專利名稱：一種教學(xué)試驗用汽車時速表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種教學(xué)試驗用汽車時速表技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及汽車時速表領(lǐng)域，尤其涉及一種教學(xué)試驗用汽車時速表。
技術(shù)背景[0002]汽車是現(xiàn)代社會的重要交通工具，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及汽車價格的降低， 汽車已經(jīng)走進(jìn)了千家萬戶，成為人們的重要代步工具。汽車的儀表盤上有很多的儀表， 其中時速表就是很重要的一個儀表，它可以讓駕駛員直接明了的知道汽車的行駛速度， 然而大部分駕駛員對汽車上的時速表的工作原理卻缺乏了解，從而造成了有些駕駛員只 會開“死車”，當(dāng)汽車的速度表出現(xiàn)故障后，就只能去修理部修理，自己根本不會進(jìn)行 簡單的修理。[0003]由于汽車行業(yè)的就業(yè)形勢的良好，現(xiàn)在有很多的高校以及大中專院校都開設(shè)了 車輛工程、汽車維修類的相關(guān)專業(yè)，在教學(xué)過程中，學(xué)生是要做相關(guān)試驗的，有些實(shí)力 強(qiáng)，經(jīng)費(fèi)足的高?；旧隙际琴I現(xiàn)成的汽車成品來供學(xué)生做實(shí)驗的，但有些學(xué)校特別是 民辦的大中專院校，由于本身辦學(xué)實(shí)力較弱，經(jīng)費(fèi)投入有限，成品汽車的價格以及市面 上銷售的汽車時速表的價格相對來說還是較高，所以有的學(xué)校根本就沒有或者只有少量 的供學(xué)生做實(shí)驗的時速表，學(xué)生基本上做不了相關(guān)試驗，從而造成了汽車專業(yè)的學(xué)生對 汽車時速表的工作原理不了解的現(xiàn)象。發(fā)明內(nèi)容[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種教學(xué) 試驗用汽車時速表，其投資費(fèi)用低、原理簡單明了、便于推廣和使用。[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的；[0006]一種教學(xué)試驗用汽車時速表，包括一塊實(shí)驗板，其特征在于，在實(shí)驗板上安裝 有直流電機(jī)，直流電機(jī)分別連接電機(jī)驅(qū)動模塊和轉(zhuǎn)速信號發(fā)生模塊，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕與轉(zhuǎn) 速信號處理模塊連接，轉(zhuǎn)速信號處理模塊還分別連接有電機(jī)驅(qū)動模塊、轉(zhuǎn)速顯示模塊和 轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)速信號發(fā)生模塊與轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換模塊連接。[0007]本實(shí)用新型通過MC33886VWH橋驅(qū)動芯片驅(qū)動直流步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，從而來 帶動齒盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速信號發(fā)生模塊的磁場會發(fā)生變化，從而產(chǎn)生隨之變化的阻抗，進(jìn)而 產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號，通過轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換，脈沖信號轉(zhuǎn)化成電壓信號，輸入 MC9S12DG256VPV單片機(jī)，經(jīng)過計算，將電壓信號轉(zhuǎn)換成PWM脈沖輸出，驅(qū)動步進(jìn)電 機(jī)轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度，從而在顯示出直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。[0008]因此，使用本實(shí)用新型進(jìn)行汽車時速表的教學(xué)實(shí)驗具有以下優(yōu)點(diǎn)[0009](1)成本低廉、便于推廣?，F(xiàn)階段高校用于實(shí)驗教學(xué)使用的成品汽車的價格基 本上在8萬元左右，現(xiàn)在市面上銷售的汽車時速表的價格也都在2000元左右，對于部分 大中專院校來說還是相對較貴，而本實(shí)用新型的費(fèi)用只要400元左右，基本上所有院校 都能承受，便于推廣使用。3[0010](2)操作簡單。本實(shí)用新型只要打開12V電源開關(guān)給整個裝置供電，啟動直 流電機(jī)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速旋鈕，就可以進(jìn)行教學(xué)試驗。[0011](3)顯示結(jié)果準(zhǔn)確、一目了然。時速表的表頭工作穩(wěn)定，顯示清楚明了。[0012](4)轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換穩(wěn)定，不會出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象。[0013](5)安全，不用擔(dān)心教學(xué)實(shí)驗時事故的發(fā)生。本實(shí)用新型所用的電源為直流 12V穩(wěn)壓電源，非常安全。[0014](6)原理簡單，結(jié)構(gòu)清楚。市面上銷售的汽車時速表的集成度較高，不便于觀 察和理解，而本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)清楚，原理簡單，便于教學(xué)和實(shí)驗。


