电子车速里程表的单片机实现方案
实现电子车速里程表的单片机方案可以分为以下几个步骤：
1. 选择合适的单片机：根据项目的需求选择一款适合的单片机，例如常用的8051单片机、AVR系列单片机或者STM32系列单片机等。选择单片机时需要考虑其性能、资源以及开发环境的支持等因素。
2. 设计硬件电路：根据里程表的功能需求，设计合适的硬件电路。该电路需要包括车速传感器、里程传感器以及与单片机的连接电路等。车速传感器一般采用霍尔传感器或者磁敏传感器，用于检测车辆的运动速度。里程传感器可以使用编码器或者霍尔传感器等，用于测量车辆行驶的里程。
3. 编写程序：使用单片机开发工具，编写程序来实现车速和里程的计算和显示功能。程序需要读取车速传感器和里程传感器的输入信号，并通过算法计算车速和里程，并将结果显示在数字显示屏或者液晶显示屏上。
4. 测试和调试：将单片机和电路连接后，进行测试和调试，确保程序能够正确运行并实现预期的功能。测试过程中可以通过改变车速传感器和里程传感器的输入信号来模拟不同的情况。
5. 优化和改进：在测试和调试过程中，可以根据实际情况对程序进行优化和改进，提高系统的性能和稳定性。
需要注意的是，以上方案仅提供了一个基本的实现框架，具体的实施过程可能因为项目的需求和约束而有所不同。因此，在开始实施之前，建议先进行详细的需求分析和系统设计，以确保项目的顺利进行。
基于单片机的电动自行车速度里 程计设计 摘要 随着居民生活水平的不断提高，电动自行车不再仅仅是运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休息、锻炼的首选。电动自行车的速度里程表能够让人们清楚的知道当前的速度、里程等物理量，方便了人们的生活。本系统使用了七段LED 显示器的设计，能自动显示车辆行驶的总里程数及行车速度。 本文首先概述速度里程计的基本原理和特性，并且阐述选择霍尔旋转传感器的原因。然后，本文讲述本系统中AT89C51的的基本工作原理和特性。其次，本文详细阐述EEPROM存储器24C01的结构和原理。在最后，详细的描述了系统主要程序的设计。 关键词：单片机AT89C51；霍尔传感器；EEPROM型存储器24C01；七段LED灯
.. 目录 1 引言 (1) 2 系统总体概述 (2) 2.1 工作原理 (2) 2.11 原理框图 (2) 2.12 原理介绍 (3) 2.13 原理框图 (3) 3 硬件介绍 (5) 3.1 霍尔元件 (5) 3.11霍尔器件 (5) 3.12霍尔效应 (5) 3.13 霍尔开关电路 (5) 3.14旋转传感器 (6) 3.2 LED数码管 (6) 3.3 T89C51简介 (7) 3.4 24C01简介 (10) 4 软件设计 (14) 4.1 系统内存的规划 (14) 4.2程序介绍 (14) 4.3主程序流程图 (15) 4.4主程序 (15) 结论 (29)
1 引言 自行车被发明及使用到现在已经有两百多年的历史了，这两百多年间人类在不断的尝试和研发过程中，就在最近十年的时间里，人们发明了电动自行车，因而，在世界引发了一场电动车的推广的热潮。 本课题所设计的电动车速度里程表的目的是为了让驾驶者能看到当前的行车速度和车辆累计行使的路程，并且能提醒驾驶者行车速度的限制和能达到在超出行驶速度时鸣叫报警以保证行车安全的目的。 本设计是基于单片机的车速里程表，采用霍尔型非接触式转速传感器。控制器采用AT89C51单片机，传感器采用霍尔元件，显示器用AT89C51的P0口和P2口扩展。外部存储器采用E2PROM存储器AT24C01，用于存储里程和速度等数据。并用CPU来控制里程/速度指示灯，里程指示灯亮时，显示里程；速度指示灯亮时，显示速度。超速报警采用扬声器，用一个发光二极管来配合扬声器，扬声器响时，二极管亮，表明超速。 初始化系统中的一些数据：先将程序中T1设为外部控制定时器方式；外中断0及外中断1设为边沿触发器方式；将部分内存单元清零；设置轮子周长值；开中断及定时器；将EEPROM中的数据调入内存等。在P1.2、P1.3、P1.4、P1.6、P1.12端口的开关用于设定轮子的周长，当没有设定定时，能从P3.1口输出一个周期为0.5S的方波信号，用作发光管闪烁及信响器提醒。外中断0服务程序用于对12脚输入的圈脉冲进行计数，为十六进制计数器。60H为低位，62H为高位。每计数一次后，对里程数据进行一次存储操作。外中断1服务程序用于处理轮子的转动一圈后的几时数据。当标志位为1时，说明计数器溢出，放入最的时间值；当标志为0时，将计数单位的值放入68H~6BH单位。当显示里程时，先要将圈数计时器中的数据进行运算，求出总里程当要显示速度时，要将轮子的周长和转一圈的时间数相除，然后换算长km/h单位。最后放入120H~123H，进行数据的显示。
STM32F103单片机的简易测速计设计方案 随着微电子技术的迅猛发展，单片机在汽车、通信、办公自动化、工业控制、高级玩具、家用电器等方面都得到了广泛的应用。北京首矽致芯科技有限公司是一家专业从事PCB抄板、电路板抄板（克隆）、芯片解密、PCB设计、PCB 生产加工、抄数、元器件仿制克隆、软硬件开发设计的技术服务型企业。如果将Proteus作为单片机系统仿真工具，则不用制作电路板，而可以使用Proteus 进行系统虚拟实现，这样不仅能完成所需功能设计验证，还能降低硬件成本的耗用，从而缩短整个设计周期，从根本上提高了电子产品的开发效率。 STM32F103单片机中有两个CCP模块，其构造基本相同，分别记为CCP1和CCP2.每个CCP模块可以任意配置为捕捉、比较和脉宽调制3个功能模式之一。 STM32F103的CCP1模块工作于捕捉模式时，当特定的跳变沿出现时，TMR1定时器的计数值会立即复制到CCPR1H和CCPR1L中并产生中断信号，通过在中断服务程序中读取这个16位计数值。当使用CCP1模块的捕捉功能实现相邻两次上升沿时间间隔的测量时，此时间间隔就是输入信号的周期g-Period.