专业综合设计任务书
一、设计题目：车载里程表/转速表设计
二、设计目的
1.掌握车载里程表电路的构成、原理与设计方法。
2.熟悉集成电路的使用方法。
三、设计任务及要求
1.通过脉冲信号模拟汽车转速信号
2.能计算瞬时速度和累计里程
3.速度和里程通过LM016L液晶显示器显示
四、设计时间及进度安排
设计时间共三周（2014.11.10～2014.11.27）,具体安排如下表：
五、指导教师评语及学生成绩
I
目录
专业综合设计任务书 ................................................. I 第一章绪论 .. (1)
1.1设计任务与要求 (1)
1.1.1 设计任务 (1)
1.1.2 设计要求 (1)
第二章课题方案设计 (1)
2.1系统总体设计要求 (1)
设计一个功能满足设计要求、工作稳定、以单片机为核心的测量转速和里程的显示系统。 (1)
2.2系统模块结构的选择 (1)
2.2.1 555脉冲发生器模块选择 (1)
2.2.2 计数器模块选择 (2)
2.2.3 显示模块选择 (2)
2.2.4 报警模块选择 (2)
2.2.5 单片机模块选择 (2)
2.3速度测量方案选择 (2)
2.4小结 (2)
第三章系统总体设计 (3)
3.1总体硬件设计 (3)
3.1.1 硬件原理图 (3)
3.1.2 硬件电路设计总图 (3)
3.2系统子模块简介 (4)
3.2.3 处理器 (4)
3.2.4 LCD显示部分 (5)
3.2.5 外接报警部分 (5)
第四章软件设计 (5)
4.1 程序设计步骤 (5)
4.2程序流程图 (6)
4.2.1 主程序流程图 (6)
4.2.2 中断服务流程图 (7)
II
4.3软件程序设计 (9)
4.3.1 主程序设计 (9)
4.3.2 中断服务程序设计 (10)
4.3.3 显示程序设计 (11)
4.3.4 报警程序设计 (13)
4.3.5 转速程序的设计 (13)
4.3.6 软件程序基础知识准备 (14)
第五章软件调试 (14)
5.1P ROTEUS软件仿真 (14)
5.1.1仿真步骤 (15)
- III -
第一章绪论
汽车是现代生活中不可或缺的一种重要交通工具，传统的指针式的里程表伴随着汽车的诞生就一直为人们接受，不过，新生事物不会因传统的存在而停止它前进的步伐，数码科技在今天已渗透到工业，农业，民用等产品的点点滴滴。新概念的车速里程表最直观的变化就是用大屏幕的液晶取代指针式表盘，直接用数字显示时速，里程，以及其他一些诸如油耗、时钟、环境温度等参数。直观的呈现给使用者。
由于单片机体积小，可以把它做到产品的内部，取代老式机械零件，缩小产品体积，增强功能，实现智能化。因此广泛的被用在智能产品中。
本文先对里程表设计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；对硬件和软件部分的设计和实现作了认真的分析；给出了系统的建模过程及相应的系统模型，并对仿真结果进行了分析。
1.1 设计任务与要求
1.1.1 设计任务
根据学校课程设计的要求，设计一个功能满足设计要求、工作稳定、以单片机为核心的汽车速度及里程表显示系统，由于种种原因不能真正把设计放到汽车上模拟，所以只能够用简单的电机代替。本设计包括完整的硬件设计和相应的软件设计。
1.1.2 设计要求
本设计要求做一个单片机最小系统，能够实现在电机工作时转速的测量，同时选用合适的显示器件，使系统具备实时显示功能。根据题目的要求，设计了以下方案并对各方案进行了论证与分析。本设计包括完整的硬件设计和相应的软件设计。
第二章课题方案设计
2.1 系统总体设计要求
设计一个功能满足设计要求、工作稳定、以单片机为核心的测量转速和里程的显示系统。
2.2 系统模块结构的选择
2.2.1 555脉冲发生器模块选择
采用555组成的多谐振荡器可以作为各种脉冲发生器，产生的时钟脉冲代替车轮转一周。
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2.2.2 计数器模块选择
采用单片机的内部计数器完成对脉冲的计数过程。
