课程设计：自行车里程表

工业学院

本科课程设计（论文）

题目__________________________________ __________________________________

指导教师__________________________

辅导教师__________________________

学生__________________________

学生学号__________________________

_______________________________

院（部）____________________________专业

________________班

自行车里程表

自动化与电子学院电子信息科学与技术081

2011 12 27

______年___月___日

自行车里程表

摘要：本文介绍的速度与里程表设计以单片机最小系统和霍尔传感器为核心。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用LED模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。

本系统由霍尔传感器、RC滤波电路、单片机AT89S51、系统化LED显示模块、数据存储电路和键盘控制组成。其中霍尔传感器包含信号放大和波形整形。对待测信号进行放大的目的是降低对待测信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机相连的TTL信号；通过单片机的设置可使部定时器T1对脉冲输入引脚T0进行控制，这样能精确地算出加到T0引脚的单位时间检测到的脉冲数；设计中速度显示采用LED模块，通过速度换算得来的里程数采用I2C总线并通过E2PROM来存储，既节省了所需单片机的口线和外围器件，同时也简化了显示部分的软件编程

本文先对里程表设计当中所需设备作了详细介绍，对设计中存在的问题进行了说明；而后对硬件和软件部分的设计和实现作了认真的分析；然后给出了系统的建模过程及相应的系统模型，在此基础上进行了控制仿真，并对仿真效果进行了比较。

本里程表的设计具有结构简单，成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。并且可进行扩充，加入时速表的功能，更加方便的了解你现在所处的情况。

关键词：单片机最小系统，LED数码管，霍尔传感器，RC滤波器,EEPROM存储器

目录

第一章概述 (4)

第二章硬件设计 (5)

2.1系统组成结构框图 (5)

2.2具体硬件电路及工作原理 (5)

2.3 AT89C2051单片机简介 (6)

2.3.1芯片概述 (6)

2.4其他外围硬件电路 (7)

2.4.1电源电路 (7)

2.4.2霍尔传感器 (8)

2.4.3 4位串行静态显示电路 (8)

第三章软件设计 (9)

3.1主程序设计 (9)

3.2 外中断0和T1定时溢出中断服务子程序设计 (9)

3.3 速度/里程显示控制子程序设计 (9)

3.4系统完整源程序 (9)

参考文献 (10)

附录 (10)

附录1 整体电路图 (10)

附录2 源程序 (113)

致 (19)

总结 (19)

第一章概述

本设计介绍的速度与里程表设计以单片机和光电传感器为核心。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用LED 模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直接的显示给使用者。该设计能实时地将所测的速度与累计里程数显示出来，主要是将传感器输入到单片机的脉冲信号的频率（传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号）实时地测量出来，考虑到信号的衰减、干扰等影响，在信号送入单片机前应对其进行放大整形，然后通过单片机计算出速度和里程，再将所得的数据存储到串口数据存储器，并由LED显示模块交替显示所测速度与里程。本设计的里程数的算法是一种大概的算法（假设在一定时间自行车是匀速行进，平均速度与时间的乘积即为里程数）。

本系统由信号预处理电路、单片机AT89C2051、系统化LED显示模块、串口数据存储电路和系统软件组成。其号预处理电路包含信号放大、波形变换和波形整形。对待测信号进行放大的目的是降低对待测信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机相连的TTL信号；通过单片机的设置可使部定时器T1对脉冲输入引脚T0进行控制，这样能精确地算出加到T0引脚的单位时间检测到的脉冲数；设计中速度显示采用LED模块，通过速度换算得来的里程数采用I2C总线并通过E2PROM来存储，既节省了所需单片机的口线和外围器件，同时也简化了显示部分的软件编程。

设计时，应综合考虑测速精度和系统反应时间。本设计用测量脉冲频率来计算速度，因而具有较高的测速精度。在计算里程时取了自行车的理想状态。实际中，误差控制在几米之，相对于整个里程来说不是很大。为了保证系统的实时性，系统的速度转换模块和显示数据转BCD码模块都采用快速算法。另外，还

应尽量保证其他子模块在编程时的通用性和高效性。本设计的速度和里程值采用6位显示，并包含两个小数位。

第二章硬件设计

2.1系统组成结构框图

根据功能要求，首先要进行的是总体方案的设计于论证，构思一个符合实际要求的系统，如图2.1所示。

系统由测量模块、功能选择模块、显示模块、供电模块和单片机小系统构成。功能选择后启动测量，大片及实时采集、处理后显示。

图2.1 系统组成结构框图

2.2具体硬件电路及工作原理

具体硬件电路如图2.2所示。

灯D1指示；S3为速度和里程切换开关；S4为限速切换开关，可以根据自身需要选择不同的最大超速速度；S5为里程单位切换开关。P1.4输出低电平时，控制D2亮，表示此时显示的里程值为km/h,P1.5输出低电平时，控制灯D3亮，提示速度太慢；P1.6输出低电平时，控制灯D4亮，表示此时的显示值时里程（否则为速度）；P1.7控制超速报警电路，其为高电平表示行驶速度正常，为低电平时，三极管9012导通，驱动蜂鸣器报警。

2.3 AT89C2051单片机简介

2.3.1芯片概述

AT89C2051是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片含2k bytes的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大AT89C2051单片机

可为您提供许多高性价比的应用场合。

AT89C2051是一个功能强大的单片机，但它只有20个引脚，15个双向输入/输出（I/O）端口，其中P1是一个完整的8位双向I/O口，两个外中断口，两个16位可编程定时计数器,两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器。同时

AT89C2051的时钟频率可以为零，即具备可用软件设置的睡眠省电功能，系统的唤醒方式有RAM、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后即进入继续工作状态。省电模式中，片RAM将被冻结，时钟停止振荡，所有功能停止工作，直至系统被硬件复位方可继续运行。管角配置图2.3所示。

图2.3 2051引脚图

主要功能介绍

（1）兼容MCS51指令系统

（2）15个双向I/O口

（3）两个16位可编程定时/计数器

（4）时钟频率0-24MHz

（5）两个外部中断源

（6）可直接驱动LED

（7）低功耗睡眠功能

（8）可编程UARL通道

（9）2k可反复擦写(>1000次）Flash ROM

（10）6个中断源

（11）2.7-6.V的宽工作电压围

（12）128x8bit部RAM

（13）两个串行中断

（14）两级加密位

（15）置一个模拟比较放大器

（16）软件设置睡眠和唤醒功能

可见。2051可以为很多的嵌入式控制应用提供高度灵活而且价格低廉的方案，特别适合小系统。本系统仅用到单片机的10个I/O口，所以选用2051单片机做主系统。

2.4其他外围硬件电路

2.4.1电源电路

如图2.4所示。发电机发出+15V的交流电，经整流滤波后，再给镍氢电池组充电，充电采用恒流方式。已充电的电池组经7805稳压，给霍尔传感器和单片机系统供电。由

图2.4 电源电路原理图

于充电电流可达400～500mA,且充电时间较长，所以三极管选用功率高的C8050。5KΩ的电位器用于调节充电电流，避免电流过大烧坏元件。

当然，实验设计过程中为了简便，我们可以不用电机。直接用4个1.5V的电池组经7805稳压后得到+5V电压给单片机系统和霍尔传感器供电。

2.4.2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。本系统采用JK8002D霍尔接近开关，他是一种非接触型无触点开关，系统通过它探测外部的磁场的强弱变化，继而控制开关输出。磁场由外部的磁钢产生。