由于主频是4MHz，即每个指令周期为1μs，将预分频比设置为1：1，测得周期结果单位为微秒级。所以最终测得的速度值speed通过以下公式得出： 测速计功能的实现可由基于STM32F103的主控制模块、显示模块、齿轮和光电传感器构成的被测模块等几部分构成。 通过单片机的RC2/CCP1引脚分别连接被测模块和测量子模块，在Proteus 软件仿真时，分别由信号发生器SG1和频率计作为硬件设备连接。SG1用来模拟被测模块产生信号，F1采用频率计方式运行，用来显示当前信号频率，用来做参考值与显示模块数据，即测速计测速结果值进行比较，以验证测速计测速结果的正确与否。各模块之间的连接关系如图1所示。 该简易速度计的设计实现主要基于STM32F103的CCP模块功能，这里我们首先将STM32F103的CCP1配置为捕捉模式，预分频比设置为1：1，每个上升沿触发。 当捕捉到跳变后CPP1中断标志位置位，直接采用中断方式进行处理，即在中断服务子程序中处理相关寄存器的数值或状态变化，计算并储存相关物理量，以上设置均由软件编程来完成。 本文提出了一种基于STM32F103单片机捕捉功能实现的简易测速计设计方案，经过Proteus软件下的仿真验证，该设计方案基本符合预期结果。方案中的整个测速计设计简单方便、成本低、测速误差较小、易于实现，在模块化后，可作为一个集成测速模块直接应用于其他设计当中。
电子车速里程表的单片机实现方案 摘要：介绍了一个基于单片机的电子式转速里程表实现方案，讨论了里程计数的原理和转速指示原理，给出了用单片机AT89C2051和LM1819驱动器设计的汽车转速里程表的具体电路原理图。 关键词：转速里程表；空气轴表芯；LM1819；驱动器；单片计算机 １概述 传统的汽车转速里程表的功能有两个，一是用指针指示汽车行驶的瞬时车速，二是用机械计数器记录汽车行驶的累计里程。现代汽车正向高速化方向发展，随着车速的提高，用软轴驱动的传统车速里程表受到前所未有的挑战，这是因为软轴在高速旋转时，由于受钢丝交变应力极限的限制而容易断裂，同时，软轴布置过长会出现形变过大或运动迟滞等现象，而且，对于不同的车型，转速里程表的安装位置也会受到软轴长度及弯曲度的限制。凡此种种，使得基于非接触式转速传感器的电子式转速里程表得以迅速发展。 ２里程累计实现原理 车速里程表的速比表示的是：车速里程表转轴在汽车行驶一公里时所转过的转数。基于单片机的车速里程表采用霍尔型非接触式转速传感器。这种车速里程表转轴每转一圈,
霍尔传感器将感应发出８个脉冲。现在以速比为１:６２４的车型为例?汽车行驶一公里?则霍尔传感器发出的脉冲数共为８×６２４＝４９９２个,或者说,每个脉冲代表了１／４９９２公里的里程。将这些脉冲信号当作外部中断源输入给单片机，使每个脉冲产生一个中断,并通过中断服务程序对每个脉冲进行计数,这样，当计满４９９２时,表明汽车行驶了１公里,然后再给累计单元加一,并存入ＥＥＰＲＯＭ单元,最后通过刷新ＬＣＤ液晶显示器，即可实现里程计数功能。但在编程时要注意，ＭＣＳ－５１系列单片机的外部中断有两种触发方式，即电平触发和边沿触发，本设计选用边沿触发方式，即采用负跳变引起中断。 ３车速测量及指示原理 车速指示可采用双线圈汽车转速表头，它由空气轴表芯和驱动电路组成，空气轴表芯通常由三部分组成：磁铁、与转轴相连的指针和两个互成九十度的线圈。转轴是表芯唯一的可动部件，磁铁的转角总是趋向于两个线圈的磁场强度矢量的合成方向，磁场强度正比于加在线圈上的电压，因此，通过改变电压的极性和幅度，可在理论上使转轴组件在０～３６０度范围内转动。显然，只要能按一定的规律驱动两个线圈，就可以使指针偏转位置与输入量成线性关系，即满足下列公式： θ＝ＫＶｉｎ
防灾科技学院 毕业设计 题目基于单片机的智能速度里程表的设计 学生姓名吴建胜学号105031305 系别防灾仪器系专业电气工程及其自动化班级1050313 开题时间2013年11月29 日答辩时间2014年6月8日指导教师杨敬松职称副教授
防灾科技学院毕业设计 基于单片机的智能速度里程表的设计 作者吴建胜 指导教师杨敬松 摘要行车里程表广泛应用于各类机车，虽然以前的机械里程表稳定可靠，然而功能单一，且易受磨损。随着微电子技术的快速发展，数字行车里程表得到了广泛应用，现在不少轿车的仪表已经逐渐使用数字车速里程表。本文介绍一种基于单片机的智能里程表，该里程表是一种数字式仪表，不但可以显示机车的车速和行驶的总里程，而且可以显示阶段里程，还能显示温度和时间，同时具有超速报警功能。本设计采用A3144e霍尔传感器，通过单片机处理数据计算出机车的车速和里程，再由LCD显示器显示出来。 关键词：里程表;单片机;霍尔传感器;测速 Abstract: Odometer is widely applied in all kinds of motorcycle. The mechanical odometer is simple and reliable, but function of a single and vulnerable to wear. As the evolution of electronic technology, electronic speedometer widely used in the private car. This paper introduces a micro-controller based smart speedometer. The table is a digital meter, the total mileage of the vehicle speed and driving can not only real-time display can also display the speed alarm function. Using the Hall sensor A3144E, by micro-controller record and deal with this level the amount of change we can know the speed and mileage, these data will display by LCD. Keywords: speedometer; SCM; Hall sensor; tachometer
