自行车里程表的设计毕业论文
前言 (1)
第1章绪论 (2)
1.1 课题背景 (2)
1.2 设计的主要容及技术指标 (2)
第2章自行车里程表总体方案设计 (3)
2.1 任务分析与实现 (3)
2.2 自行车里程表硬件方案设计 (3)
2.3 自行车里程表软件方案设计 (4)
第3章自行车里程表硬件模块设计 (5)
3.1 里程表的硬件设计 (5)
3.1.1 霍尔传感器电路模块设计 (5)
3.1.2 按键电路模块设计 (6)
3.1.3 电源电路模块设计 (6)
3.1.4 时钟电路模块设计 (7)
3.1.5 LCD显示模块电路模块设计 (7)
3.1.6 串口下载电路模块设计 (8)
3.1.7 复位电路模块设计 (9)
3.1.8 晶振电路模块设计 (10)
第4章软件的设计 (11)
4.1 里程表的软件设计 (11)
4.1.1 里程速度功能模块实现 (11)
4.1.2 日历时钟模块功能 (14)
4.1.3 LCD1602液晶显示模块 (17)
第5章软件调试 (21)
5.1 程序的检测与调试 (21)
5.1.1 Keil软件简介 (21)
5.1.2 编制单片机应用程序的步骤和难点 (21)
5.2 系统仿真调试 (24)
5.2.1 程序的查错手段 (25)
第6章结论 (27)
第7章谢辞 (28)
参考文献 (29)
附录1 硬件设计原理图 (30)
附录2 硬件电路仿真图 (31)
附录3 软件程序 (32)
译文 (69)
C语言 (69)
第1章绪论
单片机自从推出以来，以其超小型化、结构紧凑、可靠性高、成本低等优点被人们广泛接受，从而应用于工业、电讯、数据处理、仪器仪表等多方面。自行车里程表是自行车的重要配件，在自行车仪表中占重要位置，但几十年来其发展变化并不大，现在国外很多车中使用了数字里程表，但在国还并不多见。
1.1 课题背景
里程表的原理很简单，车轮的圆周长是恒定不变的。由此可以计算出每走一里路车轮要转多少圈，这个数也是恒定不变的。因此只要能够自动把车轮的转数积累下来，然后除以每一里路对应的转数就可以得到行驶的里程了。这样简单的原理古人就已经发现，并且开始使用了。“记里鼓车”就是这样的装置，它是利用上述原理，再加上巧妙的机构使得车轮每转一定圈数就自动敲一下鼓，此时只要有专人把它记下了，就可以得到所走里程。此装置十分巧妙无论白天、黑夜均可使用，而且盲人也可使用，体现出了我国古代劳动人民的聪明才智。不过，如果车上没有人默记鼓声数目的话，单靠记里鼓车本身还不能累计一共走了多少里。而且车停下来之后谁也不知道这车曾经走过多少里路，这是美中不足之处。
从保护环境和经济条件许可等因素综合来看，自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。目前市面上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LCD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。
1.2 设计的主要容及技术指标
单片机软件设计程序主要包括里程设计模块；存储历史里程数据设计模块；里程的显示设计模块；里程公里数的累计设计模块；里程公里数的清0设计模块。里程计数时有一盏指示灯闪烁；用LCD1602进行显示公里数；用个开关实现对里程公里数的清0功能；用霍尔传感器实现对里程车轮圈数的累计功能。
主要技术指标：
一. 完成里程的显示功能
二．能存贮历史里程数据
三．能够清除历史数据
四．有一盏指示灯
第2章自行车里程表总体方案设计
2.1 任务分析与实现
本设计的任务是：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测出总的脉冲数和每一秒所转的圈数，再经过单片机的计算得出，其结果通过1602LCD显示屏显示出来。
本系统总体思路如下：假定车轮的周长为L，在车轮上安装m个磁钢，则测得的里程值最大误差为L/m。经综合分析，本设计中取m=1。车轮每转一圈，开关型霍尔传感器就会采集到一个脉冲信号，并从引脚端输入，传感器每获取一个脉冲信号代表车轮转动一圈，即圈数qs加1，圈数qs与设置的自行车车轮的周长L的乘积即为当前所走里程。同时可以从定时器TI知道在1秒单片机收到的脉冲个数，即车轮所转的圈数，而自行车车轮周长与车轮所转圈数的乘积即为这1秒自行车所走的距离，距离除以1秒的时间，即为瞬时速度。平均速度的计算大体上与瞬时速度一样，从计数器T1知道在t秒车轮所转的圈数后，与自行车车轮周长相乘得到t秒自行车所走的距离，距离除以t即为平均速度。另一个定时器T0则可以用来实现秒表的计时。最后LCD显示屏显示容的切换可以由键盘的输入来实现，而秒表计时的开始、暂停、清零及里程的清零也可以用键盘的输入来实现。