片内的计数器的优点在于降低单片机系统的成本。每到一个脉冲将会产生一个T1的计数，T1的中断溢出次数就是所需要计的脉冲数。特点在于：使用了内部的T1作为外部脉冲的计数器，并且为了避免计数器的溢出，将T1的初值设为0。
2.2.3 显示模块选择
数码管显示器件相对便宜，但是耗能大、编写程序相对麻烦，工作量大。LCD显示器工作原理简单，编程方便，节能环保。所以采用LM016L液晶显示器作为显示模块核心。
2.2.4 报警模块选择
采用电磁式蜂鸣器作为报警主要器件。该方案不论在硬件和焊接方面还是在编写软件方面都简单方便，而且成本低廉。
2.2.5 单片机模块选择
选用AT89C52的单片机速度极快、功耗低、体积小、资源丰富，有各种不同的规格，引脚还可编程确定功能
因为本次设计的目标是测速系统的应用，所以我选用了51系列的单片机，因为51的架构十分典型。选择51系列单片机我认为主要考虑以下方面：1.价格便宜；2.开发简单；3.自己动手焊接相对容易。
2.3 速度测量方案选择
转速的测量方法很多，根据脉冲计数来实现转速测量的方法主要有M法(测频法)、T法(测周期法)和MPT法(频率周期法)，该系统采用了M法(测频法)。由于转速是以单位时间内转数来衡量，在变换过程中多数是有规律的重复运动。
传感器555脉冲发生器产生的脉冲信号，处理器采用AT89C52单片机。计数器采用单片机片内计数器完成对脉冲的计数，显示器采用字符型液晶显示器LM016L进行显示。
系统工作过程：555产生的脉冲成为转速计数器的计数脉冲。控制计数时间，即可实现计数器的计数值对应机轴的转速值。单片机CPU将数据处理后，通过LM016L显示出来。
2.4 小结
本章通过总体设计进行对方案选择的最终确定，研究了测速、计数器、显示、报警、电
2
源、单片机等各部分模块的可行性方案。
第三章系统总体设计
3.1 总体硬件设计
汽车转速及里程表显示系统工作过程是：555脉冲发生器产生一定量的脉冲个数，成为转速计数器的计数脉冲。控制计数时间，即可实现计数器的计数值对应机轴的转速值。CPU 将该值数据处理后，在LM016L上显示出来。一旦超速，CPU通过蜂鸣器发出声音报警信号。
3.1.1 硬件原理图
以单片机AT89C52为控制核心，用555脉冲发生器作为测量转速的检测元件，最后用字符型液晶显示器LM016L显示，模拟汽车显示转速和里程的显示系统，这是一种数字式测量方法。系统硬件原理图如图3-1所示。
图3-1 硬件原理图
3.1.2 硬件电路设计总图
在原理图基础上对各部分进行了详细的设计，硬件电路图如图3-2所示。
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图3-2 硬件电路图
3.2 系统子模块简介
本文介绍一种AT89C52单片机测量汽车速度及里程的方法。系统以单片机AT89C52为控制核心。用555脉冲发生器作为测量汽车速度及里程的方法检测元件，经过单片机数据处理，用字符型液晶显示器LM016L显示汽车速度及里程。另外系统还可完成对电机的开关控制。组成单片机速度及里程测量系统的有传感器、处理器、计数器和显示器四个部分组成。
3.2.1 计数器
片内计数方案是指采用单片机的内部计数器完成对脉冲的计数过程。
3.2.3 处理器
处理器是单片机，采用的是AT89C52单片机。A T89C52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电
压、高性能的微处理器，俗称单片机。其引脚图如图3-3所示。
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主要性能参数：Array与Mcs-51产品指令和引脚完全兼容
8字节可重擦写FLASH闪速存储器
1000 次擦写周期
全静态操作：0HZ-24MHZ
三级加密程序存储器
256X8字节内部RAM
32个可编程I/0口线
3个16 位定时／计数器
8个中断源
可编程串行UART通道
低功耗空闲和掉电模式图3-3 AT89C52的引脚图
3.2.4 LCD显示部分
选用LM016L。显示部分有两个功能，在正常的情况下，通过LCD显示当前的汽车速度，当汽车速度超出一定的范围后，通过蜂鸣器进行报警。
3.2.5 外接报警部分