目录 摘要 (3) 第一章课题分析 (4) 第二章方案论证 2．1 总体方案选择 (5) 2．2 数据采集模块方案选择 (6) 2．3 主控制模块方案选择 (7) 2．4 显示集模块方案选择 (7) 第三章系统设计 3．1 硬件电路设计 (8) 3．2 软件设计 (21) 第四章系统调试 4．1 数据采集模块调试 (26) 4．2 主控模块调试 (26) 4．3液晶显示模块调试 (27) 4．4 程序调试 (28) 第五章结论 5. 1 系统性能 (29) 5. 2 存在问题 (29) 5.3 研究方向 (29) 第六章效益分析 结束语 (30) 参考文献 (32) 附录A：程序清单 附录B：系统原理图
摘要 单片机自1976年问世以来，作为微型机算计的重要分支，应用广泛发展迅速，当然也引起了仪器仪表设计的巨大变革。自动化仪表正日趋智能化、系统化、小型化和多功能化，变革的关键是将微机应用于仪表中。在此基础上发展起来的智能仪表无论是在测量的准确度、灵敏度、可靠性、自动化程度、运用功能方面还是在解决测量技术与控制技术问题的深度及广度方面都有了很大的发展。随着单片微型机性能的不断改善，大大加快了仪器、仪表微机化和智能化的过程。与多芯片组成的微机相比，单片微机的体积小、功耗低、价格也比较便宜，用单片机开发各类微机化产品，周期短，成本低，在计算机和仪表一体化设计中，有着一般微机无法比拟的优势。同时，汽车电子化、智能化是现代汽车发展的重要标志之一。随着消费者对汽车需求的增加、机械系统到电子系统的转换，这必将迅速推动半导体器件等电子器件在汽车电子中的发展，全球汽车电子产业面临着高速增长的机遇。我国汽车电子业尚处在起步发展阶段，规模化大生产还未形成，但随着未来汽车市场（国内和国外市场）的快速发展和汽车的电子价值含量迅速提高，我国汽车电子产业将形成巨大经济规模效应，成为支持汽车工业发展的一门相对独立新兴支柱产业。 本文概述了基于单片机的汽车里程表系统研究设计的全过程。全文共分六章。第一章课题分析；第二章方案论证；第三章系统设计，包括主要芯片介绍，硬件电路设计，软件C51编程设计；第四章系统实际调试；第五章结论，给出系统性能，分析系统存在的问题，以及研究方向。第六章市场分析。
基于STC89C52单片机的自行车简易数字里程表项目设计方案 1引言 在几百年的不断发展、不断设计的过程中，自行车经历了一个漫长的发展历程，并有了较为成熟的制造技术。与此同时，骑自行车也从一个单纯交通使用的角色转变成现在受很多人们爱好的日常休闲活动的方式。 作为使人们能够用于锻炼身体、日常休闲使用的重要方式，很多现有的功能已经无法满足人们的需求。社会的需求推动着技术产业的发展，于自行车行业也同样如此。人们生活质量的提升，要求其必须具有着较为便利的辅助功能，如在骑行的过程中需要了解到行车速度，为了方便地点距离的测量，还要求其有着可以测量行程的功能。 除此之外，出于上述种种理由，本设计本着在能够满足人们平常生活中锻炼身体、休闲娱乐的目的，在这种形势之下，一台方便、实用的简单数字式自行车里程表就被设计出来了。本设计的速度里程具有速度、里程的检测功能，还可以显示时间并有着清楚、明了的显示界面。该里程表可以将当前的自行车速度及行走的路程直接在液晶屏幕上显示出来，在自行车上安装也特别方便。 为实现所需功能，单片机、霍尔感应器等其它组件组合并可用液晶显示器显示出骑车时的速度及骑行路程是本设计的主要目标。整个设计分为硬件部分的设计和软件部分的设计。除此之外，自行车速度里程表的设计想法、电路和器件的原理及选择都在本文当中有提及。 课题目标对计划、软硬件设计方案的理论验证，是整个设计工作开始的重要一步。接下来需要提及的便是自行车速度里程表在符合科学设计的基础上，对于如何挑选芯片等元件的选择和怎样设计电路铺设的走向。其中，速度里程表在软
件设计层面的设计思路及计划也得到了很好的阐述。对于整个设计过程而言，分析讨论模拟过程、找出存在的问题、进行系统的检查并得出结论是作为最后的关键一步。 除了STC89C52单片机外部电路以及显示电路等具体的硬件电路和初始化、定时、中断等子程序的软件设计外，整个软件设计过程中，用C语言来编写软件。 2 设计分析要求 2.1 设计要求 （1）设计一个基于单片机制作的简易自行车里程表。 （2）显示速度、路程等的预期目标可以在该该设计中得以实现。 （3）骑行环境达到一定的温度时，系统会提示减速休息。 （4）当警报响起时，会反馈一条指令给电动机，拉紧刹车，使车缓慢减速。 （5）自行车里程计的基本工作原理能够完全了解。 2.2 方案分析 构件简单、并有着较强实用性的本系统可以通过信号采集即由计数器计算短时间的路程来求出平均速度，该平均速度近相似于该时刻的瞬时速度。光电对管来完成采集数据的任务，并以矩形脉冲的形式输出。 在本设计当中有若干个按键，可以用来满足自行车不同车型轮子直径大小的设置、对数据进行清0、调整时间等，整个设计的计数由单片机的P3.0引脚来完成。我们在设计过程当中，为实现较好的产品体验，应该全面考虑准确的测量和缩短系统反映过程中的时间。 采用通过脉冲频率来得到速度这种方法虽然能够获得较为精确的精度，我们在计算时却采用的理想状态下的数据，从而会有一定的误差产生。误差不可避免，
