基于霍尔脉冲的速度检测装置和霍尔脉冲小车制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及霍尔传感器技术领域，具体涉及一种基于霍尔脉冲的速度检测装置和霍尔脉冲小车，包括单片机电路、霍尔传感器电路、磁体，单片机电路、电机带动磁体转动，以使经过霍尔传感器的磁场产生变化，霍尔传感器与单片机电性连接，霍尔传感器用于检测磁场产生变化的次数，单片机用于根据周期性变化的次数、测速小车的运行时间、测速小车的车轮周长，计算测速小车的速度。通过霍尔传感器检测磁场产生变化的次数，确定电机的转数，而电机的转数和测速小车车轮的转数比例是固定的，进而可以确定测速小车车轮的转数，单片机结合测速小车车轮的转数、测速小车车轮的周长，即可确定单位时间内测速小车的转速，能够有效提高教学效率。

【技术实现步骤摘要】
基于霍尔脉冲的速度检测装置和霍尔脉冲小车
本技术涉及霍尔传感器
，具体涉及一种基于霍尔脉冲的速度检测装置和霍尔脉冲小车。
技术介绍
在实验教学中，为了加深学生对综合传感器、单片机、电机等设备的学习与理解，通常会开设霍尔传感器测小车速度的课程。其中，小车是非常重要的教学工具。而目前市场上能够购买到的小车，一般采用霍尔编码器的测速方式，编码器利用信号的相位差、编码器倍频等信息进行数据处理，原理相对复杂，没有一定基础的学习者理解起来较为困难，进而影响整体的教学效率。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种基于霍尔脉冲的速度检测装置和霍尔脉冲小车，以克服目前采用光电编码器以及霍尔编码器的测速方式，原理相对复杂，没有一定基础的学习者理解起来较为困难，进而影响整体的教学效率的问题。为实现以上目的，本技术采用如下技术方案：一种基于霍尔脉冲的速度检测装置，包括单片机电路、霍尔传感器电路、磁体；所述单片机电路、霍尔传感器电路用于设置在测速小车的车身上；所述磁体用于设置在所述测速小车的电机上，所述电机带动所述磁体转动，以使经过所述霍尔传感器电路的磁场产生变化；所述霍尔传感器电路与所述单片机电路电性连接，所述霍尔传感器电路用于检测所述磁场产生变化的次数；所述单片机电路用于根据所述磁场产生变化的次数、所述测速小车的运行时间、所述测速小车的车轮周长，计算所述测速小车的速度。进一步地，以上所述的基于霍尔脉冲的速度检测装置，还包括电机驱动电路；所述测速小车的电机用于通过所述电机驱动电路与所述单片机电路相连。进一步地，以上所述的基于霍尔脉冲的速度检测装置，所述电机驱动电路包括电机驱动芯片、第一电容；所述电机驱动芯片的第一端、所述电机驱动芯片的第二端、所述电机驱动芯片的第九端分别与所述单片机电路相连；所述电机驱动芯片的第三端、所述电机驱动芯片的第八端用于分与所述测速小车的电机相连；所述电机驱动芯片的第四端、所述电机驱动芯片的第五端、所述电机驱动芯片的第六端、所述电机驱动芯片的第七端接地；所述电机驱动芯片的第十端接入第一电压；所述电机驱动芯片的第十一端接入第二电压，且与所述第一电容的第一端相连，所述第一电容的第二端接地；所述电机驱动芯片的第十二端、所述电机驱动芯片的第十三端、所述电机驱动芯片的第十四端、所述电机驱动芯片的第十五端同时与所述第一电容的第二端相连。进一步地，以上所述的基于霍尔脉冲的速度检测装置，所述霍尔传感器电路包括传感器单元、CMOS器件、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、发光二极管；所述CMOS器件的第一端同时与所述第二电容的第一端、所述第一电阻的第一端、所述传感器单元的第一端相连，所述第二电容的第二端接地，所述第一电阻的第二端接入所述第二电压，且与所述传感器单元的第二端相连；所述CMOS器件的第二端至所述CMOS器件的第七端相连后接入所述第二电压，且与所述第三电容的第一端相连，所述第三电容的第二端接地；所述CMOS器件的第八端同时连接所述第四电容的第一端、所述第二电阻的第一端，所述第四电容的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述发光二极管的第一端相连，所述发光二极管的第二端接地；所述CMOS器件的第八端还与所述单片机电路相连；所述CMOS器件的第九端接地。进一步地，以上所述的基于霍尔脉冲的速度检测装置，所述传感器单元包括第一霍尔传感器至第四霍尔传感器；所述第一霍尔传感器至所述第四霍尔传感器的第一端相连，且作为所述传感器单元的第二端；所述第一霍尔传感器至所述第四霍尔传感器的第二端同时接地；所述第一霍尔传感器至所述第四霍尔传感器的第三端相连，且作为所述传感器单元的第一端。进一步地，以上所述的基于霍尔脉冲的速度检测装置，所述发光二极管的第一端为阳极端；所述发光二极管的第二端为阴极端。进一步地，以上所述的基于霍尔脉冲的速度检测装置，所述第一电压包括10V。进一步地，以上所述的基于霍尔脉冲的速度检测装置，所述第二电压包括3.3V。进一步地，以上所述的基于霍尔脉冲的速度检测装置，所述单片机电路包括型号为STM32的单片机芯片。本技术还提供了一种霍尔脉冲小车，包括小车车体和以上任一项所述的基于霍尔脉冲的速度检测装置；所述基于霍尔脉冲的速度检测装置设置在所述小车车体上。本技术的基于霍尔脉冲的速度检测装置和霍尔脉冲小车，包括单片机电路、霍尔传感器电路、磁体，单片机电路、霍尔传感器电路用于设置在测速小车的车身上，磁体用于设置在测速小车的电机上，电机带动磁体转动，以使经过霍尔传感器的磁场产生变化，霍尔传感器与单片机电性连接，霍尔传感器用于检测磁场产生变化的次数，单片机用于根据周期性变化的次数、测速小车的运行时间、测速小车的车轮周长，计算测速小车的速度。本申请的技术方案，通过霍尔传感器检测磁场产生变化的次数，确定电机的转数，而电机的转数和测速小车车轮的转数比例是固定的，进而可以确定测速小车车轮的转数，单片机结合测速小车车轮的转数、测速小车车轮的周长，即可确定单位时间内测速小车的转速，原理简单，易于理解，能够有效提高教学效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术一种实施例提供的霍尔编码器输出的波形图；图2是本技术一种实施例提供的基于霍尔脉冲的速度检测装置的电路框图；图3是本专利技术一种实施例提供的电机驱动电路的电路图；图4是本专利技术一种实施例提供的霍尔传感器电路的电路图；图5是本专利技术一种实施例提供的单片机电路的电路图；图6是本专利技术一种实施例提供的霍尔脉冲小车的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。在实验教学中，为了加深学生对综合传感器、单片机、电机等设备的学习与理解，通常会开设霍尔传感器测小车速度的课程。其中，小车是非常重要的教学工具。而目前市场上能够购买到的小车，一般采用霍尔编码器的测速方式，霍尔编码器利用信号的相位差、编码器倍频等信息进行数据处理。具体地，霍尔编码器是一种通过磁电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。霍尔编码器是由霍尔码盘和霍尔元件组成。霍尔码盘在一定直径的圆板上等分地布置有不同的磁极，霍尔码盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于霍尔脉冲的速度检测装置，其特征在于，包括单片机电路、霍尔传感器电路、磁体；/n所述单片机电路、霍尔传感器电路用于设置在测速小车的车身上；/n所述磁体用于设置在所述测速小车的电机上，所述电机带动所述磁体转动，以使经过所述霍尔传感器电路的磁场产生变化；/n所述霍尔传感器电路与所述单片机电路电性连接，所述霍尔传感器电路用于检测所述磁场产生变化的次数；/n所述单片机电路用于根据所述磁场产生变化的次数、所述测速小车的运行时间、所述测速小车的车轮周长，计算所述测速小车的速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于霍尔脉冲的速度检测装置，其特征在于，包括单片机电路、霍尔传感器电路、磁体；
所述单片机电路、霍尔传感器电路用于设置在测速小车的车身上；
所述磁体用于设置在所述测速小车的电机上，所述电机带动所述磁体转动，以使经过所述霍尔传感器电路的磁场产生变化；
所述霍尔传感器电路与所述单片机电路电性连接，所述霍尔传感器电路用于检测所述磁场产生变化的次数；
所述单片机电路用于根据所述磁场产生变化的次数、所述测速小车的运行时间、所述测速小车的车轮周长，计算所述测速小车的速度。