[0015]圖1為本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的示意圖。[0016]圖2為本實(shí)用新型的工作原理電路圖。[0017]圖3為本實(shí)用新型的電機(jī)驅(qū)動模塊原理圖。[0018]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
[0019]本實(shí)用新型的教學(xué)試驗用汽車時速表，包括一塊實(shí)驗板，在實(shí)驗板上安裝有直 流電機(jī)，直流電機(jī)分別連接電機(jī)驅(qū)動模塊和轉(zhuǎn)速信號發(fā)生模塊，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕與轉(zhuǎn)速信 號處理模塊連接，轉(zhuǎn)速信號處理模塊還分別連接有電機(jī)驅(qū)動模塊、轉(zhuǎn)速顯示模塊和轉(zhuǎn)速 信號轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)速信號發(fā)生模塊與轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換模塊連接。[0020]直流電機(jī)是模型車用的直流步進(jìn)電機(jī)。[0021]轉(zhuǎn)速信號發(fā)生模塊采用磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器。[0022]磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器是由齒盤和轉(zhuǎn)速傳感器組成。[0023]轉(zhuǎn)速傳感器是由永久磁鐵和感應(yīng)線圈組成。[0024]所述的轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換模塊是轉(zhuǎn)速一電壓轉(zhuǎn)換器。[0025]轉(zhuǎn)速一電壓轉(zhuǎn)換器是LA^907或芯片。[0026]轉(zhuǎn)速顯示模塊是一個步進(jìn)電機(jī)式儀表的表頭。[0027]轉(zhuǎn)速信號處理模塊是飛思卡爾公司的MC9S12DG256VPV單片機(jī)。[0028]本實(shí)施例采用Mabuchi公司生產(chǎn)的RS-380SH直流步進(jìn)電機(jī)，用飛思卡爾公司 的MC33886VWH橋電機(jī)驅(qū)動芯片來驅(qū)動，該直流步進(jìn)電機(jī)工作穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，在 MC33886VWH橋電機(jī)驅(qū)動芯片的不同驅(qū)動方式下，直流步進(jìn)電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)。由于 電源電壓是12V，而MC33886VW H橋電機(jī)驅(qū)動芯片和MC9S12DG256VPV單片機(jī)的工 作電壓是5V，所以用LM7805降壓芯片將一路12V的電壓降至5V給其供電，而轉(zhuǎn)速信 號發(fā)生模塊、轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換模塊、轉(zhuǎn)速顯示模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊通過開關(guān)都直接連接在 12V電源上。[0029]本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)速信號發(fā)生模塊采用的是磁阻式轉(zhuǎn)速信號傳感器，轉(zhuǎn)速信號處 理模塊是飛思卡爾公司的MC9S12DG^VPV單片機(jī)，轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換模塊是轉(zhuǎn)速一電壓轉(zhuǎn) 換器芯片LM^K)7，轉(zhuǎn)速顯示模塊是步進(jìn)電機(jī)式儀表的儀表頭。[0030]如附圖2所示，齒盤連接在直流步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上，在齒盤上加工有60個等間隔的齒，轉(zhuǎn)速傳感器與齒盤的間隙大約調(diào)整到Imm左右，轉(zhuǎn)速傳感器與LA^907芯片 相連接。