基于单片机的自行车里程测速仪设计

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1、毕业论文基于单片机的自行车里程测速仪设计院系：信息工程学院姓名：学号：专业：年级：指导教师：职称：完成日期: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。自行车测速仪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、时间等物理量。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，采用霍尔传感器来检测信号，通过一定时间问隔内对信号的采集，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上显示车

2、辆行驶里程、平均速度和瞬时速度，并且具有超速报警功能。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。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。正文中首先简单描述系统硬件工作原理，且附以系统硬件设计框图，论述了本次毕业设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程,并具体描述了AT89C51接口的软、硬件调试；其次阐述了程序的流程和实现过程。仿真实验表明所设计的硬件电路及软件程序是正确的，满足设计要求。关键词：里程/速度；霍尔元件；单片机；LCDAbstractWiththedevelopmentofpeop

3、lelife,thebicycleisnotonlytheuniversaltooloftransportationandsubstituteforwalking,butbecomesthefirstchoiceofentertainmentandexercising.Thebicyclespeedometercanfulf川thebasicneedofpeopleslife,sotlcanlearnthespeed,themileage,timeofthebicycle.Thisarticledescribesasimplemicrocontroller-basedcontrolautoma

4、ticallybikespeedandmileagecalculationsystem,includingbicycleodometerhardwarestructure,softwarelogic,andprogramcode.VelocitysystemofthemileageusesAT89C51asthecontrolcore,usesthehallsensorstodetectthesignalwithinacertaintimeintervalthesignalacquisition,combinedwithabicyclewheelparametersafterasingle-c

5、hipsignalacquisition,analysisandcalculation,themileage,averagespeedandinstantaneousspeedwillfinallydisplayontheLCD,andthesystemhasspeedalarmfunction.Thesystemhardwarecircuitissimple,thesubroutineisversatile,whichfullymeetsthedesignrequirements.Forthesakeofeasytoexpandwiththedesignadoptionmoldalogicf

6、orturningconstruction,makingproceduredesigningrelationthatchange,softwaremoreshorterandmoreeasiertounderstand.Makehardwarecontrolinsoftwaredescendedtomoderatetheoperation.Thetextinsidedescribesthesystemhardwareworkprincipleinbrieffirst,andattachwiththesystemhardwaredesignframediagram,discussthisgrad

7、uatedesignafunctionforappliedeachhardwareconnectingapeoplethetechniqueconnectswitheachoneamoldpieceandworkprocesses,combinetodescribeinaspecificwaytheAT89C51electriccircuitconnectsoscularandsoft,thehardwareadjuststotry.Expatiatedtheprocessoftheprocedurethenextinorderwithrealizesprocess.Thesimulation

8、resultshaveprovedthatthehardwarecircuitsdesignandsoftwareprogramiscorrect,andthesystemcanmeetthedesigningrequirementcompletely.Keywords:Mileage/speed;Hallelement;MCU;LCDII1绪论11.1 课题研究的目的和意义11.2 国内外的发展现状分析11.3 研究的主要内容22系统总体设计32.1 系统总体设计思路32.2 结构框图32.3 速度测量原理42.4 传感器的选择42.5 显示模块的选择42.6 操作说明52.7 工作原理53

9、硬件电路设计63.1 系统总电路图63.2 AT89C51单片机简介73.3 1602LCD液晶显示模块93.4 霍尔元件113.4.1 霍尔元件简介113.4.2 霍尔传感器测量原理123.4.3 转速测量方法133.5 晶振复位电路133.6 报警电路144软件程序设计154.1 测量算法概述154.2 主程序设计154.3 中断子程序设计175调试与仿真18III5.1 Proteus及Keil软件简介185.1.1 Proteus软件185.1.2 Keil软件185.2 应用Keil软件进行程序调试195.3 Proteus软件仿真195.4 仿真结果196结论23参考文献24致谢2

10、5附录26IV绪论1绪论1.1 课题研究的目的和意义中国人口众多，还是发展中国家，经济不发达制约了大多数人的消费水平，人们使用的交通工具主要还是自行车，它轻巧便捷，使用简单，很受人们的喜爱，同时也可以作为休闲运动工具，是人们锻炼身体的好工具。但随着时间的推移，人们追求的是具有更多功能的自行车，它能显示当前车子行驶的速度、里程、行车时间、最高行驶速度，甚至还有GPS全球定位系统。本文就是以这个作为出发点，尝试设计一款低成本多功能的测速仪，旨在让自行车驾驶者在驾驶时能够准确的知道车子的行驶状态，根据周围环境，做出正确的判断和操作，提高了驾驶的安全性。另外自行车运动需一款测速装置，以了解运动情况，特

11、别是对于运动员，他们需要一种能对实时运动情况进行测量并记录的仪器，通过记录的数据，运动员可以分析自己的训练成绩及训练过程，根据分析结果，可以调整自己的训练步骤。测速装置是对运动中各种参数进行测定。现测速表的设计已很多，多数由机械式或模拟数字电路来实现的，都存在体积大、精度低、不直观、功耗大、功能少等缺点。本文所述测速系统是以单片机为核心实现的，具有功能多、功耗小、直观准确以及可显示时间、总里程、速度等优点。1.2 国内外的发展现状分析随着微型计算机可靠性提高和价格的下降，用单片机测量转速已日趋普遍。我们知道，欲提高测量精度，必须先测出准确的转速，而原先在可控硅调速电路中采用的测速发电机方式已不