件复杂，不同等级的公路允许的最高速度不同，而且超速行驶的随机性很大，给交警的纠章造成困难，现有的公路电子测速装置只能检测车辆是否超速，事后给予处罚，避免不了事故的发生。

针对这种状况，开发具有智能决策模块的汽车测速装置前景广阔"'幻。

2系统方案如图1所示，系统以单片机STC89C52RC为控制核心》匕用霍尔集成传感器作为测量车辆速度及里程的方法检测元件，经过单片机数据处理，用字符型液晶显示器LCD1602显示车辆速度及里程。

通过按键输入最高限速，超限速的情况报警电路发出警报，提醒驾驶员。

3硬件电路设计硬件部分较重要的是测速部分，霍尔传感器采用A3144集成霍尔开关，磁钢用直径D=5mm,长度为L =3mm的磁钢。

如图2所示机轴圆盘的边缘安有一个磁钢，测量转速的霍尔传感器安装靠近边缘的磁钢，机轴每转1周，产生一定的脉冲个数。

毕业设计学生姓名Xxx学号170302041 院(系) 电子与电气工程专业Xxx题目基于光电传感器的转速测量系统设计指导教师年月摘要：转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。

目前常用的转速测量方法有离心式转速表测速法、测速发电机测速法、光电码盘测速法和霍尔元件测速法等。

在对各种测速方法进行分析后提出了基于光电传感器的转速测量系统。

详细分析了系统的组成及工作原理，给出了系统中各硬件模块设计方法及系统软件设计方法，给出了部分程序流程图和程序清单。

该测速系统安装维护方便，工作稳定，运行可靠，具有较大的推广应用价值。

关键词：单片机，光电转速传感器，转速测量，数据处理Abstract：The rotate speed is one of the important parameters for the engine, and it is also the important factor that calculates other parameters. At present there are many methods for the tachometric survey measurement. After analyze various rotate speed measurement methods, the photoelectric sensor tachometric survey system is presented. The composition and the principle of the system are presented, and the design method of hardware and the software are also presented. The whole system has the bigger promotion application value.Key words：single-chip computer，photoelectric sensor，rotate speed measurement，data processing目录1 引言 (4)2 系统组成及工作原理 (4)2.1转速测量原理 (4)2.2转速测量系统组成框图 (4)3 系统硬件电路的设计 (5)3.1 脉冲产生电路设计 (5)3.2 光电转换及信号调理电路设计 (6)3.2.1 光电传感器简介 (6)3.2.2 光电转换及信号调理电路设计 (7)3.3 测量系统主机部分设计 (8)3.3.1 单片机 (8)3.3.2 键盘显示模块设计 (10)3.3.3 串行通信模块设计 (12)3.3.4 电源模块设计 (13)4 系统软件设计 (14)4.1 主程序设计 (14)4.2 数据处理过程 (16)4.3 浮点数学运算程序 (17)5 制作调试 (17)6 结果分析 (19)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)1引言转速测量是社会生产和日常生活中重要的测量和控制对象。

利用轮速传感器设计汽车测速系统轮速传感器由于磁电式传感器工作比较稳定可靠，几乎不受温度、灰尘等环境因素的影响，所以，目前在汽车中使用的轮速传感器广泛采用变磁阻式电磁传感器。

它由定子和转子组成：定子包括感应线圈和磁头(为永久磁铁构成的磁级)两部分；转子可以是齿圈或齿轮两种形式，齿轮形式的转子如图1所示。

安装时，磁头固定在磁极支架上，支架固定在长轴上，齿圈通过轮毂、制动毂连为一体，长轴穿过车轮与内部的轴承配合，如图2所示：轮速传感器及安装示意图图1 轮速传感器图2传感器安装示意图转子的转速与车轮的角速度成正比。