2.根据权利要求1所述的基于霍尔脉冲的速度检测装置，其特征在于，还包括电机驱动电路；
所述测速小车的电机用于通过所述电机驱动电路与所述单片机电路相连。


3.根据权利要求2所述的基于霍尔脉冲的速度检测装置，其特征在于，所述电机驱动电路包括电机驱动芯片、第一电容；
所述电机驱动芯片的第一端、所述电机驱动芯片的第二端、所述电机驱动芯片的第九端分别与所述单片机电路相连；
所述电机驱动芯片的第三端、所述电机驱动芯片的第八端用于分与所述测速小车的电机相连；
所述电机驱动芯片的第四端、所述电机驱动芯片的第五端、所述电机驱动芯片的第六端、所述电机驱动芯片的第七端接地；
所述电机驱动芯片的第十端接入第一电压；
所述电机驱动芯片的第十一端接入第二电压，且与所述第一电容的第一端相连，所述第一电容的第二端接地；
所述电机驱动芯片的第十二端、所述电机驱动芯片的第十三端、所述电机驱动芯片的第十四端、所述电机驱动芯片的第十五端同时与所述第一电容的第二端相连。


4.根据权利要求3所述的基于霍尔脉冲的速度检测装置，其特征在于，所述霍尔传感器电路包括传感器单元、CMOS器件、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、发光二极管；
所述CMOS器件的第一端同时与所述第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘延涛，
申请(专利权)人：北京智联友道科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11