在单片机应用的设计上，很多方案都会用到蜂鸣器，大部分都是使用蜂鸣器来做提示或报警。用I/O定时翻转电平来产生驱动波形的方式会比较麻烦一点，必须利用定时器来做定时，通过定时翻转电平产生符合蜂鸣器要求的频率的波形，这个波形就可以用来驱动蜂鸣器了。比如为2500Hz的蜂鸣器的驱动，可以知道周期为400μs，这样只需要驱动蜂鸣器的I/O 口每200μs翻转一次电平就可以产生一个频率为2500Hz，占空比为1/2duty的方波，再通过三极管放大就可以驱动这个蜂鸣器了。由于蜂鸣器的工作电流一般比较大，以致于单片机的I/O口是无法直接驱动的，所以要利用放大电路来驱动，一般使用三极管来放大电流就可以了。
第四章软件设计
4.1 程序设计步骤
第一步分析问题，明确任务要求，对于复杂的问题，还要讲要解决的问题抽象成数学模
型，即用数学表达式来描述。
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第二步确定算法，即根据实际问题和指令系统的特点确定完成这一任务须经历的步骤。
第三步根据所选择的算法，确定内存单元的分配：使用那些寄存器：程序运行中的中间数据及结果存放在那些单元，以利于提高程序的效率和运行速度：然后制定出解决问题的步骤和顺序，画出程序的流程图。
第四步根据流程图，编写源程序。
第五步上机对原程序进行编译、调试。
4.2 程序流程图
电机转速测量需要经过的4个基本步骤：1是控制方式；2是确定计数方式；3是信号输入方式；4是计数值的读取；通过AT89C52，单片机完成对电机转速脉冲计数的控制，读
INT引脚。
取寄存器完成转速频率的确定。电机脉冲信号连到0
INT中断对转速脉冲计数。定时器T0工作于定时方式，本系统采用AT89C52中的0
INT计数值，此值即为脉冲信号的频率，根据式（4-1）工作于方式1。每到1s读一次外部中断0
可计算出电机的转速。
INT计数，定时器T0定时。定时器T0完成100脉冲信号通过单片机系统定时/计数器0
次溢出中断的时间T除以测得的脉冲数m，经过单位换算，就可以算得直流电机旋转的速度。
汽车速度计算公式：
n=2·m/T(m/sec) （4-1）
INT在规定时间内测得的脉冲数，T为定时器T0定时溢出其中：n为直流电机转速,m为0
时间，2为假定的汽车轮子的周长。
4.2.1 主程序流程图
主程序工作过程如下。
先进行初始化设置各定时器初值，然后判断是否启动系统进行测量。如果是，就启动系统运行。如果不是就等待启动。启动系统后，检测脉冲到来后，启动外部中断，每来一个脉冲中断一次，记录脉冲个数。同时启动T0定时器工作，每1秒定时中断一次，读取记录的脉冲个数，即电机转速。再进行数值的判断，若数值高于20m/sec则报警并返回初始化阶段，否则就进行正常速度液晶显示。
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图4-1 主流程图
4.2.2 中断服务流程图
INT位进行的脉冲个数在处于中断服务程序阶段，首先进行关中断设置。其次进行对0
INT、T0进行赋初值并且进行关中断设置。最后进行中断返回。计数的数值读取。再次对0
一、外部计数中断
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图4-2 外部中断流程图二、定时器中断
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图4-3 定时器中断流程图
4.3 软件程序设计
4.3.1 主程序设计
主程序在对定时器、计数器、堆栈等进行初始化后即判断标志位是否为1，如果为1，说明要求对数据进行计算处理，首先将标志位清零，以保证下次能正常判断，然后进入数据处理程序，由于这里的闸门时间为1s，由555脉冲发生器可以得到1个脉冲，可得到每秒钟的转速。所得数据乘以汽车车轮的周长即可得到当前汽车的速度。计算得到的结果是二进制的整数，要将数据送往显示缓冲区需要将该数转化为BCD码。运算得到的是压缩BCD 码，需要将其转换为非压缩BCD码，从标号CBCD开始的一段程序即作了这样的处理。