JK8002D霍尔接近开关的部原理图和输入/输出特性如图（5）和图（6）所示。JK8002D霍尔接近开关的输入量是磁感应强度B，当B值达到一定的程度(如Bl)时，霍尔开关部的触发器翻转，其输出电平状态也随之翻转。

当探头与磁钢距离由远而近为8mm时，霍尔元件输出端输出一个无抖动的低电平（约为0.2V），当两者距离足够远时，霍尔元件输出端输出一个无抖动的高电平（约为3.7V），所以输出信号可直接到单片机的外中断0的引脚。

2.4.3 4位串行静态显示电路

当单片机的UART口部进行串行通信时，可设置其工作于同步移位寄存器方式0，以输出显示信息，实现n位LED的静态显示，这样做只占用了很少的I/O 口线。系统中，4各共阳极得LED数码管和4片74LS164构成4位数字显示电路，74LS164将串行输入的显示信息转换成并行输出，驱动数码管显示。74LS164在低电平输出时允许通过的电流为8mA，故不必添加驱动电路即可获取理想亮度。与动态扫描方式相比较，该方式无须CPU做不停的扫描，频繁地为显示服务，节省了CPU的时间，软件世界也比较简单。显示电路如图2.5所示。

图2.5 4位串行静态显示电路原理图

第三章软件设计

3.1主程序设计

主程序流程图见图3.1。

开机后系统自检，正常时LED显示“——”，同时等待自行车行驶。轮子开始转圈后，系统进行记录和计算，并根据速度/里程开关的选择显示数值。

3.2 外中断0

外中断0每计数一次，

相应的值。

T1定时的基准时间设为ms即当

序部分。

3.3 速度/里程显示控制子程序设计

最大允许速度由限速切换开关S4控制，超速(>20千米/小时)使单片机的P1.7输出低电平报警。若行驶速度太慢（<0.5m/s）,灯D3不断闪烁，LED交替显示“Erro”、“Sudu”和当前速度值，以引起骑车者的注意。

速度显示值的单位有km/h和每m/s,由功能键S5切换。对于里程值，为了较精确地显示，程序设置了不同里程围时所显示的小数点后数字的位数：里程为10m～99m,显示2位小数；里程为100m～999m，显示1位小数。

3.4系统完整源程序

如附录2

参考文献：[1] 毅坤，善久.单片微型计算机原理及应用.：电子科技大学，2002.

[2] 友德，志英，徐时亮.单片微机原理应用与实验.：复旦大学，2000.

[3] 伟福Lab2000P系列单片机仿真实验系统说明书.

[4] 学坚周斌微型计算机原理和应用：清华大学

[5] 为单片机原理

附录

附录1 整体电路图

附录2 源程序

自行车里程表

/* 各引脚用途及系统功能说明

P1.0 速度和里程切换：1显示速度，0显示里程

P1.1 限速度切换：1 10m/s；0 8m/s P1.2 km/h和m/s的切换：

P1.4 指示显示器单位为km/h

P1.5 速度太慢灯闪烁警告

P1.6 0时灯亮，指示里程；为以灯不亮，显示速度

P1.7 超速度报警

距离最大值为9999m

6H圈、38H圈、22C圈、15B6圈

0m=

//变量定义//

XIAOSHU EDU 57H ；小数点位数单元

GEWEI EDU 40H ；显示单元

SHIWEI EDU 41H ；BAIWEI EDU 42H ；QIANWEI EDU 43H ；QSHU1 EDU 43H ；QSHU0 EDU 61H ；自行车圈数存储单元高位

QSHU0 EDU 62H ；自行车圈数存储单元低位SJIAN0 EDU 6CH ；T1定时溢出存储单元高位

SJIAN1 EDU 6DH ；T1定时溢出存储单元低位

//主程序//

ORG 000H

AJMP START

ORG 0003H

AJMP INTEX0

ORG 001BH

AJMP IT11

ORG 0030H

START: MOV SP,#75H ；设置堆栈指针

MOV SCON,#00H ；串行口工作方式

MOV GEWEI,#0AH ；开机显示

MOV SHIWEI,#0AH

MOV BAIWEI,#0AH

MOV QIANWEI,#0AH

ACALL DIS11

SETB P3.2 ；外中断0为输入查询方式

JB P3.2 ；等待第一个有效脉冲（下降沿）到来

ACALL CLEARRAM ；调用系统准备显示初始化子程序STLOOP: JNB P1.0,ST1 ；p1.0=0,显示速度

ACALL DISPLAYS ；P1.0=1, 显示里程

SJMP STLOOP ；循环显示

ST1: ACALL DISPLAYV ；

第一个下降沿来后显示速度

AJMP STLOOP ；循环显示

//系统准备显示初始化子程序// CLEARRAM: MOV TMOD,#10H ；T1用于定时，工作于模式1

MOV TH1,#0B1H ；定时20ms初始值

SETB P1.2 ；P1.2-P1.0为输入

SETB P1.1

SERB P1.0

CLR A ；相应RAM空间清零

MOV 21H,A ；速度/里程的BCD码高位清0

MOV 22H,A ；速度/里程的BCD码低位清0

MOV QSHU1,A ；圈数空间清0

MOV QSHU0,A

MOV 6AH,A ；T1溢出次数暂存单元高位清0

MOV 6BH,A ；T1溢出次数暂存单元低位清0

MOV SJIAN0,A ；计数器空间清零

MOV SJIAN1,A

MOV XIAOSHU,#01H ；默认显示3位小数

SETB IT0 ；设置外中断为边沿触发方式

SETB PT1 ；T1优先级最高

SETB EA ；开总中断

SETB ET1 ；开T1中断

SETB EX0 ；开外0中断

//外中断0服务子程序//

INTEX0: PUSH ACC ；累加器堆栈保护

PUSH PSW ；状态字堆栈保护

INC QSHU0 ；圈加1

SETB P1.7 ；置1不报警

CLR A ；清A

CJNE A,QSHU0,SUBX0 ；计数没溢出转SUBX0

INC QSHU1 ；溢出进位（61H加1）

SUBX0: CLR TR1 ；关计时，读轮子转一圈的时间

MOV 6AH,SJIAN0 ；时间暂存

MOV 6BH,SJIAN1

MOV TH1,#0B1H ；定时器T1重付初值

MOV TL1,#0DFH

CLR A

MOV SJIAN0,A ；清计时空间

MOV SJIAN1,A

SETB TR1 ；重新计时

POP PSW ；状态字恢复

POP ACC ；累加器恢复

RETI ；中断返回

//T1定时器溢出时中断服务子程序//

IT11: PUSH ACC ；堆栈保护

PUSH PSW

INC SJIAN1 ；定时20毫秒溢出次数

MOV A,SJIAN1 ；读一圈定时的次数

CJNE A,#0BBH,SUBT1 ；速度太慢（<0.5）,处理

AJMP SUBT2

SUBT1: JC SUBT2

INC 69H ；（69H）为奇数，LED显示“Erro”

MOV A,69H ；再显示具体速度的值

JB ACC.0 ERRO ；（69H）为偶数，LED显示“Sudu”