摘要 随着居民生活水平的不断提高，自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。自行车速度/里程表能够满足人们最基本的需求，让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量。本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车速度/里程表的设计。以AT89S52 单片机为核心，A04E 霍尔传感器测转数，实现对自行车里程/速度的测量统计，并能将自行车的里程数及速度用LED实时显示。文章详细介绍了自行车速度/里程表的硬件电路和软件设计。硬件部分利用霍尔元件将自行车每转一圈的脉冲数传入单片机系统，然后单片机系统将信号经过处理送显示。软件部分用C语言进行编程，采用模块化设计思想。该系统硬件电路简单，子程序具有通用性，完全符合设计要求。 关键词：里程/速度；霍尔元件；单片机；LED显示
Abstract With the developing of people’s life, the bicycle is not only the universal tool of transportation and substitute for walking, but becomes the first choice of entertainmenting and exercising. The bicycle mileage/speed can fulfill the basic need of people’s life, so that they can learn the speed and the mileage of the bicycle. In these paper, the bicycle mileage/speed design based on the Hall element is elaborated. By AT89S52 as kernel, using A04E Hall element to measure revolution, the measure and statistic are achieved. The bicycle speed can be displayed on LED. In this article, the hardware circuit and software design of bicycle mileage/speed instrument are introduced in detail. About the hardware, the pulse number is transmitted of one cycle of the bicycle into Single Chip Microcomputer system. Then the signal processed by Single Chip Microcomputer system is sent to display scream. About the software, in C language, the program is designed in the mode of modules. The system has simple hardware, common sub-program, and meet the demand of design. Keywords: Mileage / speed; Hall element; Single Chip Microcomputer; LED
基于单片机自行车测速系统设计报告 一、研究意义 自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史，这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中，将玩具式的木马车转换到今日各式新颖休闲运动自行车，自行车发展的目的也从最早的交通代步的工具转换成休闲娱乐运动的用途。随着居民生活水平的不断提高，自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。因此，人们希望自行车的功用更强大，能给人们带来更多的方便。自行车里程速度表作为自行车的一大辅助工具也正是随着这个要求而迅速发展的，其功能也逐渐从单一的里程显示发展到速度、时间显示，甚至有的还具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能。本设计采用了MCS-51系列单片机设计一种体积小、操作简单的便携式自行车的速度里程表，它能自动地显示当前自行车行走的距离及运行的速度。 二、主要任务 本课题主要任务是利用霍尔元件、单片机等部件设计一个可用LED数码管实时显示里程和速度的自行车的速度里程表。本文主要介绍了自行车的速度里程表的设计思想、电路原理、方案论证以及元件的选择等内容，整体上分为硬件部分设计和软件部分设计。本文首先扼要对该课题的任务进行方案论证，包括硬件方案和软件方案的设计；继而具体介绍了自行车的速度里程表的硬件设计，包括传感器的选择、单片机的选择、显示电路的设计；然后阐述了该自行车的速度里程表的软件设计，包括数据处理子程序的设计、显示子程序的设计；最后针对仿真过程遇到的问题进行了具体说明与分析，对本次设计进行了系统的总结。具体的硬件电路包括AT89C52单片机的外围电路以及LED显示电路等。软件设计包括：芯片的初始化程序、定时中断采样子程序、显示子程序等，软件采用汇编语言编写，软件设计的思想主要是自顶向下，模块化设计，各个子模块逐一设计。三、硬件方案设计 测速，首先要解决是采样的问题。使用单片机进行测速，可以使用简单的脉冲计数法。只要转轴每旋转一周，产生一个或固定的多个脉冲，将脉冲送入单片机中进行计算，即可获得转速的信息。常用的测速元件有霍尔传感器、光电传感