转鼓带动车轮转动，传感器转子的齿顶、齿间的间隙交替地与磁极接近、离开，使定子感应线圈中的磁场周期性的变化，在线圈中感应出交流正弦波信号。

由此，使车轮运转在各种工况，可对传感器输出信号进行测量。

分析变磁阻式轮速传感器产生的信号具有如下特征：(1)传感器产生的信号为接近零均值的正弦波信号；(2)正弦波信号的幅值受气隙间隔(磁头与齿圈间的气隙)和车轮转速的影响。

气隙间隔越小，车轮速度越高，正弦波信号的幅值越大；(3)信号的频率受齿圈的齿数和车轮转速的影响，为每秒钟经过磁头线圈的齿数，即等于齿圈齿数乘以每秒钟的轮速。

轮速传感器产生的信号如下图所示：不同车速时轮速传感器的输出信号图3 车速较高时传感器输出信号图4 车速较低时传感器输出信号产品型号：轮转式流量传感器515产品报价：25元生产厂家：上海阔思电子有限公司产品特点：+GF+ GF Signet 型号515轮转式流量传感器，515轮转式流量电极。

叶轮流量传感器，叶轮流量电极。

轮速信号的检测将轮速传感器输出的每个正弦波信号调理整形产生一个方波信号，后续电路对方波信号进行处理。

可分为以下几种方法：(1)直接送单片机的T0记数，用T1作定时器。

在每个T1定时时间内读出T0的记数值，经计算得到轮速；(2)将方波信号先进行F/V转换，再由单片机A/D转换而得到轮速；(3)方波信号送单片机的外部中断/INT0引脚，将其设定为边沿触发方式，用T1作定时器对方波信号进行周期测量，经计算得到轮速。

基于单片机智能汽车监测系统的设计目录摘要Abstract第1章前言 (1)第2章系统总体设计思路 (2)2.1系统简介 (2)2.2系统总体设计构图 (2)第3章系统方案选择与论证 (3)3.1方案的选择 (3)3.2系统总体方案的确定 (4)第4章系统硬件电路模块设计 (6)4.1单片机最小系统的设计 (6)4.2霍尔传感器电路设计 (8)4.3超声波传感器电路的设计 (9)4.4显示电路的设计 (10)4.5语音报警电路的设计 (12)4.6温度传感器电路的设计 (13)4.7电源电路的设计 (13)4.8系统原理图 (14)第5章系统软件设计 (15)5.1系统软件设计思路 (15)5.2系统软件设计流程图 (15)5.3测速模块设计程序 (16)5.4超声波测距模块设计程序 (18)5.5测温模块设计程序 (20)第6章系统调试 (23)6.1调试方案 (23)6.2调试仪器 (23)6.3调试数据 (23)6.4调试分析 (24)6.5调试结论 (24)6.6实物展示 (25)第7章结束语 (26)参考文献答谢辞第1章前言如今社会经济的发展，使公路交通运输量日益增大，加之汽车的增加，导致交通状况变得严重，交通事故也在时刻发生。

为此，汽车安全监测装置的研制非常重要。

如今的汽车不但提供了给人们不同的品味，而且汽车的行驶速也越来越快。

在很多的交通事故中，都是因为驾驶人员的超速应发了严重的后果，交通部门也在道路上设置了不同的限速装置以及标示牌，但这并不能完全限制住超速，真正要把事故率降至最低还是要靠每位驾驶人员时刻有这种限速的意识，这就需要能够在超速或者在前后车距离较近的时候不断地提醒我们达到安全的状态。

目前驾驶人员的安全而设计监测系统在一些发达国家取得了很多的成果，并且大规模的使用。

在每辆汽车上面安装这样的监测系统，能够保证行驶过程当中安全。

第2章系统总体设计思路2.1 系统简介2.1.1 设计目的设计并制作智能汽车监测系统，使之能够实现汽车速度、前后车距、车内温度的监测以及超速的情况下语音报警功能。

测速系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解测速系统的基本原理，掌握速度的计算公式。

2. 学生能够识别并描述不同类型的测速仪器，了解其工作原理及应用场景。

3. 学生能够掌握物理中速度、加速度等基本概念，并运用相关知识解决实际问题。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的测速实验，并正确操作仪器进行数据采集。

