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1、华科学院本科毕业设计（论文）基于单片机的自行车里程速度计设计摘要 随着自行车行业和电子技术的发展，自行车里程速度计技术也在不断进步和提高，用户对自行车里程速度计的要求也越来越高，因此设计了自行车里程速度计。本文主要研究了以单片机为基础的自行车里程速度器的设计。采用STC89C52单片机为主要控制芯片，运用自行车车轮上的传感器进行计数，通过一定时间间隔对信号的采集，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，最终在液晶显示器LCD上显示车辆行驶的里程和速度，同时运用其他按键分别自行车单里程计数，瞬时速度、最大速度和平均速度显示，具有超速报警。 该设计重点阐述了系统的工作原理、硬件构
2、成、各部分的主要功能以及软件的结构和实现。自行车里程速度计的设计本着安全、方便、节能、人性化的原则进行，可使现代生活显著提高。关键词：自行车,STC89C52, LCD1602 Bicycle mileage velocity meter based on MCU ABSTRACTAlong with the development of the bicycle industry and electronic technology, bicycle speedometer technology is also in constant progress and improve, user dem
3、and for bicycle mileage is more and more is also high, so I chose bicycle mileage speedometerThis article mainly introduced take the monolithic integrated circuit as the foundation rental car fare register design. Uses the 89C52 monolithic integrated circuit for the primary control chip, using the p
4、ressed key signal imitation rental car wheel counting signal, simultaneously utilizes other pressed keys to control the rental car movement to carry passengers separately/the spatial vehicle condition, the kilometer idea regulation/waiting time and the traveling schedule expense amount to the demons
5、tration. The system used three groups of nixietubes, the utilization dynamic display technology has demonstrated the distance in kilometer, the standby period and the expense separately. Meanwhile carries on the design using the software programming to the monolithic integrated circuit timer, produc
6、es the waiting timed pulse signal. this article elaborated with emphasis systems principle of work, the hardware constitution, various part of major functions as well as softwares structure and realizes.The mileage log system with STC89C52 as control core, using sensors to detect signals, by a certa
7、in time interval signal collection, in combination with itself, bicycle wheel parameters through single chip microcomputer for the analysis of the collected signal, finally displayed on the LCD screen LCD vehicle mileage and speed, overspeed alarm。The design of this multi-function window will be in
8、line with the principles of safe, convenient, energy saving, user-friendly, and it will make modern life significantly improved.Keywords： Bicycle; STC89C52; LCD1602目 录摘要IABSTRACTII目 录III第1章 绪论- 1 -1.1选题的意义- 1 -1.2课题任务- 1 -1.3设计思想- 2 -1.4主要问题- 2 -第2章 系统方案设计- 5 -2.1总体方案比较- 5 -2.2总体方案选择- 6 -2.2.1系统总体框图
9、- 6 -2.2.2实现原理- 6 -2.3分支方案选择- 7 -2.3.1单片机的选择- 7 -2.3.2显示模块的选择- 8 -2.3.3传感器的选择- 8 -第3章 系统硬件设计- 11 -3.1总体设计- 11 -3.2各单元设计- 12 -3.2.1控制单元设计- 12 -3.2.2检测单元设计- 17 -3.2.3显示单元设计- 17 -第4章 系统软件设计- 27 -4.1总体设计- 27 -4.2子程序设计- 29 -4.2.1定时子程序- 29 -4.2.2算法流程- 30 -4.2.3按键扫描子程序- 30 -4.2.4 LCD1602程序- 31 -第5章 系统调试- 3
10、3 -5.1系统硬件调试- 33 -5.1.1常见的硬件故障- 33 -5.1.2硬件调试方法- 33 -5.2系统软件调试- 34 -5.2.1系统仿真调试- 34 -5.2.2 protel99的介绍- 34 -5.2.3系统调试方法- 34 -5.3系统整体调试- 36 -结论- 41 -参考文献- 43 -致谢- 45 -附录- 47 -IIIIII第1章 绪论1.1选题的意义随着自行车的产生，里程计也就伴随着时代应运而生。随着自行车行业和电子技术的发展，自行车里程计技术也在不断进步和提高，对自行车里程器的要求也越来越高，用户不仅要求速度显示性能稳定。骑自行车时，希望看到的不仅仅只是速
11、度。安装在与自行车轮相连接的传感器在自行车行进时向里程器发送脉冲信号，在一定的公里数（即一定的脉冲数）内，不停的进行里程计数。国内自行车里程计已经经历了四个阶段的发展,从传统的全部由机械元器件组成的机械式,到半电子式即用电子线路代替部分机械元器件的自行车里程计,再从集成电路式到目前的单片机系统设计的自行车里程计。随着社会的不断发展，单片机应用技术飞速发展，里程计的功能也在不断完善.当单片机出现并应用于里程计后，现代自行车里程计的模型也就基本具备了，它可以完成计程，显示等基本工作，同时还具备了LED显示、永久时钟、存储等其他一些附加功能。单片机以及外围芯片的不断发展也进一步促进了里程计的发展。
12、本课题在基于单片机基础上对自行车计费系统进行研究，由于研究条件限制，本课题采用了按键来模拟自行车车轮的计费脉冲信号，同时用LCD1602分别显示里程器公里数、速度和温度。整个设计只对自行车里程计的常用功能进行了设计，并未附加其他功能。运用单片机对自行车里程计进行设计使得里程计在功能，稳定性和设计难度上都得到很大的提高。本设计主要是运用单片机技术对里程计进行了简单的模拟，而随着单片机技术的不断发展，单片机在自行车里程计行业的应用将会越来越广泛。1.2课题任务 本课题主要任务是利用干簧管元件、单片机等部件设计一个可用1602液晶显示的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
13、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 :STC89C52单片机的外围电路以及LCD液晶显示电路、干簧管检测电路等。 软件设计包括：系统总程序设计、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C语言编写，软件设计的思想主要是
14、自顶向下，模块化设计，各个子模块逐一设计.1.3设计思想本设计的思想是：以STC89C52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STC89C52的定时计数器测出定时1s会计数几个脉冲，再经过单片机的计算得出，其结果通过LCD液晶显示器显示出来。 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、光电传感器和光电编码器。里程测量传感器的选择也有以下几种方案：使用光敏电阻对里程进行测量、利用编
15、码器对车轮的圈数进行测量、利用霍尔传感器对里程进行测量、利用干簧管型传感器测量里程。 要求达到的各项指标及实现方法如下：(1).上电后实时显示速度(2).路程实时记录（掉电存储）(3).半径可设定（掉电存储）(4).超速报警 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。1.4主要问题根据需求分析的结果设计自行车里程器，：主要解决的问题指示灯2个：一个指示控制板是否正常上电工作，另一个指示灯指示当前速度是否超过设定的报警速度，当超过设定的速度时，灯光亮起提示车主。按键部分：有客无客模拟按键，当按下时表示有客，弹开时表示无客；待行使模拟按键，无客状态下，无论按下或弹起都无效，及等待行使指示灯都处于亮状态。在有客状态下，当按键按下时；程模拟按键，在有客并在行使状态下，每按下一次表示里程加0.1公里；待运行模拟按键，当按下是表示运行，弹开时表示等待。要求单片机内部有以秒为单位的计时功能。显示部分：控制器采用LCD1602，第一排显示日期和时间，例如显示2010 11 11 11：