基于单片机的电子式里程表设计报告 一、研究意义 仪表板中最常用的是车速里程表，目前很多轿车仪表已经使用电子车速表，它通过变速器上的速度传感器获取信号，通过脉冲频率的变化使指针偏转或者显示数字。随着汽车电子半导体技术的发展，多功能、高精度、高灵敏度、读数直观的电子数字显示及图像显示的仪表已不断应用于汽车。汽车仪表的功能已不仅仅是单纯的显示，而是通过对汽车各部件参数的监测和计算机处理相配套，从而达到控制汽车各种运行工况的目的。因而电子式里程表的广泛应用将会很大的提高中国的汽车电子技术水平。本设计正是顺应了汽车电子发展的趋势，利用安装在汽车转轴上的测量盘，由光电传感器输出采样脉冲，采取单片机控制，用一个六位LED数码管和一个四位LED数码管作为显示设备，从而得出里程、车速的信息。在里程信息的存储功能上，采用了新型轿车中广泛使用的串行EEPROM芯片24C16。当电源正常供电时给电容器充电，电源掉电时，利用电容器电流将单片机中的数据写入EEPROM中。本作品廉价且功能较强，使用方便，实用价值较高，极容易得到推广。 二、方案设计 该电子式里程表以AT89S51单片机为核心，由系统输入、单片机部分和系统输出组成。其主要模块有报警装置、键盘输入、光电传感器、显示、单片机以及EEPROM存储器。单片机控制模块是该作品的重要组成部分。为了提高单片机的使用效率，以及可以实现在线编程，而采用了AT89C51单片机的升级产品AT89S51单片机。为保证数据的安全可靠保存并减少作品的成本，以及使系统的结构简单，在里程信息的存储功能上，没有采用常用的并行EEPROM存储器，而采用了新型轿车中广泛使用的串行EEPROM芯片24C16。当电源正常供电时给电容器充电，电源掉电时，利用电容器电流将单片机中的
摘要 本文介绍的速度与里程表设计以STC89C52单片机系统和霍尔传感器为核心。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用LCD液晶显示模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。 本系统由霍尔传感器、单片机ST8C9C52RC、LCD1602液晶显示模块、数据存储电路和键盘控制组成。通过单片机的设置可对霍尔传感器输入的脉冲信号进行计数和处理，这样能精确地算出加到引脚的单位时间内检测到的脉冲数；设计里程和速度显示采用LCD模块，里程数通过EEPROM来存储。 本文先对里程表设计当中所需设备作了详细介绍，对设计中存在的问题进行了说明；而后对硬件和软件部分的设计和实现作了认真的分析；然后给出了系统的建模过程及相应的系统模型，在此基础上进行了控制仿真，并对仿真效果进行了比较。 本里程表的设计具有结构简单，成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。并且可进行扩充，加入时速表的功能，更加方便的了解你现在所处的情况。 关键词：STC89单片机 LCD1602液晶显示霍尔传感器 EEPROM存储器
目录 第1章绪论 (1) 课题背景、发展及意义 (1) 系统设计概述 (1) 各章节的安排 (2) 第2章自行车里程表的设计方法与基本原理 (3) 霍尔传感器 (3) STC89C52单片机 (3) 频率测量法 (4) LCD1602 (5) 存储器EEPROM (5) 键盘控制 (6) 第3章硬件实现的设计方法与原理 (7) 系统概述 (7) 功能实现 (8) 系统总框图 (8) 各部分硬件图 (8) 3．4．1 显示部分 (8) 3．4．2 按键控制部分 (11) 3．4．3 霍尔传感器 (7) 3．4．4 复位电路 (7) 3．4．5 电源电路 (7) 3．4．6 EEPROM掉电存储器电路 (7) 第4章自行车里程表软件实现方法 (9) 软件编程实现 (13) 4．1．1 系统软件框图 (13) 4．1．2 数据处理 (14) 4．1．3 键盘控制 (14) 程序源代码与流程图 (16) 4．2．1 程序流程图 (14) 4．2．2 程序源代码 (14) PCB印刷电路板图 (40) 第5章总结 (16) 参考文献 (40) 致谢 (41)
《基于单片机的 自行车里程表、测速仪》单片机大作业 09电子2班 薛强
学号:423 目录摘要 第一章系统设计 1.1 设计任务和要求 1.1.1设计任务 1.1.2 基本要求 1.2 总体设计方案 1.2.1系统总体设计思路 1.2.2方案设计与讨论 1.3功能描述 1.4操作说明 1.5结构框图 1.6原理说明 第二章硬件设计 2.1 硬件电路 2.2 主要元件介绍 第三章软件设计 3.1 系统主程序流程图 3.2 仿真截图 3.3 源程序代码
基于80C51单片机的 自行车里程表、测速仪 摘要：本文介绍了一种基于单片机控制的简易自动自行车速度以及里程计算系统，包括自行车里程表的硬件构成，软件逻辑以及程序代码。该里程测速系统以AT89C51作为系统控制核心，采用光电传感器来检测信号，通过一定时间间隔内对信号的采集，结合自行车本身车轮参数，经过单片机对采集信号进行分析计算，最终在LCD以及LED上显示车辆行驶里程、平均速度和瞬时速度，并且具有超速报警功能。 关键词：自行车测速；单片机；光电传感器，LCD/LED显示 一、系统设计 1.1 设计任务和要求 1.1.1设计任务 设计一个自行车里程表、测速仪，可以将自行车一段时间内的行驶里程，瞬时速度，平均速度在LCD上显示出来，有一个能用LCD显示的腕式自行车里程显示器，传感器采用霍尔元器件，安装在自行车的车轮上； 1.1.2 基本要求 能实时显示当前的车速和行驶里程； 能去除或保留原先的里程数； 电池供电。 1.2 总体设计方案 1.2.1系统总体设计思路
本系统实现自行车运行过程中对行驶里程、当前瞬时速度、平均速度进行测量和显示。总体设计思路如图1所示。系统包括控制器模块、信号检测采集模块、显示模块、电源模块四部分。 系统工作时，传感器采集到信号（用按键代表脉冲、或者用频率输入代表信号输入）传输给单片机，单片机计数器统计脉冲个数，定时器记录相应时间长度，经过运算，将行驶里程、平均速度送给LCD显示，当前（瞬时）速度送给7段数码管显示。 1.2.2方案设计与讨论 速度测量原理 测量自行车的速度的原理有两种： 测量一定时间间隔t里自行车车轮转过的圈数q。假设车轮周长为c，则速度V=c*q/t测量自行车车轮转过一圈的时间t，则速度V=c/t本里程表是根据第一个原理计算速度的。 传感器的选择 红外光电传感器。把红外对管分别安装在自行车车轮的两侧，当车轮转动时，辐条会阻挡红外对管的光路，接收管输出低电平，单片机根据此信号可计算里程、速度等。红外对管的优点是测量精度高，缺点是安装比较复杂和容易受外来光线、灰尘等的影响。 开关型霍尔传感器。霍尔传感器是利用霍尔效应把磁输入信号转换成电信号的器件。把开关型霍尔传感器安装在自行车贴近车轮的支架上，磁钢安装在辐条上，当磁钢靠近霍尔传感器的时候，传感器输出一个无抖动的低电平，单片机根据此信号可计算里程、速度等。霍尔传感
