基于单片机自行车里程表系统设计

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1、基于单机片自行车历程表系统设计摘要：自行车作为一种重要的旅游工具, 即使在当今科学技术的快速发展下, 在各种新型运输设备的激烈竞争中, 也没有逐渐淡出人们的视野。相反, 随着过去一段时间自行车共享的普及, 自行车在人们日常生活中的重要性再次展现在我们面前。自行车系统的升级和自行车驾驶方式的改进已成为我们研究的主要问题。本文对智能自行车数字里程表的系统设计进行了研究和总结, 指出了系统设计的总体方案和系统软件电路的测试与分析。基于单片机技术, 对多功能自行车里程表进行了研究和设计。如果速度超过限制, 仪表还可以及时提示报警信息。基于 STC89S51 单片机、NJK 双线霍尔传感器和 LCD16

2、02 液晶显示屏, 设计了一个简单的自行车代码表, 能够准确、快速、实时地显示自行车速度、总里程等信息。原理简单, 安装方便, 灵敏度高, 能满足自行车爱好者的需求。 关键词：单片机；智能自行车；里程表设计；系统升级目 录第一章 绪论21.1引言21.2 研究背景21.3 研究意义31.4 国内外研究现状31.5 研究内容4第二章 里程表的设计42.1 霍尔传感器的工作原理52.2 里程表系统设计方案52.3 里程表系统硬件与软件设计方案72.3.1 里程表系统硬件设计方案分析72.3.2 里程表系统软件设计方案分析与研究82.4 程序设计102.5 硬件测试11第三章 总结11致 谢12参考

3、文献13第一章 绪论1.1引言我们的国家是一个自行车大国。随着人们生活水平的不断提高, 自行车不仅成为交通工具和交通工具, 也成为人们放松、娱乐和锻炼的工具 1。因此, 人们希望越来越多的自行车功能, 如娱乐、休闲和运动, 能给每个人带来更多的健康和幸福。在这一背景下, 多功能自行车里程表作为自行车的主要辅助工具得到了迅速发展。科学、美观、合理地设计自行车里程表具有重要的意义和实用价值。目前, 里程表广泛应用于汽车和摩托车。它是一种精度相对较低的机械测量装置。它很少用于自行车。针对这种情况, 有必要开发一种新型的自行车数字多功能里程表。1.2 研究背景随着我国经济的快速发展, 居民人均收入和消

4、费水平显著提高, 使人们的出行质量和出行环境要求越来越高。然而, 车辆的迅速普及和机动车保有量的迅速增加, 给大城市带来了越来越严重的交通拥堵和环境污染问题, 严重影响了居民的出行环境 和质量。随着城市化和机动化的加快, 机动车数量的不断增加, 有限的城市交通能力难以维持。许多大城市越来越无法承受日益增加的交通压力, 这最终使交通拥堵问题越来越严重。交通拥堵对人们的健康有害。交通拥堵使汽车长期闲置。此时, 不完全燃烧产生的一氧化碳等有毒气体会对人体健康造成极大危害。同时, 由于拥堵时间的不确定性, 人们会产生焦虑和烦躁, 进而产生焦虑、易怒等一系列负面情绪。特别是在长期拥堵的情况下, 人们会变

5、得容易冲动, 一些轻微的摩擦可能会导致矛盾的升级和扩大, 使原来的拥堵更加严重。传统上, 解决交通拥堵的主要途径是增加交通供应。然而, 根据著名的 丹斯丁格定律, 我们知道, 新的和扩大的道路将导致新的交通量, 导致交通需求趋于超过交通供应 W。因此, 缓解交通拥堵的政策和研究越来越倾向于交通需求管理。交通需求管理政策是指以政策为导向, 通过成本、服务等因素影响旅客对出行方式、出行时间等的选择, 促进交通需求与交通供给在时空上的平衡。1.3 研究意义自行车作为一种重要的旅游工具, 即使在当今科学技术的快速发展下, 在各种新型运输设备的激烈竞争中, 也没有逐渐淡出人们的视野。相反, 随着过去一段

