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自行车里程表的设计与制作

2020-12-21 00:01编辑: www.jxszl.com景先生毕设
目录
第一章 绪论 5
1.1 引言 5
1.2 设计方案 5
第二章 自行车里程表的设计方法和原理 7
2.1 自行车里程表简介 7
2.2 单片机最小系统 8
2.2.1 AT89C51单片机 8
2.2.2 时钟电路 9
2.2.3 复位电路 9
2.3 显示模块 10
2.4 霍尔传感器的测量原理 11
2.5 DS1302时钟芯片 11
第三章 系统硬件部分的设计 13
3.1 元器件作用与选择 13
3.2 原理图及焊接电路图 14
第三章 软件设计部分的设计 16
3.1 主程序流程图 16
3.2 显示流程图 17
3.3 速度处理流程图 18
3.4 电路仿真 20
3.4.1 仿真软件介绍 20
3.4.2 仿真结果 21
第四章 安装调试与性能测试 23
4.1 系统调试 23
4.1.2 硬件调试 23
致 谢 25
参 考 文 献 26
附录 27
绪论
引言
我们中国的历史源远流长,早在清朝同治年间上海已经引入了几辆自行车,从那之后,自行车也日益在改进和发展当中,到了现在自行车在中国仍然是必不可少的代步工具。现在社会很多代步工具日渐变多,汽车、电瓶车、摩托车、飞机等,种类固然繁多,但我们还是很热爱自行车,尤其是学生们尤为热爱。且现在人们追求环保,自行车不耗油,没有废气污染,很符合这一理念。在国外,自行车也是一件十分受欢迎的运动方式,老少皆可且价格低廉。
随着时代的不断发展,自行车也由以往单一的由驾驶人骑行,现在人们越来越注重锻炼身体,因而测量里程成为了观察自己锻炼效果的一个很好的把控方法。在2015年11月03日时,英国伦敦一男子骑着自行车在公园内期初61公里的时速而被警察记录在案,这无疑是一个让人觉得是一件很惊讶的事,因此才有了我本次的设计,本设计不仅提供里程表的设计,还提供了超速发出
 

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件十分受欢迎的运动方式,老少皆可且价格低廉。
随着时代的不断发展,自行车也由以往单一的由驾驶人骑行,现在人们越来越注重锻炼身体,因而测量里程成为了观察自己锻炼效果的一个很好的把控方法。在2015年11月03日时,英国伦敦一男子骑着自行车在公园内期初61公里的时速而被警察记录在案,这无疑是一个让人觉得是一件很惊讶的事,因此才有了我本次的设计,本设计不仅提供里程表的设计,还提供了超速发出警报的设置。
设计方案
自行车里程表的设计主要包括以下几个部分,如表1所示;
表1 自行车里程表的设计
构成
组成电路

1
STC89C51单片机

2
时钟电路

3
复位电路

4
显示电路

5
霍尔传感器


本设计的任务是:以通用MCS-51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MCS-51的定时/计数器测出总的脉冲数和每转一圈的时间,再经过单片机的计算得出,其结果通过LED显示器显示出来。
本系统总体思路如下:假定轮圈的周长为L,在轮圈上安装a个永久磁铁,则测得的里程值最大误差为L/a。经综合分析,本设计中取a=1。当轮子每转一圈,通过开关型霍尔元件传感器采集到一个脉冲信号,并从引脚P3.2中断0端输入,传感器每获取一个脉冲信号即对系统提供一次计数中断。每次中断代表车轮转动一圈,中断数n与轮圈的周长L的乘积为里程值。计数器T1计算每转一圈所用的时间time,就可以计算出即时速度speed。若自行车超过限定速度,系统发出报警信号,蜂鸣器响。为了能够使里程转变为数字脉冲信号,因此用霍尔传感器来转换。然后将其导入单片机中进行处理,单片机在会计算数字脉冲的频率,从而的车最后的里程并在LED显示器上显示。并且当速度超过固定值时,蜂鸣器会响提示减速。
本设计主要有2个特点:
测出自行车行驶里程
超速相应提示骑行者减速
第二章 自行车里程表的设计方法和原理
2.1 自行车里程表简介
由于我国个是一个自行车大国,所以自行车里程表也有着很大的应用。自行车里程表具有如表2的特点因而广受使用。
表2 自行车里程表优点
数量
自行车里程表优点

1
成本低,制作简单

2
体积小,价格廉价

3
安装方便、安全可靠

4
 使用范围广

5
及时报警


2.2 单片机最小系统
2.2.1 AT89C51单片机

图1 AT89C51单片机
AT89C51的特点主要 有以下13个,详情见表3
特点
AT89C51特点

1
低功耗的闲置和掉电模式

2
FLASH存储器可编程4k字节

3
可使用1000次写或擦循环

4
数据保存期限为10年

5
2个16位定时器或者计数器


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