目录 1 绪言 .............................. 错误!未定义书签。 1.1 课题背景 .......................................... 错误!未定义书签。 1.2 课题旳重要任务及内容 .............................. 错误!未定义书签。 2 电动电动自行车旳速度里程表总体方案设计... 错误!未定义书签。 2.1 任务分析与实现 .................................... 错误!未定义书签。 2.2 电动自行车旳速度里程表硬件方案设计 ................ 错误!未定义书签。 2.3 电动自行车旳速度里程表软件方案设计 ................ 错误!未定义书签。 3 电动电动自行车旳速度里程表硬件电路设计... 错误!未定义书签。 3.1 概述 .............................................. 错误!未定义书签。 3.2 传感器及其测量系统 ................................ 错误!未定义书签。 3.2.1 霍尔传感器旳测量原理........................... 错误!未定义书签。 3.3 单片机旳原理及应用 ................................ 错误!未定义书签。 3.3.1 单片机原理简介................................. 错误!未定义书签。 3.3.2 单片机旳引脚功能简介........................... 错误!未定义书签。 3.3.3 单片机中断系统简介............................. 错误!未定义书签。 3.3.4 单片机定期/计数功能简介........................ 错误!未定义书签。 3.4 其他器件旳简介 .................................... 错误!未定义书签。
编号： 审定成绩： 重庆邮电大学移通学院 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：基于单片机的车辆里程计算系统设计
毕业设计（论文）原创性声明和利用授权说明 原创性声明 本人郑重许诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的功效。尽我所知，除文中专门加以标注和致谢的地址外，不包括其他人或组织已经发表或发布过的研究功效，也不包括我为取得及其它教育机构的学位或学历而利用过的材料。对本研究提供过帮忙和做出过奉献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 利用授权说明 本人完全了解大学关于搜集、保留、利用毕业设计（论文）的规定，即：依照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保留毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览效劳；学校能够采纳影印、缩印、数字化或其它复制手腕保留论文；在不以获利为目的前提下，学校能够发布论文的部份或全数内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究功效。除文中专门加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的功效作品。对本文的研究做出重要奉献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权利用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、利用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，许诺论文被查阅和借阅。本人授权大学能够将本学位论文的全数或部份内容编入有关数据库进行检索，能够采纳影印、缩印或扫描等复制手腕保留和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处置。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
基于单片机自行车测速系统设计 摘要：随着科技的迅速发展，单片机的应用也越来越广泛，并带动传统控制检测技术不断更新。现在的车速表大多是电子式的，用LED数码管或LCD即时显示，显示更加直观。电子式车速表采用接触车速传感器代替软轴传动,可使车速表的安装位置不受距离限制，进一步有效地克服了机械式车速表中的诸多不足。 本次设计给出了以AT89C2051为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示所测速度的设计方案，以及串口数据存储电路和系统软件。 该方案由于使用了数码管显示模块和E2PROM，以及高效快速算法，因而可在节约系统资源和简化程序设计的基础上保证测量精度和系统实时性。其中信号预处理电路包含信号放大、波形变换和波形整形：信号预处理电路中的放大器用于对待测信号进行放大,以降低对待测信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机接口的TTL 信号。通过单片机的设置可使INT0 引脚能够对内部定时器T0 的工作进行控制,这样能精确地测出加到INT0 引脚的正脉冲宽度(即测出脉冲信号的期) 。速度显示部分采用数码显示, 所得的数据采用I2C总线, 并通过E2PROM来存储, 因而节省了所需单片机的口线和外围器件, 同时也简化了显示部分的软件编程。 本方案实现了电动车速度即时显示，并可通过控制两个按键显示速度或里程，同时加入了超速语音报警功能，使之更加人性化。 关键词：单片机；霍尔传感器；数码显示；语音报警；DC/DC变换器
