《自行车里程计毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自行车里程计毕业论文（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 毕毕 业业 设设 计计 （论（论 文）文）课题名称： 自 行 车 里 程 计课题性质： 毕 业 设 计 院 系： 电 子 工 程 系 摘要摘要：新生事物不会因传统的存在而停止它前进的步伐，电子数码科技今天已渗透到工业，农业，民用产品的点点滴滴。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。自行车里程/速度计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。更重要的是：它是最具环保的交通工具。本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车里程/速度计的设计。以 AT89C52 单片机为核心，A44E 霍尔传感器测转数，实现对
2、自行车里程/速度的测量统计，采用 24C01 实现在系统掉电的时候保存里程信息，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里程/速度计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。软件部分用汇编语言进行编程，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：关键词：里程/速度，霍尔元件，单片机，数码管1目录目录摘要： .1关键词： .1第一章 绪论 .41.1 课题介绍 .41.2 设计背景 .41.3 方案的确定与论证 .4第二章 硬件设计 .62.1 概述 .
3、62.2 单片机简述 .62.2.1 AT89C52 引脚及功能介绍(如图 2.2) .72.2.2 单片机最小系统 .112.3 设计电路 .142.3.1 LED 动态显示电路.142.3.2 感应电路 .152.3.3 控制电路 .182.3.5 报警电路的设计 .21第三章 软件设计 .223.1 软件实现的功能 .2223.2 系统主要程序的设计 .223.3 源程序 .24第四章 电路调试 .394.1 软件调试方法 .394.2 硬件调试方法 .404.2.1 常见的硬件故障 .404.2.2 调试方法 .40第五章 总 结 .41参考文献 .42附录 A.43附录 B.443第
4、一章第一章 绪论绪论1.11.1 课题介绍课题介绍自行车里程/速度计能自动显示自行车行使的总里程数及行车速度，具有超速信响提醒功能，里程数据自动记忆，也可应用于电动自行车、摩托车、汽车等机动车仪表上。1.21.2 设计背景设计背景自行车是由人力脚踏驱动的、有两个车轮的陆地交通车辆，无噪音、无污染、重量轻、结构简单、造价低廉、使用和维修方便，既能作为代步和运载货物的工具，又能用于体育锻炼，因而为人们所广泛使用。世界上第一批真正实用型的自行车出现于19 世纪初，这时候的自行车是有 车把的木制两轮自行车 ，这种自行车 只能用脚蹬才能前行，但是可以一边前行一边改变方向。后来经过长时期的改进， 从根本上
5、改变了自行车的骑行性能，也解决了自行车的震动问题，同时把自行车的速度推进了许多 ，自行车不断完善 。从 1791 年到 1888年，自行车的发明和改进，经历了近100 年中诸多发明者的不懈奋斗。从此，基本奠定了现代自行车的雏形。时至今日，自行车已成为全世界人们使用最多，最简单，最实用的交通工具。 自行车结构及性能不断完善的同时，其 发展的目的也从最早的娱乐用途变为交通代步及休闲运动用途，休闲及竞赛领域的发展使自行车研发工作不断的精益求精。1.31.3 方案的确定与论证方案的确定与论证1速度测量原理测量自行车的速度的原理有两种：（1）测量一定时间间隔 t1 里自行车车轮转过的圈数 qs。假设车轮
6、周长为 tc，则速度 V=tc*qs/t1。（2）测量自行车车轮转过一圈的时间 t2，则速度 V=tc/t2。本设计是采用原理 1 计算速度。42. 传感器的选择(1)红外对管。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。(2)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