MOV GEWEI,#05H ；再显示具体速度的值

MOV SHIWEI,#0BH

MOV BAIWEI,#0DH

MOV QIANWEI,#0BH

MOV XIAOSHU,#0BH

ACALL DIS11

SJMP FS12

ERRO: MOV GEWEI,#0CH

MOV SHIWEI,#OBH

MOV BAIWEI,#0BH

MOV QIANWEI,#0DH

ACALL DIS21

；“Erro”或“sudu”和具体速度大值交替闪烁显示

FS12: MOV R2,#01H ；

CLR P1.5

ACALL DELAY2

SETB P1.5

ACALL DELAY2

DJNZ R2,FLASH

SUBT2: MOV TH1,#0B1H

MOV TL1,#0DFH

SETB TR1

POP PSW

POP ACC

RETI

//里程显示控制子程序// DISPLAYS:CLR P1.6

ACALL JULI

MOV A,QSHU1

CJNE A,#02H,DIAOYONG

AJMP PANDY DIAOYONG:JNC PANDY1

AJMP BUDY

PANDY: MOV A,QSHU0

CJNE A,#2CH,PANDY2

AJMP PANDY1 PANDY2: JC BUDY PANDY1: MOV R6,#00h

MOV R7,#0AH

ACALL JULI2

ACALL BCDC

ACALL FENKAI

ACALL DIS21

ACALL DELAY1

RET

BUDY: MOV R6,#00h

MOV R7,#01h

ACALL JULI2

ACALL BCDC

ACALL FENKAI

ACALL DIS11

ACALL DELAY1

ACALL DELAY1

RET

//速度显示控制子程序// DISPLAYV:SETB P1.6

ACALL SUDU

ACALL BCDC

ACALL FENKAI

MOV XIAOSHU,#01H

RET

//处理子程序1//

JULI: PUSH PSW

PUSH ACC

MOV R2,QSHU1

MOV R3,QSHU0

JNZ GAO

MOV A,QSHU0

CJNE A,#06H,PAN1

AJMP PAN2

PAN1: JNC PAN2

AJMP CZ707

PAN2: MOV A,QSHU0

CJNE A,#38H,PAN3

AJMP GAO

PAN3: JC CZB4

GAO: AJMP CZ12

CZ707: MOV R6,#07H

MOV R7,#07H

MOV XIAOSHU,#01H

AJMP KAISHI

CZB4: MOV R6,#00H

MOV R7,#0B4H

MOV XIAOSHU,#02H

AJMP KAISHI

CZ12: MOV R6,#00H

MOV R7,#00H

MOV XIAOSHU,#03H KAISHI为两字节乘两字节程序段KAISHI: MOV A,R3

MOV B,R7

MUL AB

MOV R4,B

MOV R5,B

MOV A,R3

MOV B,R6

MUL AAB

ADD A,R4

MOV R4,A

CLR A

ADDC A,B

MOV B,R7

MUL AB

ADD A,R4

MOV R4,A

MOV A,R3

ADDC A,B

MOV R3,A

CLR A

RLC A

XCH A,R2

MOV B,R6

MUL AB

ADD A,R3

MOV R3,A

MOV A,R2

ADDC A,B

MOV 50H,R2

MOV 51H,R3

MOV 52H,R4

MOV 53H,R5

POP PSW

POP ACC

RET //处理里程子程序2//

Juli2: PUSH PSW

PUSH ACC

MOV R2,50H

MOV R3,51H

MOV R4,52H

MOV R5,53H DIVD11: CLR C

MOV A,R3

SUBB A,R7

MOV A,R2

SUBB A,R6

JC DVD11

SETB OV

RET

DVD111: MOV B,#10H DVD211: CLR C

MOV A,R5

MOV R5,A

MOV A,R4

RLC A

MOV R4,A

MOV A,R3

RLC A

MOV R3,A

XCH A,R2

XCH A,R2

MOV F0,C

CLR C

SUBB A,R7

MOV R1,A

MOV A,R2

SUBB A,R6

ANL C,/F0

JC DVD311

MOV R2,A

MOV A,R1

MOV R3,A

INC R5

DVD311: DJNZ B,DVD211

MOV A,R4

MOV R2,A

MOV A,R5

MOV R3,A

CLR OV

MOV 30H,R2

MOV 31H,R3

POP ACC

POP PSW

NOP

RET

//十六进制转换乘BCD子程序// BCDC: PUSH ACC

PUSH PSW

MOV R6,30H

MOV R7,31H

CLR A

MOV R3,A

MOV R4,A

MOV R5,A

MOV R2,#10H HB322: MOV A,R7

RLC A

MOV R7,A

MOV A,R6

RLC A

MOV R6,A

MOV A,R5

DA A

MOV R5,A

MOV A,R4

ADDC A,R4

DA A

MOV R4,A

MOV A,R3

ADDC A,R3

DJNZ R2,HB322

MOV 20H,R3

MOV 21H,R4

MOV 22H,R5

POP PSW

POP ACC

NOP

RET

//算速度十六进制值子程序// SUDU: PUSH PSW

PUSH ACC

JB P1.2,KM

SJMP JUBU

KM: MOV R2,#00H

MOV R3,#04H

MOV R4,#0F1H

MOV R5,#0A0H

CLR P1.4

SJMP QUANJU JUBU: MOV R2,#00H

MOV R3,#001H

MOV R4,#05FH

MOV R5,#090H

CLR P1.4 QUANJU: MOV A,6BH

JB P1.1,XIAN10

CJNE A,#0BH,BUXIANG

SJMP JC0

XIAN10: CJNE A,#09H,BUXIANG

SJMP JC0 BUXIANG: JC JC0

SJMP BUJG

JC0: MOV A,6AH

CJNE A,#00H,BUJG

AJMP JIANGGAO JIANGGAO: CLR P1.7

MOV GEWEI,#0CH

MOV SHIWEI,#0BH

MOV BAIWEI,#0BH

MOV QIANWEI,#0DH

ACALL DIS21

ACALL DELAY1

MOV GEWEI,#0EH

MOV SHIIWEI, #0EH

MOV BAIWEI,#0EH

MOV QIANWEI,#0EH

ACALL DIS21

ACALL DELAY1

SJMP QUANJU BUJU: MOV A,6BH

CJNE A,#0AFH,LING0

AJMP LING1

LING0: JC LING1

AJMP BUJING

LING1: MOV A,6AH

CJNE A,#00J,BULING0

AJMP BULING1 BULING0: JC BULING1 BULING: MOV SJIAN0,#00H

MOV SJIAN1,#00H

RET

//4字节除2字节除法子程序// BULING1: MOV R6,6AH

MOV R7,6BH DIVD: CLR C

MOV A,R3

SUBB A,R7

MOV A,R2

SUBB A,R6

JC DVD1

SETB OV

RET

DVD1: MOV B,#10H DVD2: CLR C

MOV A,R5

RLC A

MOV R5,A

MOV A,A4

RLC A

MOV R4,A

MOV A,R3

RLC A

MOV R3,A

XCH A,R2

XCH A,R2

MOV F0,C

CLR C

SUBB A,R7

MOV R1,A

MOV A,R2

SUBB A,R6

ANL C,/F0

JC DVD3

MOV R2,A

MOV A,R1

MOV R3,A

INC R5

DVD3: DJNZ B,DVD2

MOV A,R4

MOV R2,A

MOV A,R5

MOV R3,A

CLR OV

MOV 30H,R2

MOV 31H,R3

POP ACC

POP PSW

SETB P1.7

NOP

RET

//压缩BCD码转乘非压缩BCD码子程序// FENKAI: MOV R7,#02H

MOV R0,#GEWEI

MOV R1,#21H

FENKAI1: MOV A,R1

ANL A,#0F0H

SWAP A

MOV R0,A

INC R0

MOV A,R1

ANL A,#0FH

MOV R0,A

INC R0

INC R1

DJNZ R7,FENKAI1

RET

//延时子程序//

DELAY1: MOV R6,#0FFH

DEL: MOV R7,#0FFH

DJNZ R7,$

DJNZ R6,DE;