The bicycle’ Speed system design based on single-chip Tonghai chen （School of Information Engineering，Hebei University of Technology，Tianjin 300401，China） Abstract:With the rapid development of technology, more and more widespread application of microcomputer, and promote the traditional control detection technology constantly updated. Electronic speedometer flexible shaft using the contact speed sensor instead of driving, speed tables can be installed without distance limitations, and further to effectively overcome the mechanical disadvantages of speed in the table. The AT89C2051 is designed to give the core of computing and the use of microcomputer control, and adopting a systematic LED display module shows the measured real-time speed design, and the serial data storage circuits and system software. The program due to the use of the digital display module and E2PROM, and efficient fast algorithm, thus saving resources and simplifying programming system based on the system to ensure accuracy and real-time. Signal pre-processing circuit which includes signal amplification, wave conversion and waveform shaping: signal pre-processing circuit in the amplifier for the amplified signal could be to reduce the requirements on signal amplitude; wave transformation and wave-shaping circuitry is used to enlarge the signal converted into TTL signals with the microcontroller interface. The INT0 pin is added to the pulse width (ie measured pulse signal period). Speed display part of a digital display, the data collected using I2C bus, and through E2PROM to store, thus saving the need microcontroller port lines and peripheral devices, but also simplifies the display part of the software programming. The program achieved the speed of real-time electric vehicle revealed two buttons can be displayed by controlling the speed or mileage, while adding a speed voice alarm function, make it more humane. Key words: microcomputer；Hall sensor；digital display；voice alarm；DC / DC convert