7、据此信号可计算里程、速度等。霍尔传感器的优点是稳定和安装简易，缺点是成本较高。目前，传感器已向新材料开发，集成化、智能化、数字化、新工艺、高精度化及高稳定、高可靠化等技术发展。特别是霍尔传感器，鉴于它的价廉、易于使用，使它广泛运用于里程计、速度计等。本设计选用开关型霍尔传感器。3.显示模块的选择(1)动态扫描 LED 数码管显示。里程表的显示内容以数字为主，利用 LED 数码管可基本满足使用要求，且成本较低。LED 数码管是由发光二极管构成的，亦称半导体数码管。将条状发光二极管按照共阴极(负极)或共阳极(正极)的方法连接，组成“8”字，再把发光二极管另一电极作笔段电极，就构成了 LED 数码管
8、。若按规定使某些笔段上的发光二极管发光，就能显示从 09 的系列数字。同荧光数码管(VFD)、辉光数码管(NRT)相比，它具有：体积小、功耗低、耐震动、寿命长、亮度高、单色性好、发光响应的时间短，能与 TTL、CMOS 电路兼容等的数显器件。LED 数码管有共阳和共阴两种，把这些 LED 发光二极管的正极接到一块（一般是拼成一个 8 字加一个小数点）而作为一个引脚，就叫共阳的，相反的，就叫共阴的，那么应用时这个脚就分别的接 VCC 和 GND。再把多个这样的 8 字装在一起就成了多位的数码管了。+、-分别表示公共阳极和公共阴极。ag 是 7 个笔段电极，DP 为小数点。另有一种字高为 76mm
9、 的超小型 LED 数码管，管脚从左右两排引出，小数点则是独立的。本设计采用共阴 LED 数码管。5第二章第二章 硬件设计硬件设计2.12.1 概述概述1系统硬件电路的设计自行车里程/速度计采用 AT89C52 单片机作控制，速度及里程传感器采用霍尔元件。PO 口和 P2 口用于七段 LED 显示器的段码及扫描输出，在显示里程时，第三位小数点用17 脚 P3.7 口控制点亮。P1.0 口和 P1.1 口分别用于显示里程状态和速度状态。P1.2、P1.3、P1.6 和 P1.7 分别用于设置轮圈的大小。P3.0 口的开关用于确定显示的方式，当开关闭合时，显示速度；打开时显示里程。第 12 脚外中
10、断 0 用于对轮子圈数的计数输入，轮子每转一圈，霍尔传感器输出一个低电平脉冲。13 脚外中断 1 用于控制定时器 T1 的启停，当输入为 0 时关闭定时器。此控制信号是将轮子圈数的计数脉冲经二分频后形成，这样，每次定时器 T1 的开启时间刚好为转一圈的时间，根据轮子的周长就可以计算出自行车的速度。P1.4 口和 P1.5 口用于 EEPROM 存储器 24C01 的存取控制。11 脚输出用于速度超速时的报警。2.总体设计框图硬件电路包括单片机最小系统，里程、速度显示电路，霍尔传感器，外部存储器，报警电路,如图 2.1 所示.外部信号霍尔传感器外部存储器里程显示速度显示报警部分AT89C52 单
11、片机图 2.1 硬件电路2.22.2 单片机简述单片机简述随着科技的日新月异，单片机技术也越来越成熟。它具有的体积小、功耗低、功能强大、价格便宜、工作可靠、使用方便等特点，也被越来越广泛地应用于自动控制、智6能化仪表、数据采集、军工产品以及家用电器等各个领域。 AT89C52 是一种多功能的通用可编程接口芯片，它具有三个可编程 I/0 端口，1 个 14位可编程定时器和 256B 的静态 RAM，能方便与 MCS-51 系统单片机连接。AT89C51 可以直接和 MCS-51 单片机连接，不需要任何外加逻辑电路。AT89C52I/0 口工作方式的选择是通过对 AT89S52 的命令寄存器写入命
12、令来实现的。AT89C52 的状态寄存器地址与命令寄存器地址相同，状态字寄存器只能读出，不能写入。AT89C52 单片机因其与 MCS-51 的完全兼容性、优良的工作性能、使用的灵活性以及较高的性能价格比，成为 AT89 系列单片机的主流机型之一，所以此次设计采用 AT89C52单片机。 2.2.12.2.1 AT89C52AT89C52 引脚及功能介绍引脚及功能介绍( (如图如图 2.2)2.2)P1.01 P1.12 P1.23 P1.34 P1.45 P1.56 P1.67 P1.78RST9RXD10 TXD11INT012 INT113T014 T115 WR16 RD17 XTAL218 XTAL119 V20P2.021P2
