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基于单片机的智能自行车里程表设计【字数:9349】

2024-01-16 14:35编辑: www.jxszl.com景先生毕设
随着生活水平的日益提高,自行车不仅没有被淘汰反而成为人们休闲娱乐、强身健体的首选。对于行驶途中的速度、里程等物理量传统的自行车的里程表都能够满足。但是在休闲娱乐亦或是锻炼的时候都讲究舒适度,这就要考虑到当天的温度。本论文主要阐述的一种基于单片机的智能自行车里程表的设计,以STC89C52单片机为核心,对射型光电传感器用于测转速,用电机模拟自行车,通过码盘小孔中间的隔板对传感器中光线的遮挡来采集脉冲信号,传送到单片机中,从而得出转速。DHT11采集温度,LCD1602液晶显示屏用于温度、转速、时间以及里程的显示。本次设计以方便、人性化为原则,完全符合要求。
目录
1.绪论 1
1.1课题研究背景和意义 1
1.2研究现状及趋势 1
1.3课题的任务分析 2
1.4论文章节安排 2
2.系统硬件设计 3
2.1 概述 3
2.2系统框图 3
2.3单片机模块 4
2.3.1单片机模块的选择 4
2.3.2单片机最小系统 4
2.4传感器模块 5
2.4.1传感器模块的选择 5
2.4.2对射型光电传感器模块 6
2.5显示模块 6
2.5.1显示模块的选择 6
2.5.2 LCD1602显示模块 7
2.6 驱动模块 7
2.7环境监测模块 8
2.8按键模块 8
2.9 PCB布线图 9
3.系统软件设计 10
3.1主程序流程 10
3.2 计数模块 12
3.2 LCD显示模块 13
3.3温度检测 14
4.系统调试 15
4.1系统测试实物图 15
4.2调试流程 15
4.2.1工艺及元器件检查 15
4.2.2调试结果展示 16
4.3困难及解决方法 17
5.总结 18
参考文献 19
致谢 20
附录 21
部分核心代码 21 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072

系统原理图 26
PCB布线图 27
1.绪论
1.1课题研究背景和意义
自汽车发明以来,已经有了100多年的发展历程。但是随着时代的发展,人们的环保意识越来越强,所以自行车的使用不仅没有减少反而逐年增加。使用方便,环保安全,不易拥堵使它被越来越多的人们接受和喜欢。
随着居民生活水平的不断提高,自行车不再只是充当运输和代步的角色,而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。自行车里程表作为自行车的一大辅助工具也顺应这个趋势得到了快速的发展,其功能也由单一的里程显示发展到速度、温湿度显示、以及超速报警等功能于一身。这些功能让人能清楚地知道当前速度、时间、等物理量。超速报警也能更好的提醒用户在骑行时对安全方面的关注。大大增加了行车安全。而且从保护环境和经济条件许可等因素综合来看,再加上共享单车地风靡,自行车的热度不仅仅会只存在于现在,在以后,自行车也会有很广阔的发展空间。
本课题主要是设计一个能够实时显示速度、里程及温度的自行车里程表。该里程表能够满足自行车骑行者在骑行过程中能够准确的了解自行车的行驶状态和行驶时自行车的速度、共骑行了多远的距离以及出行当天的温度等情况,让骑行者可以提前做好准备,这一功能额完善也可以提高骑行者在骑行途中的便捷性、安全性和趣味性。
1.2研究现状及趋势
之前我国颁布的禁摩令对摩托车市场造成了严重的打击,一再强调的“环保”话题不仅促进了公交车的发展,对自行车行业也起到了一定的促进作用。一直以来,自行车都是我国居民的一种不可或缺的代步工具。现在在全国的各个城市,随处可见的共享单车等公用自行车正是自行车越来越受全国人民喜爱的体现。
综合环境及经济等因素来看,自行车不仅是现在,到未来都有很广阔的发展空间。不仅是在国内,国外现在也有很多类似的自行车速度里程表的生产和销售[10],有些产品功能单一,仅仅只有测速或者里程的功能,而有些则比较复杂,加入了“GPS”[11]定位等功能,使自行车里程表更加人性化,也能更好地满足大众多方面的需求,且更受大众的青睐。
在市场上,今年大陆市场逐年增加,北美等市场逐渐衰退,产品制造基地渐渐转移到了大陆是其最关键的原因,“单片机”(MCU)[12]的需求也越来越高。预计未来在大陆的销货比重仍会继续增高,从全球倡导节能环保的趋势来看,自行车在生活中的比重也会增加。
1.3课题的任务分析
本设计的任务是:以51单片机为处理核心,用对射型光电传感器中光信号的变化转换成51单片机可以处理的电脉冲信号。骑行的里程数及速度可以通过传感器采集的脉冲信号经过51单片机的定时/计数器的片上外设计算出脉冲总数。采用DHT11采集温度,将采集到的信号通过放大电路进行处理,然后送入单片机,最后将温度、里程数及速度等参数通过液晶显示模块显示出来。
1.4论文章节安排
论文包括以下几个方面:
第一部分:介绍本次论文的研究目的和意义,以及智能自行车里程表在将来的发展前景和重要意义,简单叙述整体框架和各模块,简述课题的工作。
第二部分:该部分为硬件部分,介绍硬件的整体设计思路,单片机的简介、发展、方案和选型。单片机最小系统、显示电路、驱动电路的设计和调试,稳压电源电路、各传感器模块电路设计等。
第三部分:该部分为软件编程部分,包括以下内容:显示模块软件设计、驱动模块软件设计、各传感器模块软件设计等。
第四部分:该部分为调试部分,相应的成果展示,实物的照片。
第五部分:总结部分。结束语,参考文献,在毕业设计中遇到的困难以及相应的解决办法,毕业设计给自己带来的启发等等。
2.系统硬件设计
2.1 概述
本次设计的基础部分就是硬件电路设计,它包括了信号的采集、整形,单片机的计算处理,数据的显示等,两个关键的器件就是单片机和传感器。
如今,传感器是各个系统与设备中不可或缺的信息采集工具。它更是生产领域中的关键性器件,光电传感器是一种以被测物引起的遮光和反射为检测原理的器件。光电传感器是一种通过把光强度的变化转变成电信号的变化从而达到控制的目的的器件。随着时代的发展。光电传感器的发展也随之提高。本次设计选用的就是对射型光电传感器。
光电传感器由光发射器和光接收器相对安装组成,其功能是把光信号转变为电信号。当电源被接通时,光发射器就会有光线发出,如果光路中没有被测物体经过,光线就会直接送到光接收器,如果被测物体将光路阻断,那么输出信号就会改变。因此,对射式光电传感器用于此次设计是最可靠的。

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