设计时，应综合考虑测速精度和系统反应时间。本设计采用的脉冲计数方法，用来计算速度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。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。
最终实现目标：采用单片机作控制，自行车里程表具有里程、速度与秒表计时显示功能。通过不同按键的按下切换里程、速度、秒表三者之间的显示，也可以实现秒表计时的开始、暂停、清零及里程清零的功能，方便地实现了智能化、高精度、高可靠性、高效率的自行车里程表的设计，并且使用方便。2.2 自行车里程表硬件方案设计
根据本设计的要求，经研究和分析，硬件部分主要分为信息采集、信息处理、键盘输入和信息显示四大模块，其中的核心是信息处理，所用芯片为
STC89C52单片机。系统硬件框图如图2-1所示：
图2-1 系统硬件框图
2.3 自行车里程表软件方案设计
通过软件控制单片机的功能是单片机的主要特点和优点，程序的设计要考虑合理性和可读性，遵循模块化设计的原则，采用自顶向下的设计方法。模块化设计使程序的可读性好、修改及完善方便。
软件设计包括显示子程序、数据处理子程序（分为里程子程序、速度子程序）、秒表计时子程序、脉冲接收子程序等等。显示子程序是通过编程将数据处理的结果送给显示器显示。数据处理子程序是将得到的车轮所转的圈数与实际要显示值之间有一定的对应关系，经过软件编程显示所需要的值。秒表计时子程序是采用计数器T0通过编程实现秒表计时工作。脉冲接收子程序是通过编程实现脉冲的计数，即对车轮所转的圈数计数。系统软件框图如图2-2所示：
图2-2 系统软件框图
第3章自行车里程表硬件模块设计
3.1 里程表的硬件设计
本次里程表的设计，硬件电路主要由霍尔传感器电路，按键电路，电源电路，时钟电路，LCD显示电路，串口下载电路，复位电路，晶振电路构成。3.1.1 霍尔传感器电路模块设计
A44E集成霍尔开关由稳压器A、霍尔电势发生器(即硅霍尔片)B、差分放大器 C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成，如图3-1所示。(1)、(2)、(3)代表集成霍尔开关的三个引出端点。在电源端加电压Vcc，经稳压器稳压后加在霍尔电势发生器的两端，根据霍尔效应原理，当霍尔片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二者相垂直的方向上将会产生霍尔电势差VH输出，该VH信号经放大器放大后送至施密特触发器整形，使其成为方波输送到OC门输出。当施加的磁场达到工作点时，触发器输出高电压(相对于地电位)，使三极管导通，此时OC门输出端输出低电压，通常称这种状态为开。当施加的磁场达到释放点时，触发器输出低电压，三极管截止，使OC门输出高电压，这种状态为关。这样两次电压变换，使霍尔开关完成了一次开关动作。工作点与释放点的差值一定，此差值称为磁滞，在此差值，V0保持不变，因而使开关输出稳定可靠，这也就是集电成霍尔开关传感器优良特性之一。传感器主要特性是它的输出特性，即输入磁感应强度B与输出电压V0之间的关系。测量时，在1、2两端加5V直流电压,在输出端3与1之间接一个负载电阻，输出端3接单片机INT0/P3.2,如图3-2所示。
(a)
05101520
3
6
9
12
V O/V
B/mT
释放点
(OFF)
工作点
(ON)
(V)
(b)
图3-1 集成开关型霍尔传感器
图3-2 霍尔传感电路
3.1.2 按键电路模块设计
键盘在单片机应用系统中，实现输入数据、传送命令的功能，是人工干预的主要手段。键盘是单片机系统设计中一种主要的信息输入接口，合理的设计，不仅可以节省系统的设计成本，更可使仪器设备的操作变得更为简单、方便，很大程度上提高系统综合性能。本次设计中通过按键来更改自行车车轮半径，并控制显示自行的车里程和平均速度，s3刷屏，s1加数据，s2减数据。
图3-3 按键电路
3.1.3 电源电路模块设计
为整个电路提供电源。电路由7805三端稳压集成电路、电容、LED灯、1千欧姆的电阻、开关和直流电源组成。7805三端稳压集成电路部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。
注意事项：电源不要超过20V，3A，防止意外。
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
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。
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.
