一种自供电车轮转速智能显示方法及装置与流程

本发明涉及汽车电子与电子测量相关，尤其涉及一种自供电车轮转速智能显示方法及装置。

背景技术：

1、车轮转速智能显示是一种车辆安全技术，旨在提供驾驶员关键的实时车辆信息。通过使用车辆的传感器和计算机系统，该技术可以监测和显示车轮的转速。它可以帮助驾驶员更好地掌握车辆的速度、加速度和制动情况，以便更好地控制车辆和驾驶安全；

2、传统的使用霍尔元件进行汽车车轮测速的方法，需要额外给处理器芯片及电路供电，而外部电源需要电源线路与电池相连，这增加了测速电路的复杂度。另外传统的在进行车轮转速显示时，往往仅仅以分段的方式，在转速处于大致区间内对应显示一种稳定光源，这不利于用户即使掌握车轮转速的走势。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了至少解决现有技术的不足之一，提供一种自供电车轮转速智能显示方法及装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

3、具体的，提出一种自供电车轮转速智能显示方法，包括以下：

4、预先将发电电机电路与目标汽车车轮连接，所述发电电机电路用于在车轮转动时产生三相交流电，并将所述三相交流电转换为直流电压，所述直流电压用于为mcu供电；

5、每隔预设周期获取所述直流电压；

6、通过预建立的电机转速与电机输出电压的数学模型对所述直流电压进行转换得到发电电机的转速；

7、基于pwm信号对发电电机的所述转速以rgb-led点亮的方式进行实时可视化展示。

8、进一步，具体的，通过预建立的电机转速与电机输出电压的数学模型对所述直流电压进行转换得到发电电机的转速，包括，

9、每隔预设周期获取所述直流电压得到直流电压序列；

10、将所述直流电压序列输入预建立的电机转速与电机输出电压的数学模型得到发电电机的转速；

11、具体的，所述数学模型如下，

12、

13、其中，z为发电电机的转速，a，b，c均为常数通过预先实验确定，a和b的取值范围是1～3，c的取值范围是1～100，n为大于1的自然数，ui为直流电压序列中第i个直流电压，其计算公式如下，

14、

15、其中，k为mcu的adc通道1采集到的直流电压的采样值，取值范围为0～4096，kref是同一时刻adc通道2采集到电压的采样值，取值范围为0～4096。

16、进一步，具体的，所述n取值为10。

17、进一步，具体的，基于pwm信号对发电电机的所述转速以rgb-led点亮的方式进行实时可视化展示，包括，

18、mcu输出三通道独立的pwm信号，通过三通道独立的pwm信号分别点亮rgb-led的红、绿、蓝三种颜色的开关及亮度，基于rgb-led的点亮情况进行实时可视化展示，其中，三路pwm信号的输出占空比满足模型如下，

19、

20、

21、

22、其中pwm1，pwm2，pwm3分别是三路pwm信号的占空比，s为汽车行驶速度，s＝dz，d为常数通过实验的方式预先确定。

23、本发明还提出一种自供电车轮转速智能显示装置，应用了上述任一项一种自供电车轮转速智能显示方法，包括以下：

24、发电电机，与目标汽车车轮连接，在车轮转动时被带动转动；

25、发电电机电路，用于在所述发电电机转动时产生三相交流电，并对所述三相交流电进行转换输出直流电压，将所述直流电压分为两路一路输入电源管理模块，由电源管理模块对mcu进行供电，另一路输入到mcu的adc端口，用于mcu的电压采集；

26、muc，用于通过预建立的电机转速与电机输出电压的数学模型对所述直流电压进行转换得到发电电机的转速，并基于pwm信号对发电电机的所述转速以rgb-led点亮的方式进行实时可视化展示。