如附圖3所示，直流電機(jī)的兩端分別連接在MC33886VW芯片的6管腳和14 管腳，當(dāng)電源開關(guān)打開后，本實(shí)用新型開始工作，MC9S12DG256VPV單片機(jī)的PO和 Pl管腳分別輸出PWMl和PWM2脈沖信號，脈沖信號直接輸入MC33886芯片的PWM_ INl (13管腳)和PWM_IN2 (19管腳)，使得該芯片的OUTl (6管腳)和電源的 正極接通，OUT2 (14管腳)和電源的負(fù)極接通，從而驅(qū)動直流步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，通過 MC9S12DG256VPV單片機(jī)中的程序改變其輸出的PWMl和PWM2脈沖信號，可以實(shí)現(xiàn) 電機(jī)反轉(zhuǎn)。當(dāng)齒盤隨電機(jī)轉(zhuǎn)動時，間隙處的磁阻就會發(fā)生變化，在感應(yīng)線圈可感應(yīng)出電 脈沖信號，齒盤每旋轉(zhuǎn)一周，傳感器就發(fā)出60個點(diǎn)脈沖，電脈沖信號經(jīng)過轉(zhuǎn)速一電壓轉(zhuǎn) 換芯片LA^907轉(zhuǎn)換成電壓信號后輸入到MC9S12DG256VPV單片機(jī)，單片機(jī)將電壓信號 標(biāo)定處理后，從P2管腳輸出與電壓信號相對應(yīng)的PWM3脈沖，驅(qū)動表頭中的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn) 動相應(yīng)的角度，從而在儀表上顯示直流電機(jī)相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。[0031] 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕，可以改變MC9S12DG256VPV單片機(jī)PO和Pl管腳輸出的 PWMl和PWM2脈沖上升沿的寬度，從而改變直流步進(jìn)電機(jī)持續(xù)通電時間的長短，進(jìn)而 改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求1.一種教學(xué)試驗用汽車時速表，包括一塊實(shí)驗板，其特征在于，在實(shí)驗板上安裝有 直流電機(jī)，直流電機(jī)分別連接電機(jī)驅(qū)動模塊和轉(zhuǎn)速信號發(fā)生模塊，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕與轉(zhuǎn)速 信號處理模塊連接，轉(zhuǎn)速信號處理模塊還分別連接有電機(jī)驅(qū)動模塊、轉(zhuǎn)速顯示模塊和轉(zhuǎn) 速信號轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)速信號發(fā)生模塊與轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的教學(xué)試驗用汽車時速表，其特征在于， 車用的直流步進(jìn)電機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的教學(xué)試驗用汽車時速表，其特征在于， 塊采用磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的教學(xué)試驗用汽車時速表，其特征在于， 塊采用MC9S12DG256VPV單片機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的教學(xué)試驗用汽車時速表，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換模 塊是轉(zhuǎn)速一電壓轉(zhuǎn)換器。
6.如權(quán)利要求1所述的教學(xué)試驗用汽車時速表，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)速顯示模塊是 一個步進(jìn)電機(jī)式儀表的表頭。
7.如權(quán)利要求5所述的教學(xué)試驗用汽車時速表，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)速一電壓轉(zhuǎn)換 器采用LA^907或芯片。所述的直流電機(jī)是模型 所述的轉(zhuǎn)速信號發(fā)生模 所述的轉(zhuǎn)速信號處理模
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種教學(xué)試驗用汽車時速表，包括一塊實(shí)驗板，在實(shí)驗板上安裝有直流電機(jī)，直流電機(jī)分別連接電機(jī)驅(qū)動模塊和轉(zhuǎn)速信號發(fā)生模塊，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕與轉(zhuǎn)速信號處理模塊連接，轉(zhuǎn)速信號處理模塊還分別連接有電機(jī)驅(qū)動模塊、轉(zhuǎn)速顯示模塊和轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)速信號發(fā)生模塊與轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換模塊連接。其操作簡單，原理簡單，結(jié)構(gòu)清楚，顯示結(jié)果準(zhǔn)確，成本低廉，電源為直流12V穩(wěn)壓電源，非常安全，便于教學(xué)和實(shí)驗的推廣應(yīng)用。
文檔編號G09B23/18GK201812419SQ201020563969
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者徐利文, 趙晨, 韓毅 申請人:長安大學(xué)