电动自行车里程表的软件设计 本文介绍里程表设计以单片机和霍尔传感器为核心。霍尔传感器将到来的低电平脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用LED模块进行显示，使得电动自行车的里程数据能直观的显示给使用者。 自行车里程表是用于远距离连续测量自行车行驶距离的仪表。它分为电源、霍尔传感器和显示器3部分。目前，里程表普遍使用在汽车和摩扦车上，是一种机械测量装置，测试精度相对低，自行车上使用里程表的还很少见。针对这种情况，研制新型的数字化里程表用于自行车上是非常必要的。本文介绍的自行车里程表是由电源稳压系统供电，AT89C52单片机为中央处理器，结合高精度的控制电路，方便地实现了智能化、高精度、高可靠性、高效率的自行车里程表的设计，并且使用方便。 里程表广泛应用于各类机车，包括厂矿企业所使用的电机车和汽车、摩托车等。传统的机械式里程表虽然稳定可靠，但功能单一，随着电子技术的迅猛发展，电子式里程表得以广泛应用。一种以单片机为核心的里程表，它不仅可以显示车辆行驶的总里程，也可显示一段时间的阶段里程，并且具有较强的再开发能力。这一切都是因为利用了单片机系统强大的数据存储和处理控制功能。里程表以单片机AT89C52为核心，由系统输入、单片机部分和系统输出组成。 第 1 章绪论
单片机自从推出以来，以其超小型化、结构紧凑、可靠性高、成本低等优点被人们广泛接受，从而应用于工业、电讯、数据处理、仪器仪表等多方面。电动自行车里程表是电动自行车的重要配件，在电动自行车仪表中占重要位置，但几十年来其发展变化并不大，现在国外很多车中使用了数字里程表，但在国内还并不多见。 1.1课题背景 里程表的原理很简单，因为汽车车轮的直径已知，车轮的圆周长便是恒定不变的。由此可以计算出每走一里路车轮要转多少圈，这个数也是恒定不变的。因此只要能够自动把车轮的转数积累下来，然后除以每一里路对应的转数就可以得到行驶的里程了。这样简单的原理古人就已经发现，并且开始使用了。“记里鼓车”就是这样的装置，它是利用上述原理，再加上巧妙的机构使得车轮每转一定圈数就自动敲一下鼓，此时只要有专人把它记下了，就可以得到所走里程。此装置十分巧妙无论白天、黑夜均可使用，而且盲人也可使用，体现出了我国古代劳动人民的聪明才智。不过，如果车上没有人默记鼓声数目的话，单靠记里鼓车本身还不能累计一共走了多少里。而且车停下来之后谁也不知道这车曾经走过多少里路，这是美中不足之处。 从保护环境和经济条件许可等因素综合来看，电动自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。目前市面上电动自行车的速度表和里程表都是机械的，看起来不够直观与方便。如果能用LED直接显示出来里程数或速度值，就可节省用户的时间及精力处理自行车行进过程中的突发事件。 1.2里程表的发展 现在汽车上的里程表可就不一样了，它克服了“记里鼓车”的不足之处，既能告诉你这次走了多少公里，也能记忆自从出厂以来一共走了多少公里，于是，车辆是否需要大修，发动机比例关系是否应该报废，全都有记录可依。汽车发动机的轴把动力传给变速箱，从变速箱的输出轴到车轮的传动比是不变的。在变速箱的输出轴上装有一根“软轴”，一直通到驾驶员面前的里程表里去。所谓“软轴”就是像自行车线闸用的拉线那样有钢丝芯的螺旋管，管壁和内芯之间有润滑油，外管固定而内芯可以转动，这个内芯
基于51单片机自行车测速系统设计
摘要 随着居民生活水平的不断提高，人们对于生活质量的要求也日益增加，尤其是对健身的要求。自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。自行车的速度里程表能够满足人们最基本的需求，让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量。而对于自行车运动员来说，最为关心的莫过于一段时间内的训练效果。因为教练要根据一段时间内运动员的训练效果进行评估，从而进行适当的调整已使运动员达到最佳的状态。因此爱好自行车运动的人十分学要一款能测速的装置，以知道自己的运动情况。并根据外界条件，如温度，风速等进行适当的调节，已达到最佳运动的效果。 关键词：单片机、LED显示、里程/速度、霍尔元件
第一章系统总方案分析与设计 1.1 课题主要任务及内容 本课题主要任务是利用霍尔元件、单片机等部件设计一个可用LED数码管实时显示里程和速度的自行车的速度里程表。本文主要介绍了自行车的速度里程表的设计思想、电路原理、方案论证以及元件的选择等内容，整体上分为硬件部分设计和软件部分设计。 本文首先扼要对该课题的任务进行方案论证，包括硬件方案和软件方案的设计；继而具体介绍了自行车的速度里程表的硬件设计，包括传感器的选择、单片机的选择、显示电路的设计；然后阐述了该自行车的速度里程表的软件设计，包括数据处理子程序的设计、显示子程序的设计；最后对本次设计进行了系统的总结。 具体的硬件电路包括AT89C52单片机、霍尔元件以及LED显示电路等。 软件设计包括：中断子程序设计，里程计算子程序设计，显示子程序设计。软件采用汇编语言编写，软件设计的思想主要是自顶向下，模块化设计，各个子模块逐一设计。1.2 任务分析与实现 本设计的任务是：以通用AT89C52单片机为处理核心，用传感器将车轮的转数转换为电脉冲，进行处理后送入单片机。里程及速度的测量，是经过AT89C52的定时/计数器测出总的脉冲数和每转一圈的时间，再经过单片机的计算得出，其结果通过LED显示器显示出来。 本系统总体思路如下：假定轮圈的周长为L，在轮圈上安装m个永久磁铁，则测得的里程值最大误差为L/m。经综合分析，本设计中取m=1。当轮子每转一圈，通过开关型霍尔元件传感器采集到一个脉冲信号，并从引脚P3.2中断0端输入，传感器每获取一个脉冲信号即对系统提供一次计数中断。每次中断代表车轮转动一圈，中断数n和周长L的乘积为里程值。计数器T1计算每转一圈所用的时间t，就可以计算出即时速度v。当里程键按下时，里程指示灯亮，LED切换显示当前里程;当速度键按下时，速度指示灯亮，LED切换显示当前速度。 要求达到的各项指标及实现方法如下： 1. 利用霍尔传感器产生里程数的脉冲信号。 2. 对脉冲信号进行计数。 实现：利用单片机自带的计数器T1对霍尔传感器脉冲信号进行计数。 3. 对数据进行处理，要求用LED显示里程总数和即时速度。 实现：利用软件编程，对数据进行处理得到需要的数值。 最终实现目标：自行车的速度里程表具有里程、速度测试与显示功能，采用单片机作控制，显示电路可显示里程及速度。