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
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)
《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。
目录 第一章概述 (2) 第二章硬件设计 (3) 2.1系统组成结构框图 (3) 2.2具体硬件电路及工作原理 (3) 2.3 AT89C2051单片机简介 (4) 2.3.1芯片概述 (4) 2.4其他外围硬件电路 (6) 2.4.1电源电路 (6) 2.4.2霍尔传感器 (6) 2.4.3 4位串行静态显示电路 (7) 第三章软件设计 (8) 3.1主程序设计 (8) 3.2 外中断0和 T1定时溢出中断服务子程序设计 (8) 3.3 速度/里程显示控制子程序设计 (8) 3.4系统完整源程序 (9) 总结 (10) 参考文献 (11) 附录 (12) 附录1 整体电路图 (12) 附录2 源程序 (13)
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（假设在一定时间内自行车是匀速行进，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。 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。
本科毕业论文 题目：简易自行车数字里程表设计
摘要 本文对自行车里程表的结构、设计原理进行了介绍，并应用芯片LM339和AT89S51设计、制作了自行车里程表。文章介绍了所用芯片的存储结构、各管脚的功能，对各个模块的工作原理进行了分析。并对自行车里程表进行了展望。 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】光电对管；单片机A T89S51 ；LM339；键盘；
Abstract In this paper, the structure and principle of traditional bicycle odometer are introduced, and applying LM339 and ATS89S51 has designed and made a bicycle odometer ．The article has introduced what be memory structure of used chip , every function of pin ,and has carried out analysis on operating principle of each modules, and has been in progress to design of bicycle odometer to look into the distance. This article first right Odometer designs required equipment, details of the design issues of; Later on hardware and software design and implementation carefully analyzed; Then the system modeling process and the corresponding model, based on the control simulation, Simulation results also were compared. Odometer the design of the structure is simple, low cost, showing clear, stable and reliable results. And can be expanded to speed the function table and more convenient understand you are now stand. Keywords: photoelectric cell; AT89S51;LM339; keys;
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
课设报告封面示例 北京工业大学课程设计报告 （数电课设题目）自行车里程表 （模电课设题目） 班级： 130242 学号： 13024209 姓名：苏荻乔湘云 组号： 9 2015 年 5 月
一．设计题目 自行车里程表 二．设计技术指标及设计要求 1.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。 2.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范围内选择（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。 三．设计框架（注：设计方框图）