RET

DELAY2: MOV R6,#02FH

MOV R7,#0FFH

DJNZ R7,$

DJNZ R6,DEL2

RET

//4位串行静态显示子程序//

DIS21: MOV R7,#04H

MOV R0,#GEWEI

LED1_21: MOV A,R0

MOV DPTR,#DATA_7SEG22 LED1_221: MOVC A,A+DPTR

MOV SBUF,A

JNB TI,$

CLR TI

INC R0

DJNZ R7,LED1_21

RET

DATA_7SEG22

DB

081H,0EDH,043H,049H,02DH,019H,011H, 0CDH,001H,009H,07FH,077H,013H,071,0 FFH

；0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - r o E 空

显

；= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

DIS11: MOV R7,#04H

MOV R6,XIAOSHU

MOV R0,#GEWEI

LED1_11:MOV A,R0

DJNZ R6,LED6

MOV DPTR,#DATA_7SEG3

SJMP LED1_31

LED6: MOV DPTR,#DATA_7SEG2 LED1_31: MOVC A,A+DPTR

MOV SBUF,A

JNB TI,$

CLR TI

INC R0

DJNZ R7,LED1_11

RET

DATA_7SEG2

DB

081H,0EDH,043H,049H,02DH,019,011H,0 CDH,001H,009H,07FH,0A1H,0R9H,061H ；0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - U J d

DATA_7SEG3

DB

080H,0ECH,042H,048H,02CH,018H,010H ,0CCH,000H,008H,07FH

; 0. 1. 2. 3. 4. 5. 6 7. 8. 9. -

致

白驹过隙，转眼四年的学习生活就将结束了。本课程设计是在王乐毅老师的悉心指导下完成的，老师严谨的治学态度，务实的工作作风，孜孜不倦的学习精神令我敬佩至深，受益非浅。王老师很忙，但还是抽出时间来指导我们，修改我们的设计，且从来都是不厌其烦地为我们解答各种问题，特别是在我课程设计完成的这段时间。在这里我要特别王老师。

其次感我的同学和朋友，他们给予了我无私的帮助和无穷的精神动力。在我遇到知识上的或技术上的难点时，他们总是能给我及时的援助。感我同宿舍的其他同学，他们在这大学四年里给我的帮助和关心。

最后，特别感父母和亲人在我求学过程中自始至终的支持。

总结

本设计以AT89C2051为核心，通过光电传感器来检测自行车的运转情况进而实现电动自行车的速度，里程的计算及里程的累计，存储，最后用6位的LED 能直观的将速度与里程显示给用户，并且在速度高于一定的值时可自动向用户报警，从而达到智能速度里程表。

这次课程设计使我掌握了很多实践知识，在老师和同学的帮助下对单片机有了进一步的了解。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，进而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。整个设计过程可以说不是很顺利，因为有很多知识已经淡忘，还有很多新的东西没有掌握，所以这次设计在不断的复习、学习中度过，使我受益匪浅，也使我对单片机的运用有了进一步的了解和掌握，也为今后的学习生活和工作打下良好的基础。

（单独完成此课程设计一人一组）

自行车里程速度计的设计毕业论文

自行车里程/速度计的设计 摘要：本文介绍了用89C52单片机设计自行车里程/速度计，运用单片机的运算和控制功能，并采用数码管实时显示所测速度和里程的速度里程计设计方案，用分频器TC4024实现二分频，用来探讨24C01传感器的用途，通过实用电路的设计来掌握速度及里程传感器的使用方法及一些性能参数。本系统含了电子电路技术，以及常用的AT89C52单片机工作原理，通过本系统的设计，把它们俩者有机结合。关键词：AT89C52 数码管 TC4024 24C01传感器 The Odometer/Spe edometer’s Design Of The Bike Abstract: This article introduced used the Micro Computer Unit of the AT89C52 design The Odometer/S peedometer’s Of The Bike, it utilizes Micro Computer Unit's operation and control function, and it uses the nixietube real time display to measure the speed and the course speed hodometer design proposal, it realizes two frequency divisions with the frequency divider of TC4024,it uses for to discuss the 24C01 sensor's use, through the practical electric circuit's design it grasps the odometer/speedometer’s application method and some performance parameter。This system contains the electronic circuit technology, as well as the commonly used AT89C52 Micro Computer Unit's work principle, through this system's design, which pairs them organic union。 Keywords: AT89C52 Nixietube TC4024 24C01 sensor

自行车里程表的设计【开题报告】

毕业设计（论文）开题报告 题目：自行车里程表的设计 专业：电子信息工程 一、选题的背景、意义 192个国家的谈判代表召开峰会，商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，即2012009年12月7日开是在丹麦首都哥本哈根召开的《哥本哈根世界气候大会》，来自2年至2020年的全球减排协议，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。气候变化已经成为全世界共同关注的焦点问题，节能减排迫在眉睫，全球各个国家都在为节能减排做进一步的努力。加之2008年爆发的经济危机的影响之深远，让每一个身处社会的人都心有余悸。但是在这经济危机爆发的时刻，人来面临的能源问题，远比经济危机要让大家头痛得许多，中国正在积极推动企业的节能减排，提高全社会节能减排的意识。 电电动自行车是绿色节能的交通工具，在城城市化发展的进程中电动自行车满足了消消费者出行半径增大的需求。经过15年的快速发展，电动自行车产业已经进入了成熟期，产品的质量不断提高，技术创新成果普遍应用。中国已成为全球电动自行车的制造、消费大国，目前中国市场年产销量超过2000万辆，整个产业链的经济规模达到1000亿以上，从业人员近500万人。整车企业1000余家、6000余家相关联配套企业、100000家经销商、市场保有量达 1.2亿辆，电动自行车成为中国一个重要的产业，也是中国老百姓主要的交通工具。目前平均每四户居民家庭中就有一辆电动自行车，电动自行车已经成为城乡人民生活中的一种重要的消费品。2009年以来，面对世界金融危机的挑战，电动自行车产业依然保持了平稳发展。中国自行车协会助力车专业委员会的统计，50家主要生产电动自行车的企业，1-8月份累计总产量为656万辆，同比增长13%。另外，根据国家统计局的统计，1-8月份行业规模以上企业电动自行车产量累计生产为445.5万辆，同比增长8.7%。两个不同口径的统计数字均说明，2009年的前8个月行业仍然是增长的态势。 1989年清华第一台电动自行车样机到现在二十年的时间，中国电动自行车行业经历了从无到有，从小到大的过程，目前年产量已达2000万辆以上，社会总需求量在5亿辆以上。随着城市扩大化的发展进程，电动自行车已经逐渐成为百姓出行不可或缺的代步工具。2009年10月，国家标准管理委员会公布了《电动摩托车和电动轻便摩托车