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定时器T0用作20ms定时发生器，在定时中断程序中进行数码管的动态扫描，同时产生1s的闸门信号。1s闸门信号的产生是通过一个计数器Count，每次中断时间为20ms，每计50次即为1s，到了1s后，即清除计数器Count，然后关闭作为计数器用的INT0，读出TH0、TL0中的数值，分别送入SpCount和SpCount+1单元，将T0中的值清空，置标志位为1，要求主程序进行速度值的计算。这里还有一个细节，用作1s闸门信号产生的Count 每次中断都会加1，而INT0却有一个周期是被关闭的，因此，计数值是51而不是50。
/*------------------------主函数-------------------------*/
void main()
{
int_all();//全局初始化
while(1)
{
disp_count();//数据处理
if(zhuan>=80) //转速警告
{
warning=1;
}
if(zhuan<80)
{
warning=0;
}
write_command(0x80);
for (i=0;i { write_data(display[i]); //LCD显示 delay(5); } } } 4.3.2 中断服务程序设计 一、外部计数中断 /*-------------------外部中断0计数程序-------------------*/ void counter(void) interrupt 0 { EX1=0; //关外部中断0 10 z++; //转圈计数加1 EX1=1; //开外部中断0 } 二、定时器中断 /*-----------------内部中断0计时计数程序-----------------*/ void Timer_0(void) interrupt 1 { TH0=0x65; //50ms定时 TL0=0xF3; msec++; if(msec==20) //50*20=1S { zhuan=z; x+=z; disp_count(); //数据处理 displaytolcd(); msec=0; z=0; } } 4.3.3 显示程序设计 液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪个位置显示字符。 在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式，在液晶模块显示字符时光标是自动右移的，无需人工干预。每次输入指令前都要判断液晶模块是否处于忙的状态。 向LCD输入的数据有两种，一种是指令，一种是数据。指令是负责初始化LCD与LCD 显示字符是什么位置。命令与数据是RS端的高低电平来确定。数据开始的时候是由LCDCS 高电平开始，低电平结束。 - 11 - 图4-4 显示流程图 /*--------------------向LCD1602写命令--------------------*/ void write_command(uchar command) { rs=0; //选择写命令 P0=command; //向LCD写命令 lcdcs=1; //信号使能端高电平 lcdcs=0; //信号使能端低电平 } /*-------------------------------------------------------*/ /*--------------------向LCD1602写数据--------------------*/ void write_data(uchar data0) { rs=1; //选择写数据 P0=data0; //向LCD写数据 lcdcs=1; //信号使能端高电平 lcdcs=0; //信号使能端低电平 } 12 4.3.4 报警程序设计 蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的，因此需要一定的电流才能驱动它，单片机IO引脚输出的电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路。 