四．设计方案的选择及比较（注：设计的实验条件，总体设计思路，各方案比较） 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。 利用ＣＰＵ风扇模拟车轮进行如下计算： Ｃ周长＝0.078×πｍ，100ｍ＝ｎ×0.245 计算得出：ｎ＝408 共有9片扇叶。所以需要计数3673次（约为3600次）。 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。 五．系统选用的元器件（注：元器件清单，关键器件的选取及说明） 1. 实验用到的部分元件： CD40106 × 1 74LS21 × 1 74LS161 × 3 74LS00 × 1 CD4553 × 1 CD4543 × 1 红外传感器×1 CPU风扇× 1 1000pF电容× 1 三位共阴数码管LG5631AH × 1
自行车里程表 设计论文 【摘要】以AT89S52型单片机为核心，实时测量并显示自行车行驶过程中的各项参数。 【关键词】单片机LCD干簧管累计里程速度 【作品要求】 设计一个可以适用自行车的轻便、省电、全天候野外使用的自行车里程表。（1）基计要求 总里程〈999.99km； 可以轮流显示或选择显示（用十进制数）： 里程——当前行驶里程； 速度——当前平均速度km/h； 最大速度——本次行驶中的最大速度； 时间——当前行驶累计时间，时、分、秒； 电源不高于5V，体积小、结构可靠，便于安装及使用。 （2）发挥部分 可以显示最大加速度；用可编程器件实现；用单片机实现 【方案设计与讨论】 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 本里程表是根据原理2计算速度的。 2.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。 3)干簧管。干簧管是一种磁敏的有触点无源电子开关元件，应用在里程表 上的原理与开关型霍尔传感器类似，把干簧管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，干簧管闭 合，单片机根据此信号可计算里程、速度等。干簧管的优点是成本低廉 和安装简易，缺点是比较脆弱和不够稳定。 本里程表选用干簧管作为传感器。给干簧管套上废弃笔杆，可克服其脆弱的缺点；软件防抖可克服其不够稳定的缺点。 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。但是用动态扫描的方式驱动 数码管，亮度太低，在阳光下几乎看不见显示内容，失去使用价值。 2)串行静态LED数码管显示。把单片机的串行口设置为方式0（同步移位 寄存器），输出显示信息，可实现LED数码管的静态显示，其亮度令人 满意。但由于要使用74HC164/74LS164串并转换芯片驱动LED数码管，因此会带来体积大、成本高、功耗高等的缺点。 3)LCD液晶显示模块。液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富 等特点，现在字符型液晶显示模块已经是单片机应用设计中最常用的信 息显示器件了。 本里程表使用1602 LCD作为显示模块。 【功能描述】 以AT89S52型单片机为核心，实时测量并显示自行车行驶过程中的各项参数，包括当前行驶累计时间、当前行驶累计里程（m/km自动调整）、当前速度（km/h）、最大速度（km/h）、平均速度（km/h）、加速度（m/s2）、当前时间等，各参数分屏显示。可更改自行车轮胎直径，适应不同的自行车，通用性好。本里程表具有时钟功能，不安装在自行车上时也可作为时钟使用，实用性高。 【操作说明】 里程表板面如上图所示，包括电源2pin排针、干簧管3pin排针、液晶显示器、液晶背光开关、电源开关、电源LED指示灯、功能按钮SW1-SW5、Reset 按钮。
课程单片机原理及应用课程设计 题目自行车里程表的设计 主要内容、基本要求、主要参考资料等 1、主要内容： 根据单片机课程所学内容，结合其他相关课程知识，设计一个自行车里程表，以加深对单片机知识的理解，锻炼实践动手能力，为以后的毕业设计和工作打下坚实基础。 2、基本要求： 以AT89C2051型单片机为核心，实时测量并显示自行车行驶过程中两项运动参数：速度和里程。所测量各值可单独显示，测量值误差小于1%。超速行驶（设置两各可选择的限速参数：10m/s,8m/s）时，能自动发出声光报警。 3、主要参考资料： [1] 张毅坤，陈善久.单片微型计算机原理及应用.西安：西安电子科技大学出版社，2002. [2] 张友德，赵志英，徐时亮.单片微机原理应用与实验.上海：复旦大学出版社，2000. [3] 伟福Lab2000P系列单片机仿真实验系统说明书. 完成期限2010.3.15-2010.3.19 指导教师 专业负责人 2010年3 月13日
目录 第一章概述 (2) 第二章硬件设计 (3) 2.1系统组成结构框图 (3) 2.2具体硬件电路及工作原理 (3) 2.3 AT89C2051单片机简介 (4) 2.3.1芯片概述 (4) 2.4其他外围硬件电路 (6) 2.4.1电源电路 (6) 2.4.2霍尔传感器 (6) 2.4.3 4位串行静态显示电路 (7) 第三章软件设计 (8) 3.1主程序设计 (8) 3.2 外中断0和 T1定时溢出中断服务子程序设计 (8) 3.3 速度/里程显示控制子程序设计 (8) 3.4系统完整源程序 (9) 总结 (10) 参考文献 (11) 附录 (12) 附录1 整体电路图 (12) 附录2 源程序 (13)
北京工业大学电子课程设计报告 学院__________________________ 专业__________________________ 班级_____________组号________ 题目1._______________________ 2._______________________ 姓名_________________________ 学号_________________________ 指导教师____________________ 成绩________________________ 年月日