6、时间自行车共享的普及, 自行车在人们日常生活中的重要性再次展现在我们面前。进油计广泛应用于汽车和摩托车。它是一种精度相对较低的机械测量装置。在自行车中很少使用计肌量计。针对这种情况, 有必要开发一种新型的自行车数字多功能里程表。本文对自行车里程表的数字显示进行了研究。基于单片机技术, 设计了一种简单的自行车里程表, 以 STC89S51 为处理器, 采用 NJK 双线霍尔传感器和 LCD1602 液晶屏。该仪表可以准确、快速、实时地显示自行车速度和总里程的信息。1.4 国内外研究现状英国著名经济学家皮古 (1 9 2 0年) 在他的福利经济学中首次提出了道路通行费的概念。Walters _ (

7、1961年) 和 Vicrey _ (1969年) 分别在20世纪60年代发展了这一理论。他们也是自行车里程表的两个最具代表性的模型。沃尔特斯提出了边际成本固定价格模型 (静态模型), 认为拥堵定价应该是边际社会成本和边际个人成本之间的差异, 为改造传统的拥堵奠定了基础将定价理论模型转化为一个实用的模型 W. Vickrey, 提出了瓶颈收费理论。他认为, 拥堵定价应该以用户不收费时排队等候的时间成本为基础。W 收费代替排队和等待时间成本, 可以使均衡条件满足旅客的需求。旅行者还可以通过选择旅行时间和路线来最大限度地降低旅行成本。某种中国经济学家对拥堵定价研究较晚, 但在拥堵定价理论方面取得了

8、一些成就。分析了我国拥堵定价的可行性和必要性。黄海军和杨海将最优控制理论应用于拥堵定价研究。考虑到拥堵定价模型中的路段交通能量, 扩大了边际收费原则的适用范围。他们还研究了不同路段属性和通行费与相同出行方式的结合。王健、胡云泉、安石在非总量模型的基础上得出结论, 拥堵费的征收会导致公用事业功能的变化, 最终影响交通结构的变化。刘廷婷等人提出了将拥堵费征收与公共交通发展结合起来的策略。研究了弹性需求下收费公路的双层规划模型。收费公路的高层模型不超过交通量。目标是最大限度地提高网络的净收入, 目的是最大限度地降低较低模式的旅行成本。设计了一种遗传性模拟退火 (GA-SA) 混合优化算法来计算 tw

9、。钟少平和邓伟提出了动态拥堵定价策略, 建立了包括多种交通方式在内的拥堵收费模式, 分析了拥堵培训定价下不同旅客出行方式的选择。罗庆宇分析了影响居民出行的因素。根据 2 0 0 4年上海居民出行调查的数据, 建立了多日志模型, 预测拥堵收费对交通结构的影响。结果表明, 收取拥堵培训费可以降低汽车在交通结构 PW 中的出行比例。徐旺等人利用多航海模型, 结合北京中关村附近地区的交通法规数据, 预测和分析拥堵收费对居民出行选择的影响。该结构表明, 随着拥堵费的增加, 汽车出行选择的比例越小, 公共交通、步行和自行车出行选择 PU 的比例就越大。1.5 研究内容第一部分阐述了本文的研究背景和意义,

10、介绍了国内外里程表的研究现状、国外城市的实际情况和国内城市的探索, 提出了基于本文的研究方案。并对本文的主要研究内容进行了总结。第二部分, 研究总结了基于单片机的智能自行车数字里程表的系统设计。指出了系统设计的总体方案和系统软件电路的测试与分析。第二章 里程表的设计近年来, 随着经济的发展, 电动车行业逐渐取代自行车成为车辆。自行车的使用不再那么流行, 但人们对生活质量的要求越来越高, 越来越重视健身和运动, 自行车作为一种简单、低碳的生活代用工具是非常合适的。而自行车不仅是一种行走的工具, 而且它的娱乐、休闲和锻炼功能也逐渐被人们挖掘出来。同时, 使用自行车减少了汽车尾气的排放, 并且可以更

11、加环保。对于我们这样的大国来说, 环境变得越来越重要。合理设计自行车代码表, 不仅可以让自行车爱好者看到自己的速度, 还可以记录下自己的旅程。本文为这些自行车爱好者设计了一个简单的代码表, 可以显示每小时的速度和里程数。2.1 霍尔传感器的工作原理 霍尔传感器是一种能够实现磁电转换的传感器。它是一种基于霍尔效应的磁场传感器。它主要用于探测磁场及其变化。根据霍尔器件的功能, 霍尔传感器可分为两种类型: 霍尔线性器件传感器和霍尔开关传感器。前者输出模拟信号, 后者输出数字信号。霍尔传感器电路包括信号放大电路和波形整形电路。放大测量信号的目的是为了减少它。 针对测量信号的振幅要求, 采用波形转换和波