蜂鸣器程序设计思路：本程序通过在输出一个音频范围的方波，驱动实验板上的蜂鸣器发出蜂鸣声，其中Delay延时子程序的作用是使输出的方波频率在人耳朵听觉能力之内的20KHZ以下，如果没有这个延时程序的话，输出的频率将大大超出人耳朵的听觉能力，我们将不能听到声音。更改延时常数，可以改变输出频率，也就可以调整蜂鸣器的音调。 代码为: if(zhuan>=80) { warning=1; } if(zhuan<80) { warning=0; } 4.3.5 转速程序的设计 测速的方法决定了测速信号的硬件连接，测速实际上就是测频，因此，频率测量的一些原则同样适用于测速。 通常，可以用计数法、测脉宽法和等精度法来进行测试。所谓计数法，就是给定一个闸门时间，在闸门时间内计数输入的脉冲个数；测脉宽法是利用待测信号的脉宽来控制计数门，对一个高精度的高频计数信号进行计数。由于闸门与被测信号不能同步，因此，这两种方法都存在±1误差的问题，第一种方法适用于信号频率高时使用，第二种方法则在信号频率低时使用。等精度法则对高、低频信号都有很好的适应性。 /*-----------------------数据处理------------------------*/ void disp_count() { unsigned long long_x; zhuan=zhuan*2; display[7]=(zhuan/1000+'0'); //转换转速的千位 display[8]=(zhuan/100%10+'0'); //转换转速的百位 display[9]=(zhuan/10%10+'0'); //转换转速的十位 display[10]=(zhuan%10+'0'); //转换转速的个位 long_x=x*2; display_up[6]=(long_x/100000000+'0'); //里程的亿位 display_up[7]=(long_x/10000000%10+'0'); //里程的千万位 display_up[8]=(long_x/1000000%10+'0'); //里程的百万位 display_up[9]=(long_x/100000%10+'0'); //里程的十万位 - 13 - display_up[10]=(long_x/10000%10+'0'); //里程的万位 display_up[11]=(long_x/1000%10+'0'); //里程的千位 display_up[12]=(long_x/100%10+'0'); //里程的百位 display_up[13]=(long_x/10%10+'0'); //里程的十位 display_up[14]=(long_x%10+'0'); //里程的个位 } 4.3.6 软件程序基础知识准备 针对AT89C52单片机，头文件AT89x52.h给出了特殊功能寄存器SFR所有端口的定义。其次,C语言编程基础： 十六进制表示字节0x5a：二进制为01011010B；0x6E为01101110。 如果将一个16位二进数赋给一个8位的字节变量，则自动截断为低8位而丢掉高8位。 TMOD=(TMOD&0xf0)|0x05;表示给变量TMOD的低四位赋值0x5，而不改变TMOD 的高四位。 While(1);表示无限执行该语句，即死循环。语句后的分号表示空循环体，也就是{;} 在引脚输出方波编程方法：（比如P3.2引脚） #include//该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P3.2// void main(void)//void表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口// { While(1)//非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句// { P3_2=1;//给P3_2赋值1，引脚P3.2就能输出高电平VCC// P3_2=0;//给P3_2赋值0，引脚P3.2就能输出低电平GND// }//由于一直为真，所以不断输出高、低、高、低……，从而形成方波// } 第五章软件调试 5.1 Proteus软件仿真 在Proteus软件中画出原理图,向单片机中加入需要调试的程序的HEX文件,便可以进行调试了。 