数字部分：自行车里程表 一．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范围内选择（实验室没有的需 自行解决） （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
西格玛旗下正品B-SQUARE自行车码表详细说明： 拿到码表后码表模式是德文模式。 然后我们进行码表设置，直接按SET键+MODE键长按3-5秒，进行码表初始化； 初始化后按MODE键转换为ENGL的模式，也就是英文模式，再按SET键我们会看到KM模式，这个正常情况下不需要调节，然后再按SET键进入设置轮周长模式，按MODE键设置周长，默认设置为2155的周长，再按SET进入总里程设置，一般第一次使用时不需要设置，当码表数据丢失时我们可以进入总里程设置，继续按SET键进入保养设置，我们可以设置一定的行车距离对爱车进行一次保养。再按SET键，进入关机模式，码表不使用的时候进入该模式进行关机，节省电池的消耗。 再按SET键，设置体重单位公斤和磅，再按SET件设置你个人的体重。 接着按SET键，设置时间。 设置功能 3国语言可选（德DEUT，英ENGL，法FRANC），公里/英里制单位可选（KMS和MS），轮子周长设置（SET WS），总路程设置（SET ODO），自行车维护路程设置（SERVIC），开启电池低压报警功能（CHANGE），体重单位设置（SET-KG和SET-LB），体重设置（SET-KG），时间制设置（12/24），时间设定（CLOCK） 主要功能 时间功能（CLOCK），路程显示（TRIP），骑行时间（RIDETM），平均速度（AV.SPD），最大速度（MAXSPD），总路程显示（ODO）在任意模式长按右键3秒启动背光，长按右键5秒进入拓展功能（EXPERT）拓展功能：秒表功能（STW），即时温度显示（TEMP℃）最低温度（MNTEMP），最高温度（MXTEMP），即时卡路里消耗（CAL），总卡
汽车速度里程表的设计 摘要：在车辆高速行驶的过程中，车速里程表是为驾驶员及时提供动态驾驶信息的重要仪表，它的好坏直接影响到车辆行驶安全。而传统的车速里程表存在两大缺陷：一是用软轴驱动的传统车速里程表在车辆高速行驶状态下，软轴高速旋转，由于软轴钢丝应力极限的限制，常常造成钢丝软轴的疲劳断裂，从而使车速里程表失效；二是由于软轴布线过长，出现形变过大和运动迟滞现象，导致动态指示迟钝或指示错误。为了更加及时可靠的为驾驶员提供动态驾驶信息，保证车辆行驶安全，客服传统软轴驱动车速里程表故障率高、动态指示迟钝等问题，运用先进的电子技术、传感器测量技术和计算机智能技术，改进传统的里程表是非常必要的。 关键字：单片机，霍尔传感器，车速里程表 Abstract:In the process of high-speed vehicles, vehicle speed odometer is important instrument driver to provide dynamic driving information, which directly affects the running safety of vehicles. The speedometer tradition has two defects: one is the traditional speedometer flexible shaft driving the vehicle high speed running condition, the shaft rotating speed, the flexible shaft steel wire stress limit, often resulting in fatigue fracture of the wire flexible shaft, so that the speedometer failure; two is a flexible wiring is too long due to deformation, appear too large and the motion lag, lead to dynamic indicating slow or indication error. In order to be more reliable and timely to the driver's driving dynamic information, guarantee the driving safety, the problem of high failure rate, the speedometer dynamic indicating slow service traditional flexible shaft driving, the use of electronic technology, sensor technology and computer intelligence technology advanced, the improvement of the traditional odometer is very necessary. Key words:The microcontroller, hall sensors, memory，The speedometer