电动车里程表设计

本文介绍的速度与里程表设计以单片机和光电传感器为核心。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用LED模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。 系统概述 本系统由信号预处理电路、单片机AT89C2051、系统化LED显示模块、串口数据存储电路和系统软件组成。其中信号预处理电路包含信号放大、波形变换和波形整形。对待测信号进行放大的目的是降低对待测信号的幅度要求;波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机相连的TTL信号;通过单片机的设置可使内部定时器T1对脉冲输入引脚T0进行控制，这样能精确地算出加到T0引脚的单位时间内检测到的脉冲数;设计中速度显示采用LED模块，通过速度换算得来的里程数采用I2C总线并通过E2PROM来存储，既节省了所需单片机的口线和外围器件，同时也简化了显示部分的软件编程。 系统的原理框图如图1所示。

图1 系统的原理框图 工作原理 该设计能实时地将所测的速度与累计里程数显示出来，主要是将传感器输入到单片机的脉冲信号的频率(传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号)实时地测量出来，考虑到信号的衰减、干扰等影响，在信号送入单片机前应对其进行放大整形，然后通过单片机计算出速度和里程，再将所得的数据存储到串口数据存储器，并由LED显示模块交替显示所测速度与里程。本设计的里程数的算法是一种大概的算法(假设在一定时间内自行车是匀速行进，平均速度与时间的乘积即为里程数)。 设计时，应综合考虑测速精度和系统反应时间。本设计用测量脉冲频率来计算速度，因而具有较高的测速精度。在计算里程时取了自行车的理想状态。实际中，误差控制在几米之内，相对于整个里程来说不是很大。为了保证系统的实时性，系统的速度转换模块和显示数据转BCD码模块都采用快速算法。另外，还应尽量保证其他子模块在编程时的通用性和高效性。本设计的速度和里程值采用6位显示，并包含两个小数位。 系统的硬件设计 脉冲发生源 本设计采用了ST1101红外光电传感器，进行非接触式检测。当有物体挡在红外光电发光二极管和高灵敏度的光电晶体管之间时，传感器将会输出一个低电平，而当没有物体挡在中间时则输出为高电平，从而形成一个脉冲。 该系统在自行车后轮的轴处保持着与轮子旋转切面平行的方向延伸附加一个铝盘，在这个铝盘的边沿处挖出若干个圆形过孔，把传感器的检测部分放在圆孔的圆心位置。每当铝盘随着后轮旋转的时候，传感器将向外输出若干个脉冲。把这些脉冲通过一系列的波形整形成单片机可以识别的TTL电平，即可算出轮子即时的转速。

基于单片机的自行车里程速度计设计

学号： 中州大学毕业设计 设计题目：基于单片机的自行车里程速度计设计 学院： 专业： 班级： 姓名： 指导教师： 日期：年月日 摘要 1

目前自行车已成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选，尤其是对于用来锻炼的人们，自行车速度里程计让他们清楚地知道当前的速度、里程等物理量，更好的用于锻炼。本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车速度里程计设计。以AT89C51 单片机为核心，A44E 霍尔传感器测转数，实现对自行车速度里程计测量统计。该速度里程计将传感器输入到单片机的脉冲信号的宽度实时地测量出来，然后通过单片机计算出速度和行程，再将所得的数据存储到串口数据存储器，采用CAT24WC32 实现在系统掉电的时候保存速度和行程信息，并由串口液晶显示模块实时显示出所测速度和行程。本设计介绍了自行车速度/里程测试仪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：速度/里程；霍尔元件；单片机；LCD液晶显示 Abstract 2

Now the bicycle has become the first choice of entertainmenting and exercising. Especially for people to exercise，The bicycle speed/trip can fulfill the basic need of people’s life, so that they can learn the speed and the mileage of the bicycle. In these paper, the bicycle speed/trip design based on the Hall element is elaborated. By AT89C51 as kernel, using A44E Hall element to measure revolution, the measure and statistic are achieved. The range informations are saved by CAT24WC32 when the power is off, the bicycle speed can be displayed on LCD. In this article, the hardware circuit and software design of bicycle speed/trip instrument are introduced in detail. About the hardware, the pulse number is transmitted of one cycle of the bicycle into Single Chip Microcomputer system. Then the signal processed by Single Chip Microcomputer system is sent to display scream. About the software, in assemble language, the program is designed in the mode of modules. The system has simple hardware, common sub-program, and meet the demand of design. Key words: speed/trip; Hall element; Single Chip Microcomputer; LCD 目录 一、概述 1、设计目的 (1) 3

基于单片机的电动车里程表设计说明

《基于单片机的电动车里程表设计》 目录 引言 (1) 1.总体设计 (2) 2.设计任务及要求 (2) 3.电路原理 (2) 4.硬件系统模块 (3) 4.1芯片的选择 (6) 4.2结构框图 (7) 5.软件系统设计 (7) 5.1控制系统源程序 (11) 6.调试 (13) 7.参考文献 (13)

引言 里程表广泛应用于各类机车，传统的机械式里程表虽然稳定可靠，但功能单一、易受磨损。随着电子技术的迅猛发展，电子式里程表得以广泛应用，现在很多轿车仪表已经使用电子车速里程表，从保护环境和经济条件许可等因素综合来看，电动自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。目前市面上电动自行车的速度表和里程表都是机械的，看起来不够直观与方便。如果能用液晶显示屏直接显示出来里程数和速度值，就可节省用户的时间及精力处理自行车行进过程中的突发事件。 本设计介绍一种基于单片机的智能电子里程表。该电子式里程表是一种数字式仪表，主要由车速表和里程表两部分组成，其传感器采用无接触测量的光电传感器。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用液晶显示器模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。它不仅可显示车辆行驶的总里程，还可显示当前车速，以及实现超速报警等功能，并具有较强的再开发能力。它的实现方式是，通过安装在汽车转轴上的测量盘，用光电式转速传感器检测转速的脉冲信息，在脉冲状态下，将转速的变化转换成光通量的变化，再通过光电转换元件将光通量的变化转换成电量的变化，接着通过频率测量电路将脉冲信号输入到单片机中，然后依据电量与转速的函数关系实现转速测量，再通过计算，从而得出里程、车速的信息，并由液晶显示器显示出来。

C51程序的设计自行车里程计速度计

河南机电高等专科学校《C51程序设计》大作业 设计题目：自行车速度/里程计 班级：医电091 学号：090411146 姓名：李文全 成绩： 2011年11月25日

目录 一、设计任务 1.设计目的 (1) 2.课题简介 (1) 二、系统设计 1.总体设计方案 (1) 2.硬件部分简介 (2) (A)AT89c51芯片简介 (2) (B)硬件设计 (3) 3.软件部分 (3) (A)初始化程序 (5) (B)主程序 (6) (C)中断程序 (8) (D)里程、速度处理程序 (10) (E)显示子程序 (12) (F)延时子程序 (14) 三、调试 (15) 1、硬件调试 (15) 2、软件调试 (15) 四、总结 (16)