2. 学生能够运用数据处理软件，对测速数据进行处理和分析，得出准确的结果。

3. 学生能够通过小组合作，共同探讨测速问题，提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生能够对物理学产生兴趣，认识到科学知识在实际生活中的重要性。

2. 学生能够培养勇于探究、积极思考的科学精神，形成良好的学习习惯。

3. 学生能够关注交通安全，提高遵守交通规则的意识，树立正确的价值观。

本课程针对中学生设计，结合学生好奇心强、求知欲旺盛的特点，以实际生活中的测速问题为切入点，激发学生的学习兴趣。

课程注重理论与实践相结合，通过实验、数据处理和小组讨论等形式，提高学生的动手操作能力和团队合作能力。

课程目标旨在培养学生掌握测速相关知识，提高科学素养，同时关注交通安全，树立正确的价值观。

为实现课程目标，后续教学设计和评估将围绕具体学习成果展开。

二、教学内容1. 测速系统的基本原理- 速度、加速度的定义与计算公式- 速度与加速度的关系2. 常见测速仪器的认识- 轮速传感器- 雷达测速仪- 激光测速仪- GPS测速仪3. 测速实验与数据处理- 实验设计：设计简单的测速实验，如小车加速直线运动测速- 数据采集：使用轮速传感器等仪器收集数据- 数据处理：运用Excel等软件进行数据处理，计算速度、加速度等4. 实际应用与案例分析- 交通测速：介绍交通测速仪器的应用场景，分析实际案例- 运动测速：如体育比赛中速度测量，了解运动速度分析5. 小组讨论与展示- 分组讨论：针对测速问题进行小组讨论，分析不同测速方法的优缺点- 展示成果：各小组展示实验过程和结论，交流学习心得教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。

智慧交通测速系统设计方案智慧交通测速系统是一种通过使用先进的技术手段对车辆进行测速并自动记录违规行为的交通管理系统。

本文将基于1200字的篇幅，为您介绍一种智慧交通测速系统的设计方案。

1.系统结构智慧交通测速系统由三个主要部分组成：传感器、中央控制单元和数据处理与存储系统。

传感器负责检测来往车辆的速度，中央控制单元用于控制传感器的操作和数据的处理，数据处理与存储系统负责存储和分析测速数据。

2.传感器选择与部署传感器是智慧交通测速系统的关键组成部分。

根据具体需求，可以选择多种传感技术，例如雷达、激光等。

为了确保准确性和稳定性，建议选择高精度的激光测速传感器，并将其部署在适当的位置，如交通要道、主干道和隧道入口等。

3.中央控制单元设计中央控制单元是整个系统的核心部分，负责传感器的控制和数据的处理。

建议采用嵌入式系统作为中央控制单元，以实现高效稳定的控制和数据处理。

中央控制单元的功能包括：- 控制传感器的工作，包括开关、校准和自动对焦等；- 监测测速数据，检测异常数据并进行即时处理；- 记录测速数据和违规行为，包括车辆的速度、时间和地点等；- 与数据处理与存储系统进行通信，将数据传输到数据处理与存储系统。

4.数据处理与存储系统设计数据处理与存储系统负责存储和分析测速数据，并生成相关报告。

建议采用云计算技术来搭建数据处理与存储系统，以实现数据的高效管理和分析。

数据处理与存储系统的功能包括：- 接收中央控制单元传输过来的数据，并存储在数据库中；- 对测速数据进行分析，统计车辆的平均速度、超速行驶次数等；- 根据设定的规则和标准，对违规行为进行自动识别和记录，并生成相应的报告；- 提供实时的数据查询和监控功能，供交通管理部门使用。

5.系统管理与维护为确保系统的正常运行，还需要设计相应的系统管理与维护功能。

包括：- 实时监测系统的状态，检测传感器和中央控制单元的运行情况；- 对系统进行定期维护，如清洁传感器、检修设备等；- 提供远程管理和监控功能，方便管理人员对系统进行远程访问和控制；- 后台数据分析和处理，对系统运行情况和违规行为进行整体评估。