關于便攜式多功能電動車儀表設計研究

翟長勝 馬炳成 陸茂生 謝樹鈺 朱子建

摘要：隨著國家低碳環保出行政策的深化推廣和交通新規的實施，電動自行車逐步成為人們出行的重要交通工具，近年來，電動自行車的市場得到了空前的發展，各個品牌的電動自行車產商紛紛對產品進行優化和創新，給予客戶更優質的出行體驗。本產品抓住市場機遇，深入客戶調查，了解客戶需求，有針對性地設計研制我們的產品。本產品采用最新液晶屏幕，配合內部各類感應裝置和小型人工智能，研制出能夠根據剩余電量精確計算并顯示電動車續航里程以及其他實時信息，解決二三線城市和鄉鎮地區電動車駕駛者在較長距離駕駛中無法根據電量了解所余續航里程，合理安排出行路線，出現半路迫停的情況的難題。該項目實用性強，成本低，符合智能化理念，目前市場上暫無研究先例，因此得到廣大電動車消費者的關注。

關鍵詞：低碳環保;電動車;人工智能

中圖分類號：U482?文獻標識碼：A?文章編號：1672-9129（2020）08-0074-01

概述：我們團隊在前期市場調研和分析當中，采用行業分析、消費者分析、團隊產品分析和市場預測等多種方法，從多個角度出發，立體化地對客戶市場進行數據采集和整理分析。通過大量地數據整合，分析當下電動自行車的商家生產和客戶消費的現狀，并在此基礎上預測電動自行車行業未來短期或長期的發展趨勢，剖析當下電動自行車發展存在的問題并以此為依據展開產品研發。

技術方面我們充分利用智能化設備，致力于打造更便捷、更耐用、更優質的儀表裝備，在研究和總結當前市場相關產品的不足和客戶需求的基礎上，采用更為先進的技術打造更加符合客戶消費需求的儀表裝備。

關于團隊管理和生產經營，我們采用了較為全面和先進的管理技術和生產技術，在團隊內部設計了涵蓋機構設置、人員管理、薪酬設計、銷售策略和股權分配等重要管理內容的相對完整的管理運行機制，在生產方面對生產管理、生產需求和生產成本等都做了詳細的部署和規劃。

在融資和風險管理方面，我們借鑒和改進當前較為先進的融資技術和經驗，風險管控經驗，對設計、生產、銷售、售后等生產經營的全部流程進行細致全面的分析，充分量化該產品生產經營所面臨的挑戰和風險，并有針對性地做出預防和管理措施。我們團隊將各個環節有機結合，不斷增強項目的可持續發展能力。

1?總體技術

電動車儀表盤的核心技術是準確顯示儀表盤的各個指標，以單片機為中心，電源供電模塊、速度測量模塊、顯示指標模塊、電壓測量模塊為輔，實現對電動車車速、行駛里程及電池電壓的測量與顯示。速度測量模塊通過速度傳感器將車速轉換成脈沖信號，再由整形放大電路傳輸給單片機，電動車電池電壓由A/D轉換后傳輸給單片機，同時電動車電池經過降幅穩壓給單片機提供電源，單片機將車速、電池電量、行駛里程等通過液晶屏顯示。

2?核心技術

STC89C52RC是STC公司生產的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字節系統可編程Flash存儲器。STC89C52使用經典的MCS-51內核，但是做了很多的改進使得芯片具有傳統的51單片機不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash，使得其廣受好評。

2.1速度傳感。采用霍爾傳感器，霍爾傳感器是一種載流半導體在磁場中有電磁效應而輸出電動勢的傳感器，這一現象是霍爾（A.H.Hall）于1879年在研究金屬的導電機構時發現的。隨著半導體技術開始飛速發展，霍爾元件使用半導體材料而制成。廣泛用于傳感器測量電流、磁場、重力加速度、震動等測量。霍爾效應從本質上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用引起的偏轉。當帶電粒子被約束在固體材料中，這種偏轉就導致在垂直電流和磁場的方向上產生正負電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場。

2.2電壓測量。本模塊采用單片機內部10位A/D轉換器進行電池電壓測量，由于電動車電池電壓超過測量范圍，因此采用精密電阻分壓，將分壓后的電壓進行AD轉換。

2.3顯示技術。顯示模塊由液晶屏組成，可以顯示車速、單次行駛里程和總里程、電池電壓、等。車速以Km/h為單位，精度為0.1Km/h。單次行駛里程和總里程用Km為單位，單次行駛數據掉電歸零。電量顯示：分5個格顯示，在外部電壓采集顯示后2秒在顯示電量，自動識別電壓選擇對應電量關系，48V【42.5V-48V】對應【5格等分42.5V-48V】，60V【52.5V-60V】對應【5格53V-60V】，72V【62.5V-72V】對應【5格等分63V-72V】，96V【90V-96V】對應【9格等分90V-96V】在電量剩余0格時候欠壓標志閃動;如48V在剩余42.5V的時候閃爍提示充電。電量變油量顯示對應5格電壓1-10V里程顯示為0-99999KM，分總累計里程和本次單次里程切換顯示，單次顯示停留20秒，累計里程停留5秒，單次每斷電清零，累計里程通過大燈在20秒內連續5次開關動作，總里程自動清零。背光燈的控制：白天背光開機默認為藍色，當打開左轉向時背光變為黃色，當打開右轉向時背光變為紫色，當打開大燈的時背光變為白色，當有速度速度在0-20km/h時背光為綠色，當速度在20-35km/h時背光為橙色，當速度達到35km/h【速度變量可以更改】之上背光顯示為紅色。

3?特色和創新點

3.1采用STC89C52RC的控制器，達到低消耗，高性能的優良特點。

3.2采用霍爾感應器，記錄總路程時內部掉電存儲保證掉電數據不會丟失，提高數據的準確性。

3.3采用單片機內部10位A/D轉換器進行電池電壓測量，能更精準，更精密的測量出電壓，高準度顯示當前電量。

3.4內置光感裝置，進入較暗地帶可自動觸發合適燈光。

3.5內配車速感應裝置，有超速提醒功能。

3.6節能、高效、環保。

參考文獻：

[1]電動汽車技術發綜述[J].湯秀，劉偉濤.城市車輛.2002（05）

[2]單片機原理與接口技術[M]. 北京郵電大學出版社， 馬淑華，王鳳文，張美金編著， 2005

[3]吳海兵，朱康熹.基于單片機的電動車儀表設計[J].科協論壇（下半月），2013（04）：108-109.