五、电路原理图 (16) 六、源程序 (18) 七、参考文献 (22) I 自行车里程计/速度计的设计 一、设计任务 1.设计目的 本设计采用AT89C51单片机作控制，利用霍尔元件等器件设计一个可用LED数码管显示当前自行车行驶的距离及速度并具有超速报警功能的自行车里程/速度表，使其作为自行车的一种辅助工具，让自行车的功用更强大，给人们带来更多的方便。 2.课题简介 自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史，在这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中，自行车发展的目的也从最早的代步工具转换成休闲娱乐的用途，随着生活水平的提高，人们希望自行车的功能更强大，而里程计/速度计正满足了这个需求。现在先进的里程/速度计不仅能显示实时的速度和里程，还

显示时间，甚至具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能。 由于时间有限，本设计完成的功能减为两个，即测量并通过LED数码管进行动态显示当前的速度和里程，并在超速时发出警报。要求达到的各项指标及实现方法如下： 1. 利用霍尔传感器产生里程数的脉冲信号。 2. 对脉冲信号进行计数。 实现：利用单片机自带的计数器T1对霍尔传感器脉冲信号进行计数。 3. 对数据进行处理，要求用LED显示里程总数和即时速度。 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。 二、系统设计 1.总体设计方案 采用AT89C51芯片，用霍尔元件将车轮的转速转换成电脉冲，经过处理后送入单片机。里程及速度的测量，是经过AT89C51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，计算结果通过LED显示器显示出来。 传感器是获取自然或生产领域中信息的关键器件，是现代信息系统和各种设备不可缺少的信息采集工具。磁传感器是一种将磁学量信号转变为电信号的器件或装置。随着信息产业、工业自动化、医疗仪器等的飞速发展和计算机应用的普及，需要大量的传感器将被测或被控的非电信号转换成可与计算机兼容的电信号。作为输入信号，这就给磁传感器的快速发展提供了机遇，形成了磁传感器的

自行车码表

出口澳大利亚/加拿大自行车码表 MULTI-FUNCTION CYCLECOMPUTER OEM , W/O BATTERY BLISTER CARD 马表说明书 请在使用时仔细阅读以下说明： FUNCTIONS 功能 1.Current Speed流速 2.24Hour Clock二十四小时计时器 3.Total Distance (ODO)全行程 4.Trip Time(TM)单次骑行时间 5.Maximum Speed (MXS) 最大时速 6.Average Speed(AVS)平均速度 7.Trip time (TM) 单次行程时间 8.Scan(SCAN)浏览 9.Kilometer/Mile conversion公里/英里转换 1O.Wheel Circumeference Setting 车轮周长设置 11.LCD Auto Clear 显示屏自动清除 12.Speed Trend 速度趋势 13.Auto Stop/Start自动开关 Main Units主件 1.Liquid Crystal Display液晶显示器 2.Mode Button模式按钮: use to Select the functions 用于选择功能 3.Set Button设置按钮: use to set the digit 用于设置数字 4.Battery Case Over电池盒 5.Cycle Computer Accessories马表配件 Mounting the cycle computer main unit bracket 安装马表的主件为支架Attach the bracket in the handlebar by means of the screw procided, the enclosed rubber pad can be used if the handle bar shouldn't provide the required thickness, tighten the screw and make sure the bracket is steady. 用螺丝拧支架在车手上,倘若车手管有点细可以用所附的像胶垫塞一下.拧紧螺丝确保支架装牢. Mounting the sensor unit and magnet 安装传感器和磁铁 Attach the magnet to the spoke on the front wheel with the screw. Attach the sensor to the inner side of the front fork, adjust their relative position, ensure that the magnet is directly at the bulge near the top of the sensor and the distance between them is less 5mm. 用螺丝装磁铁在前轮的辐丝上.传感器装到前叉内侧,整调好它们相对应的位置. 确 保磁铁在近于传感器上面及它与传感器的距离少于5MM就可以直接膨胀. Tighten all cable clip and screw to make all parts steady. 系紧线索并且拧紧螺丝，确保所有的零件都固定好 Operation 操作 1.Setting wheel circumference, clock and metric of British unit. 设置轮子周长,时钟,公制或英制.

电动自行车速度 里程表

https://www.doczj.com/doc/3714039414.html,/p-00292965611.html 基于单片机与光电传感器的电动自行车速度与里程表的设 计 从保护环境和经济条件许可等因素综合来看，电动自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。目前市面上电动自行车的速度表和里程表都是机械的，看起来不够直观与方便。如果能用LED直接显示出来里程数或速度值，就可节省用户的时间及精力处理自行车行进过程中的突发事件。 本文介绍的速度与里程表设计以单片机和光电传感器为核心。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用LED模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。 系统概述 本系统由信号预处理电路、单片机AT89C2051、系统化LED显示模块、串口数据存储电路和系统软件组成。其中信号预处理电路包含信号放大、波形变换和波形整形。对待测信号进行放大的目的是降低对待测信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机相连的TTL信号；通过单片机的设置可使内部定时器T1对脉冲输入引脚T0进行控制，这样能精确地算出加到T0引脚的单位时间内检测到的脉冲数；设计中速度显示采用LED模块，通过速度换算得来的里程数采用I2C总线并通过E2PROM来存储，既节省了所需单片机的口线和外围器件，同时也简化了显示部分的软件编程。 系统的原理框图如图1所示。

图1 系统的原理框图 工作原理 该设计能实时地将所测的速度与累计里程数显示出来，主要是将传感器输入到单片机的脉冲信号的频率（传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号）实时地测量出来，考虑到信号的衰减、干扰等影响，在信号送入单片机前应对其进行放大整形，然后通过单片机计算出速度和里程，再将所得的数据存储到串口数据存储器，并由LED显示模块交替显示所测速度与里程。本设计的里程数的算法是一种大概的算法（假设在一定时间内自行车是匀速行进，平均速度与时间的乘积即为里程数）。 设计时，应综合考虑测速精度和系统反应时间。本设计用测量脉冲频率来计算速度，因而具有较高的测速精度。在计算里程时取了自行车的理想状态。实际中，误差控制在几米之内，相对于整个里程来说不是很大。为了保证系统的实时性，系统的速度转换模块和显示数据转BCD码模块都采用快速算法。另外，还应尽量保证其他子模块在编程时的通用性和高效性。本设计的速度和里程值采用6位显示，并包含两个小数位。 系统的硬件设计 1.脉冲发生源 本设计采用了ST1101红外光电传感器，进行非接触式检测。当有物体挡在红外光电发光二极管和高灵敏度的光电晶体管之间时，传感器将会输出一个低电平，而当没有物体挡在中间时则输出为高电平，从而形成一个脉冲。 该系统在自行车后轮的轴处保持着与轮子旋转切面平行的方向延伸附加 一个铝盘，在这个铝盘的边沿处挖出若干个圆形过孔，把传感器的检测部分放在圆孔的圆心位置。每当铝盘随着后轮旋转的时候，传感器将向外输出若干个脉冲。把这些脉冲通过一系列的波形整形成单片机可以识别的 TTL电平，即可算出轮子即时的转速。 铝盘的圆孔的个数决定了测量的精度，个数越多，精度越高。这样就可以

