[實用新型]一種用于自行車上的信號采集處理電路

有效

• 申請號: 201821335671.3
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN208915311U
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 王清華;趙志君;丁俊
• 申請（專利權）人: 八方電氣（蘇州）股份有限公司
• 主分類號: B62J99/00
• 分類號: B62J99/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

本實用新型公開了一種用于自行車上的信號采集處理電路，所述自行車上裝有力矩傳感器，所述力矩傳感器根據自行車腳踏力矩引起的機械部件的形變由其所屬線圈產生兩路交流信號，所述信號采集處理電路還包括：整流電路、兩路運算放大器、兩個霍爾速度傳感器、單片機MCU、LDO模塊、通訊模塊、電機控制器和硬件看門狗。本實用新型提供一種用于自行車上的信號采集處理電路，克服現有技術的不足，提高傳感器信號輸出的可靠性。

技術領域

本實用新型涉及自行車領域，具體涉及一種用于自行車上的信號采集處理電路。

背景技術

電動助力自行車作為一種綠色環保的交通工具，越來越被廣泛使用。電動助力自行車核心力矩傳感器，一般力矩傳感器安裝在自行車的中軸上，而中軸連接著曲柄，在騎行過程中正好是形成扭桿結構，中軸在受到扭力時表面就會產生肉眼不可見的細微形變，通過測量形變即可根據數學模型計算出人力大小。當然，想要擁有更好的騎行體驗，那就需要更好地了解用戶的騎行意圖，這也就需要獲得更多數據，在獲得數據后，要對數據進行計算處理，最終輸出信號調動電機提供動力。目前，電動助力車的力矩傳感器信號處理都是單路單信號，當信號出現問題時不能及時判斷出問題會造成信號輸出出錯，嚴重的會造成飛車等安全隱患。

實用新型內容

本實用新型目的是：提供一種用于自行車上的信號采集處理電路，克服現有技術的不足，提高傳感器信號輸出的可靠性。

本實用新型的技術方案是：一種用于自行車上的信號采集處理電路，所述自行車上裝有力矩傳感器，所述力矩傳感器根據自行車腳踏力矩引起的機械部件的形變由其所屬線圈產生兩路交流信號，所述信號采集處理電路還包括：

整流電路，所述整流電路輸入端接力矩傳感器線圈，接收所述線圈輸出的兩路線圈信號并分別整流處理后輸出到兩路運算放大器；

兩路運算放大器，輸入端接整流電路輸出端，將兩路經過整流的線圈信號分別進行放大處理，并分別輸出至單片機MCU的兩個模數轉換器輸入引腳；

兩個霍爾速度傳感器，采集自行車的速度，產生兩路具有一定相位差的信號分別同時發送給單片機MCU和電機控制器；

單片機MCU，接收并處理經運放放大后的力矩傳感器信號和霍爾速度傳感器采集的速度信號，并在檢驗無誤后將獲得的自行車腳踏的力矩、方向和速度信息通過通訊模塊輸出至電機控制器，所述單片機MCU還通過PWM引腳接力矩傳感器線圈控制信號輸入口，保持輸出脈寬調制PWM信號至力矩傳感器線圈；

LDO模塊，輸入端接電機控制器的電壓輸出端，輸出端為單片機提供穩定的電壓；

通訊模塊，連接在單片機MCU和電機控制器之間，使其建立通信連接；

電機控制器，根據單片機MCU輸出的自行車腳踏的力矩、方向和速度信息控制自行車電機，所述電機控制器還為LDO模塊提供電壓，輸入端接收霍爾速度傳感器輸出的信號，并通過通訊模塊與單片機MCU通信連接。

優選的，還包括硬件看門狗，所述硬件看門狗輸入端接單片機MCU狀態監控輸出引腳，所述硬件看門狗輸出端接通訊模塊和單片機MCU復位接口RST引腳，所述硬件看門狗時刻監控MCU的運行狀態，當檢測到MCU異常時復位MCU，并切斷通訊，當檢測MCU 正常時會使能通訊模塊，恢復通訊，使得系統正常運行。

優選的，所述霍爾速度傳感器安裝于自行車中軸位置，采集所述中軸的旋轉信號。

本實用新型的優點是：本實用新型所提供的用于自行車上的信號采集處理電路，通過兩路力矩信號輸入及兩路霍爾速度信號輸入，并經過MCU監控傳感器運行狀態，同時硬件看門狗監控MCU狀態，多重保護，大大提高了傳感器輸出信號的可靠性，同時，使用的方案便于控制器處理，大大提高整車的安全性。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：