12、形整形电路将放大信号转换为 TTL 信号, 可与单片机连接, 然后将检测到的脉冲信号输入到单片机, 通过计算进行处理, 以输出显示结果。霍尔元件由于具有静态、结构简单、体积小、频带宽、动态特性好等特点, 在检测技术、自动控制技术和信息处理等领域得到了广泛的应用。动态范围宽、寿命长、非接触式测量。霍尔传感器的未来发展趋势将是高灵敏度、高精度和高稳定性。在微电子技术发展的基础上, 将有更快的发展。2.2 里程表系统设计方案过去一段时间发布的摩托车禁令确实冲击了摩托车的发展, 目前的环保方案促进了公交车的使用, 但也在一定意义上促进了自行车的发展。自行车因其方便和环保, 在人们的生活中占有绝对的地位

13、。目前, 通过对智能自行车的改进更加灵活, 逐渐成为人们的短距离步行工具, 传统自行车正逐渐减少了人们对当今生活的帮助, 因此智能自行车的作用是无法发挥的忽视。特别是这种里程表系统的设计, 对人们的日常生活和交通都有很大的帮助。这种里程表设计可灵活安装在自行车上, 在使用过程中非常方便和方便。通过该技术的应用, 用户可以很容易地了解运动的速度, 使练习的距离得到全面掌握, 并实现对骑行时间的合理控制和管理 1。在操作过程中, 有超速提示, 这对骑自行车的人来说是非常安全的。作为一种新型的电子设备, 自行车系统升级的好处是非常大的, 为人们提供了更方便、更快捷的生活方式, 保证了人们的出行安全。

14、由于这种电子设备可以灵活地安装在自行车上, 为用户带来了方便, 为用户的安装和拆卸提供了方便。在设计成本方面, 该技术还具有设计成本低的特点。它非常适用于企业的生产和自行车的应用。其未来的发展前景非常明确。该里程表系统的设计方案将在下面详细说明。本系统设计由两部分组成, 一是硬件部分, 另一部分是软件部分。并采用模块化设计方案, 合理地将硬件和软件结合起来, 形成系统, 在系统中发挥重要作用。该系统的电路设计也很简单。下面将详细说明此设计的电路。硬件部分由单片机的各种较小的系统组成。每个功能电路在系统中都发挥着自己的作用, 在系统的正常运行中发挥着重要作用。此外, 软件部分使用的主要编程语言是

15、 C 语言, 它在实现软件的稳定性和效率方面发挥着重要作用。每个部分一起进行合理的调节和控制, 以保持系统的稳定性。 本文选择 STC89S51 作为控制芯片。外围设备包括霍尔传感器、复位键 LCD1602 和报警。STC89S51 使用8051片上可编程芯片, 包括 8K ROM。是新一代的51台单片机, 具有高速、低功耗的要求。霍尔传感器采用 NPN 型恒开接触。系统设计框图如图1所示。霍尔传感器收集车轮每个转弯所产生的脉冲, 这些脉冲被处理并发送到单片机的外部柜台。复位按钮将程序中的寄存器清零, 并保存数据, 以便为下一次骑行做准备。Lc1602 负责显示里程和速度。当车速超过一定限制或

16、里程达到一定限制时, 报警器会通知骑车人注意自身安全或适度锻炼。图1 系统设计框图2.3 里程表系统硬件与软件设计方案软件部分由主程序和定时器中断程序组成。计时器的时间为三秒。每三秒钟, 程序自动进入中断程序来计算速度和里程数。中断程序根据三秒内收到的脉冲数计算自行车前轮滚动的次数, 并根据周长计算公式计算3秒内的里程数。速度是通过将三十秒内的里程除以 3 (以年为单位) 来获得的。转换后, 得到 kmh。保存第一个三秒里程, 并在清除脉冲后, 下一个三秒里程和上一个累积总和发送到 LCD 屏幕。2.3.1 里程表系统硬件设计方案分析 单片机智能自行车的硬件系统比较专业, 主要采用控制芯片是 STC89C52。硬件处理数据的基础是电脉冲的计数方法。通过对霍尔传感器脉冲信号的采