基于单片机的自行车里程表设计样本

摘要 随着居民生活水平不断提高，自行车不再仅仅是普通运送、代步工具，而是成为人们娱乐、休闲、锻炼首选。自行车里程表可以满足人们最基本需求，让人们能清晰地懂得当前速度、里程等物理量。重要阐述一种基于霍尔元件自行车里程表设计。以AT89C52 单片机为核心，A44E 霍尔传感器测转数，实现对自行车里程/速度测量记录，采用24C02 实当前系统掉电时候保存里程信息，并能将自行车里程数及速度用LED实时显示。文章详细简介了自行车里程表硬件电路和软件设计。硬件某些运用霍尔元件将自行车每转一圈脉冲数传入单片机系统，然后单片机系统将信号通过解决送显示。软件某些用汇编语言进行编程，采用模块化设计思想。该系统硬件电路简朴，子程序具备通用性，完全符合设计规定。 核心词：里程/速度；霍尔元件；单片机；LED显示

Abstract With the developing of people’s life，the bicycle is not only the universal tool of transportation and substitute for walking，but becomes the first choice of entertainmenting and exercising. The bicycle mileage/speed can fulfill the basic need of people’s life，so that they can learn the speed and the mileage of the bicycle. In these paper，the bicycle mileage/speed design based on the Hall element is elaborated. By AT89C52 as kernel，using A44E Hall element to measure revolution，the measure and statistic are achieved. The range informations are saved by 24C02 when the power is off，the bicycle speed can be displayed on LED. In this article，the hardware circuit and software design of bicycle mileage/speed instrument are introduced in detail. About the hardware，the pulse number is transmitted of one cycle of the bicycle into Single Chip Microcomputer system. Then the signal processed by Single Chip Microcomputer system is sent to display scream. About the software，in assemble language，the program is designed in the mode of modules. The system has simple hardware，common sub-program，and meet the demand of design. Key words：Mileage / speed；Hall element；Single Chip Microcomputer；LED

基于单片机的自行车里程速度计的设计

论文（设计）题目：自行车里程/速度计的设计

目录 摘要............................................................................................................. III Abstract ........................................................................................................... I V 前言 (1) 第1章绪论 (3) 1.1课题产生的背景 (3) 1.2课题的主要任务及内容 (4) 第2章自行车里程/速度计总体方案设计 (6) 2.1 任务分析与实现 (6) 2.2 自行车里程/速度计硬件方案设计 (7) 2.2.1 里程/速度测量传感器的设计 (7) 2.2.2 方案的确定 (9) 2.3 自行车里程/速度计软件方案设计 (9) 第3章自行车里程/速度计硬件电路设计 (11) 3.1 概述 (11) 3.2 传感器及其测量系统 (11) 3.2.1 霍尔传感器的测量原理 (12) 3.2.2 集成开关型霍尔传感器 (12) 3.3 单片机的原理及应用 (13) 3.3.1 单片机原理简介 (13) 3.3.2 单片机的引脚功能介绍 (15) 3.3.3 单片机中断系统介绍 (17) 3.3.4 单片机定时/计数功能介绍 (19) 3.3 其他器件的介绍 (19) 3.3.1 存储器的介绍 (19) 3.3.2 74LS74芯片的介绍 (20) 3.3.3 74LS244芯片的介绍 (21) 3.4 单片机外围电路的设计 (22) 3.4.1 时钟电路的设计 (22) 3.4.2 复位电路的设计 (23) 3.4.3 显示电路的设计 (24) 3.4.4 报警电路的设计 (25) 第4章自行车里程/速度计软件程序设计 (26) 4.1 概述 (26)

自行车里程表_数电实验

数字类：自行车里程表 一、课程设计要求 （一）设计任务 设计、制作一个根据车轮周长、辐条数等参数来记录行驶里程的简易里程表。 要求具有可调整的手段，以适应不同车型。 （二）参考设计方案 １、首先使用红外光电传感器对转动的车轮辐条进行测量，产生基本技术脉冲。若以0.1公里作为里程表的计数单位，则需测量出车轮的周长、一周有多少根辐条、没走0.1 公里要有多少根辐条通过传感器。若将此计数值转化为里程表的一个计数脉冲，提供给一个多位十进制里程计数器，则记录分辨率就为0.1公里，最后由多位数码管显示出来。 ２、框图：

（三）设计要求 1、显示数字为3位，精度为0.1公里，即（00.0——99.9公里）。 2、数码管要有小数点，即个位与十位间的小数点要亮起来。 3、要标明你所设计的条件（轮周长、辐条数等），给出根据条件不同进行调 整的方法。 4、结构简单、所用芯片尽量少、成本低、易于制作。 5、所用芯片与元件尽量在参考元器件围选择（实验室没有的需自行解决） 6、要制作一个模拟的（或真实的）测试模型，以便进行实际的测试。尽量 做到结构合理、可靠，结构设计要作为考核的重要部分。 （四）发挥部分 从使用角度考虑，尝试加上你认为可以完善、改进的功能（如节电功能、显示清零等）。 （五）参考元件 CD40106；CD4518(或CD4017,74LS161等)；74LS21,74LS08,CD4011(或74LS00)；CD4553,CD4543；共阴（共阳）数码管；NPN(PNP)开关管；红外光电传感器等；电阻，电容若干

二、设计方案及仿真 （一）实验初步设计 由题可知，该实验主要分为4个部分：红外传感器及脉冲整形电路、轮辐计数电路、0.1公里计数电路、数码管显示电路（包括译码驱动）。 首先要将红外传感器接收到的轮辐脉冲整形成为规则的方波，整形可以用施密特触发器，当车的轮辐扫过红外传感器后，红外传感器将感应得到的脉冲送到施密特触发器进行整形，然后接入设计的轮辐计数器中,后经过轮辐计数器与0.1公里计数器完成计数，再由数码显示管显示里程。 根据提供的参考元件，初步确定了以下方案： 以CD40106为脉冲整形，若干CD4518作为轮辐计数器，CD4553为三位十进制计数器作为0.1公里计数电路，即从00.0计到99.9，CD4543作为7段共阴数码管驱动芯片，LG5631AH作为共阴数码显示管显示里程。 根据车轮半径以及车轮转动一周红外传感器感应到的辐条数，可以计算出每走0.1公里要有多少根辐条通过传感器，从而确定进制及所需CD4518数量。 在我们的实验中按照车轮的辐条数n=28,半径D=49cm计算。 车轮周长C=πD=3.1415926×49cm=1.539m 设轮辐计数器为N进制，有C/n×N=100m 解得： N=910 可得脉冲计数器为910进制，即每当传感器感应到910根辐条时系统应记0.1公里，计数器自动清零，周而复始从而达到计数的目的，CD4518一片里面有两个计数电路，共需三个计数电路即两片CD4518。 （二）红外光电传感器及脉冲整形电路 1．设计要求：当轮辐扫过红外传感器后，接收到的脉冲信号通过施密特触发器进行整形，得到标准的方波信号，再输入到轮辐计数器中。 2. 实现：输入脉冲由红外传感器提供，通过光偶的传递将信号输入到 CD40106中进行整形得到规则的方波信号。 上图为红外光电传感器的输出脉冲 下图为经过施密特触发器整形过后的规则方波信号 3．芯片资料及部分电路 1）红外光电传感器由光耦合器发光二极管和光敏晶体管组成，其输出特 性与晶体管相似，但其电流传输比I C /I D 比晶体管的电流放大倍数β小得 多，一般只有0.1~0.3，响应时间一般约为10μs。 2）CD40106芯片资料 CD40106引脚图