27、进一步，具体的，所述电源管理模块包括两个稳压模块，

28、其中第一稳压模块用于将所述直流电压转换成为mcu供电的供电电压，第二稳压模块用于将所述流电压转换成mcu的adc通道2采集的校准电压。

29、进一步，具体的，通过转换电路对所述三相交流电进行转换输出直流电压，所述转换电路由6个1n4007整流二极管以及一个470微法的电解电容组成。

30、进一步，具体的，所述第一稳压模块型号为tps70933，用于将所述直流电压转换成3.3伏直流电源，进而为mcu供电，所述第二稳压模块型号为tlv71312，用于生成1.2伏的参考电压，用于电压的校准。

31、进一步，具体的，所述mcu通过内置pwm模块输出三通道独立的pwm信号，通过三通道独立的pwm信号分别点亮rgb-led的红、绿、蓝三种颜色的开关及亮度，基于rgb-led的点亮情况进行实时可视化展示。

32、本发明的有益效果为：

33、本发明提供的一种自供电车轮转速智能显示方法，不需要外部电源、电路结构简单，利用车轮带动发电电机进行发电，提供电源，并利用微控制器采集发电电机的电压值，根据预设模型得出转速，减少了霍尔元件的使用，同时利用微控制器控制rgb-led，基于发电电机电压情况进行直接车轮转速的计算，并根据车轮转速进行动态可视化展示，更贴近用户的实际应用场景，且相当于为用户进行实时车轮转速趋势提醒。

技术特征：

1.一种自供电车轮转速智能显示方法，其特征在于，包括以下：

2.根据权利要求1所述的一种自供电车轮转速智能显示方法，其特征在于，具体的，通过预建立的电机转速与电机输出电压的数学模型对所述直流电压进行转换得到发电电机的转速，包括，

3.根据权利要求2所述的一种自供电车轮转速智能显示方法，其特征在于，具体的，所述n取值为10。

4.根据权利要求2所述的一种自供电车轮转速智能显示方法，其特征在于，具体的，基于pwm信号对发电电机的所述转速以rgb-led点亮的方式进行实时可视化展示，包括，

5.一种自供电车轮转速智能显示装置，其特征在于，应用了上述权利要求1-4中任一项一种自供电车轮转速智能显示方法，包括以下：

6.根据权利要求5所述的一种自供电车轮转速智能显示装置，其特征在于，具体的，所述电源管理模块包括两个稳压模块，

7.根据权利要求5所述的一种自供电车轮转速智能显示装置，其特征在于，具体的，通过转换电路对所述三相交流电进行转换输出直流电压，所述转换电路由6个1n4007整流二极管以及一个470微法的电解电容组成。

8.根据权利要求6所述的一种自供电车轮转速智能显示装置，其特征在于，具体的，所述第一稳压模块型号为tps70933，用于将所述直流电压转换成3.3伏直流电源，进而为mcu供电，所述第二稳压模块型号为tlv71312，用于生成1.2伏的参考电压，用于电压的校准。

9.根据权利要求5所述的一种自供电车轮转速智能显示装置，其特征在于，具体的，所述mcu通过内置pwm模块输出三通道独立的pwm信号，通过三通道独立的pwm信号分别点亮rgb-led的红、绿、蓝三种颜色的开关及亮度，基于rgb-led的点亮情况进行实时可视化展示。

技术总结本发明涉及一种自供电车轮转速智能显示方法，包括以下：预先将发电电机电路与目标汽车车轮连接，所述发电电机电路用于在车轮转动时产生三相交流电，并将所述三相交流电转换为直流电压，所述直流电压用于为MCU供电；每隔预设周期获取所述直流电压；通过预建立的电机转速与电机输出电压的数学模型对所述直流电压进行转换得到发电电机的转速。不需要外部电源、电路结构简单，利用车轮带动发电电机进行发电，提供电源，并利用微控制器采集发电电机的电压值，根据预设模型得出转速，减少了霍尔元件的使用，同时利用微控制器控制RGB‑LED，且根据车轮转速进行动态可视化展示，更贴近用户的实际应用场景，且相当于为用户进行实时车轮转速趋势提醒。技术研发人员：杨念,贾翠杰,吴志权,杜建成,谢亚明受保护的技术使用者：广东新晨汽车科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15