课程设计：自行车里程表

工业学院 本科课程设计（论文） 题目__________________________________ __________________________________ 指导教师__________________________ 辅导教师__________________________ 学生__________________________ 学生学号__________________________ _______________________________ 院（部）____________________________专业 ________________班 自行车里程表 自动化与电子学院电子信息科学与技术081 2011 12 27

______年___月___日 自行车里程表 摘要：本文介绍的速度与里程表设计以单片机最小系统和霍尔传感器为核心。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用LED模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。 本系统由霍尔传感器、RC滤波电路、单片机AT89S51、系统化LED显示模块、数据存储电路和键盘控制组成。其中霍尔传感器包含信号放大和波形整形。对待测信号进行放大的目的是降低对待测信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机相连的TTL信号；通过单片机的设置可使部定时器T1对脉冲输入引脚T0进行控制，这样能精确地算出加到T0引脚的单位时间检测到的脉冲数；设计中速度显示采用LED模块，通过速度换算得来的里程数采用I2C总线并通过E2PROM来存储，既节省了所需单片机的口线和外围器件，同时也简化了显示部分的软件编程 本文先对里程表设计当中所需设备作了详细介绍，对设计中存在的问题进行了说明；而后对硬件和软件部分的设计和实现作了认真的分析；然后给出了系统的建模过程及相应的系统模型，在此基础上进行了控制仿真，并对仿真效果进行了比较。 本里程表的设计具有结构简单，成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。并且可进行扩充，加入时速表的功能，更加方便的了解你现在所处的情况。 关键词：单片机最小系统，LED数码管，霍尔传感器，RC滤波器,EEPROM存储器

自行车里程显示的设计报告

课题名称：电子设计制作与工艺实习 学生姓名：刘凯 学号：201016010104 专业班级：10级自动化一班 指导教师：梅彬运 完成时间： 2012年06月27日 报告成绩： 评阅意见： 评阅教师日期

和 收 音 机 的 组 装 调 试 自 行 车 里 程 显 示 电 路 设 计

目录 摘要............................................................. I I Abstract........................................................... I I 第1章自动车里程显示电路的设计方案.. (1) 1.1 基于单片机的自行车里程显示 (1) 1.2 基于数字逻辑电路的自行车里程显示 (2) 1.3 方案比较 (2) 第2章自行车里程显示电路的设计 (3) 2.1 距离检测电路 (3) 2.2 脉冲计数电路 (5) 2.3 数字显示电路 (5) 第3章自行车里程显示电路的仿真与分析 (8) 3.1 分频电路的仿真分析 (8) 3.2 脉冲计数电路仿真分析 (9) 3.3 显示电路仿真分析 (9) 3.4 自行车里程显示电路整体仿真分析 (10) 总结 (12) 第4章收音机的组装与调试 (12) 4.1 设计目的 (14) 4.2 设计要求 (14) 4.3 主要器材 (14) 4.4 元件识别 (17) 4.5 安装前的工作准备 (18) 4.6 收音机的基本工作原理 (18) 4.7 设计过程 (19) 参考文献 (21) 致谢 (22) 附录1 自行车里程显示电路的电路图 (23)

自行车里程速度计设计毕业设计论文

毕业设计（论文） 题目：自行车里程速度计设计学院：电子信息学院 专业班级：自动化2011级4班指导教师：职称：讲师学生姓名： 学号：

摘要 随着自行车行业和电子技术的发展，自行车速度里程计技术也在不断进步和提高，不仅可以显示速度里程，还可以显示热量消耗、心跳等参数，在大家注重环境保护和运动健康的今天，速度里程计不仅可以使运动者运动适量，还可以达到健康运动和代步的最佳效果，因此设计了以单片机为基础的自行车速度里程计，让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量，而且单片机体积小、可靠性高、价格便宜。 该设计重点阐述了系统的工作原理、硬件构成、各部分的主要功能以及软件的结构和实现。硬件包括主控模块、数据采集模块、数据处理模块、显示模块等组成，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，送入单片机并由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；软件部分用C语言编程，采用模块化设计思想，并在keil和proteus 中进行调试和仿真。自行车里程速度计的设计本着安全、方便、性价比高、人性化的原则进行，可使现代生活显著提高。 关键词：单片机，LCD1602，霍尔传感器，里程计

ABSTRACT As the bicycle industry and the development of electronic technology, bicycle speed odometer technology is also in constant progress and improve, not only can display speed range, can also display parameters such as heat consumption, heart rate, in everybody pays attention to environmental protection and health/fitness today, speed odometer can not only make people exercise right amount motion, also can to achieve the desired effect of the health sports and walking, thus designed on the basis of the single chip microcomputer bike speed odometer, let people can clearly know the current speed, mileage and other physical quantities, in addition, SCM has small size, high reliability and cheaper price. The design expounds the working principle, hardware composition, main functions of each part and the software structure and implementation. Hardware includes main control module, data acquisition module, data processing module, display module and so on, Using the STC89C52 single-chip microcomputer as main control chip, using sensors on bicycle wheels to count, sending the signals collected by a certain time interval and the bike itself parameters to the single chip microcompute. Finally Using single chip microcomputer to collect signal analysis and display.Software part in C language programming Adopting the idea of modular design, and debugging and simulation in the keil and proteus. Bicycle mileage speedometer design in line with safe, convenient and cost-effective, humanized principle, can make modern life improved significantly. KEYWORDS:singlechip, LCD1602, Hall sensor, odometer

基于单片机自行车的里程测速仪

《基于单片机的 自行车里程表、测速仪》单片机大作业 09电子2班 薛强 学号:423

目录摘要 第一章系统设计 1.1 设计任务和要求 1.1.1设计任务 1.1.2 基本要求 1.2 总体设计方案 1.2.1系统总体设计思路 1.2.2方案设计与讨论 1.3功能描述 1.4操作说明 1.5结构框图 1.6原理说明 第二章硬件设计 2.1 硬件电路 2.2 主要元件介绍 第三章软件设计 3.1 系统主程序流程图 3.2 仿真截图 3.3 源程序代码

基于80C51单片机的 自行车里程表、测速仪 摘要：本文介绍了一种基于单片机控制的简易自动自行车速度以及里程计算系统，包括自行车里程表的硬件构成，软件逻辑以及程序代码。该里程测速系统以AT89C51作为系统控制核心，采用光电传感器来检测信号，通过一定时间间隔内对信号的采集，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LCD以及LED上显示车辆行驶里程、平均速度和瞬时速度，并且具有超速报警功能。 关键词：自行车测速；单片机；光电传感器，LCD/LED显示 一、系统设计 1.1 设计任务和要求 1.1.1设计任务 设计一个自行车里程表、测速仪，可以将自行车一段时间内的行驶里程，瞬时速度，平均速度在LCD上显示出来，有一个能用LCD显示的腕式自行车里程显示器，传感器采用霍尔元器件，安装在自行车的车轮上； 1.1.2 基本要求 能实时显示当前的车速和行驶里程； 能去除或保留原先的里程数； 电池供电。 1.2 总体设计方案 1.2.1系统总体设计思路 本系统实现自行车运行过程中对行驶里程、当前瞬时速度、平均速度进行测量和显示。总体设计思路如图1所示。系统包括控制器模块、信号检测采集模块、显示模块、电源模块四部分。