14 5.1.1仿真步骤 利用Proteus实现单片机系统开发过程一般分为四步： 1.在Proteus平台上进行单片机系统电路设计、选择元器件、接插件、连接电路和电气检测等（简称Proteus电路设计）； 2.在Keil平台上进行单片机系统源程序设计、编辑、汇编编译、调试，最后生成目标代码文件（*.hex）（简称Proteus软件设计）； 3.再次在Proteus平台上将目标代码文件加载到单片机系统中，并实现单片机系统的实时交互、协同仿真（简称Proteus仿真）； 最后仿真正确后，安装实际单片机系统电路，并将目标代码文件（*.hex）下载到实际单片机中运行、调试。若出现问题，可与Proteus设计与仿真相互配合调试，直至运行成功（简称实际产品安装、运行与调试）。实践证明：按照Proteus仿真通过的设计来安装的实 际系统，只要安装正确、元器件无误，焊接牢靠，基本都能顺利通过。 - 15 - 第六章结论 本文给出了一种用单片机和555脉冲发生器测量汽车速度及里程的测量系统,克服了传统方法测量的不足,可以实现每秒对汽车速度进行测量。该测速系统具有测量速度快，测量精度高的优点。不但可应用于汽车的速度测量，而且可应用于其它要求转速精确测量系统中。 主要通过学习了555脉冲发生器、ATC89C52单片机、LM016L显示等知识，查阅了相关资料，实现了“汽车速度及里程电子显示系统”的基本设计要求。本系统实现了题目基本部分以及扩展部分的要求，可达到设计的基本条件要求。所设计的系统具有以下功能：1．对于设计采用AT89C52单片机作为测量转速和里程的主CPU芯片，系统硬件设备结构简单合理，成本低，实时性好。 2．测速系统采用555脉冲发生器作为敏感速率信号，具有频率响应快，抗干扰能力强等特点。555脉冲发生器的输出信号经信号调理后，通过单片机对连续脉冲记数来实现转速测量，充分利用了单片机的内部资源，有很高的性价比。并且在测量范围内转速越高测量精度越高。所以该系统在一般的转速检测和控制中均可应用。 3．针对采用LM016L显示测速值和里程，直观、稳定，易于实现，并应用KEIL进行了软仿真，调试结果表明所设计的软件程序正确。 4．测速系统的功能还有待进一步扩充，如判别转速方向的能力；电路布局、和抗干扰方面还有很大的提升空间。 正是这一次设计让我积累了无数实际经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。顺利如期的完成本次毕业设计给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心。 16 《里程表（一）》教学设计 教学目标 1.结合“火车里程表”，经历分析问题、解决问题的过程，学会读常见的火车里程表，解决里程表中的数学问题，提高获取信息的能力，增强应用意识。 2.初步尝试借助直观图和线段图理解题意、表示数量关系，积累解决实际问题的经验。 3．在与他人交流时，能正确表达自己的想法，能认真倾听别人的意见，感受数学学习的快乐。 教学重点 会读常见的火车里程表，解决里程表中的数学问题。教学难点： 能用直观图或线段图表示数量关系。 教学准备： 课件。 教学过程： 一、导入新课。 国庆节假期你们都去哪里旅游？玩得开心吗？淘气在国庆节的时候和爸爸妈妈一起去玩，他不仅玩得开心，而且在玩的过程中还发现了很多数学问题？我们一起去看看他发现了哪些数学问题？ 二、学习新课。 1．出示行车路线图和里程表。 （1）学生独立观察，从中获取相关的信息。 （2）找出表格中的每个数据在路线图上分别是哪一段？并指一指。 先指名说一说，然后同桌两个人互相说一说。 2．你能提出问题吗？老师有一个问题想请你们帮忙，愿意吗？ （1）出示问题：保定到石家庄有多少千米？ （2）学生动手在路线图上画一画，并在图上标出相应路段的数据。弄清北京到保定，北京到石家庄，保定到石家庄分别是哪能一段路程。 （3）你还会用其他的方法表示他们之间的关系吗？ 学生试着画一画。 展示学生的不同表示方法。 重点看学生的线段图。 说一说线段图与行车路线示意图有什么相同点和不同点。 相同点：每一段表示的数据都一样。 不同点：淘气画图是“线段”并改变了方向。 （4）你会向他一样试着画一画吗？ 学生独立画图。 画完后同桌交流，说一说图中每一部分所表示的意义。 （5）你能试着解决这个问题吗？ 学生独立计算：277-146=131（千米） 集体交流计算方法，说清楚每个数量在图中表示的是哪能一段路程。 （6）你还想用这种方法来解决哪能两个相邻城市之间的路程？ 学生先说一说。 自己在练习本上完成。先画一画，再解决问题。 4．老师有一个问题：保定到郑州有多少千米？你会解决吗？ （1）学生结合行车路线图和里程表，在图上找一找、画一画、再进行计算。 （2）集体交流，说说你的想法。 689-146=543（千米） 5．你还会求出哪两个城市之间的路程？ 自己画图，列式解决问题。 6．老师发现有同学列出了这样的算式：813-689，你知道他求的是哪两个城市之间的路程？ （1）学生对照里程表，在路线图中找一找，再画一画。 （2）说一说求的是哪两个城市之间的路程。 《里程表（二）》教学设计 小学三年级上册数学 公议小学：xx教学目标： 1.结合“汽车里程表”，经历解决问题的过程，学会读常见的汽车里程表，并解决里程表中的数学问题，提高获取信息的能力，增强应用意识。 2.初步学习借助直观图和线段图理解题意、表示数量关系，积累解决实际问题的经验。 3.培养对身边与数学有关事物的好奇心，能倾听别人的意见，感受数学学习的快乐 重难点： 重点：掌握里程表读数表示的意义。 难点：解决有关里程表的实际问题。 教具准备:ppt 教学过程： 一、创设情境，构建新知 （一）解决问题一： 1、回顾交流，我们在学习“火车里程表”时，学会了利用路线图帮助我们理解题意，在线路图上标出地点、距离和问题，能帮助我们理解题意，进而解决问题。 2、出示主题图，师问：从图中你知道了哪些数学信息？同桌之间互相说一说。重点理解每个数据的意义，即：表中每个数据都是当天的里程数与以前的里程数的总和。 （二）解决问题二： 1、你能试着用画图的方式表示出每个数据的意义吗？学生试着画一画。 2、展示淘气画的“线段”示意图，同桌议一议，交流自己的理解。 3、集体交流，问：图中的35千米是什么意思？星期一的160千米包括哪两个数据？图中星期一表示的是哪部分，实际上行驶的是160千米吗？是多少？表中的星期三的555千米是什么意思？是星期三就行驶了555千米吗？图中的哪一部分表示星期三行驶的路程？ 4、学生模仿着画一画，进一步理解。 5、总结：通过刚才大家对“汽车里程表”的理解，你觉得怎样计算每天行驶的路程呢？（用当天的读数减去前一天的读数，就是当天行驶的里程数） （三）解决问题三： 1、提出问题：淘气的叔叔哪一天行驶的里程数最多？你有什么好办法比较出来？ 2、学生独立思考，集体交流思考过程。书中呈现的第二种方法，教师可以引导学生理解。 要让每个学生参与。 二．巩固新知 1、P27第1题：教师解释单位千瓦时就是平时所说的“度”，了解题中的数学信息，画出线段示意图，说一说每个数据表示的意义。⑵小题学生独立完成，集体订正。⑶小题可让学生思考怎样解决最简便。 2、P27第2题：学生独立计算。 3、P27第3题：学生要理解“再行驶”的含义，再独立解答。 4、P27第4题：学生注意区别这个里程表与汽车里程表的区别，理解题意，独立尝试解决。 里程表工作原理 里程表工作原理 作者：Karim Nice （本文为博闻网版权所有，转载必须注明出处。） 本文包括： 1. 1. 引言 2. 2. 机械式里程表 3. 3. 电子里程表 4. 4. 了解更多信息 5. 5. 阅读所有选装部件 选装部件类文章 选装部件 机械式里程表通过一个由上紧的弹簧制成的柔性线缆驱动。 该线缆环绕在金属保护管内，该管的外面覆有橡胶套。 在自行车上，相对于自行车车轮转动的小轮会转动该线缆，里程表的齿数比必须按照这个小轮的大小进行校准。 在汽车上，齿轮负责接合变速器的输出轴，进而转动该线缆。 柔性线缆蜿蜒上行至仪表板，在那里连接到里程表的输入轴。 传动装置 该里程表使用一组（三个）蜗轮来实现里程表1690:1的齿轮比。 输入轴驱动第一个蜗杆，蜗杆驱动另一个齿轮。 蜗杆每转一圈只会使该齿轮转动一个齿。 该齿轮继续驱动另一个蜗杆，该蜗杆驱动下一个齿轮，该齿轮又驱动最后一个蜗杆，进而驱动最后的齿轮。最后的齿轮与精度为1/10公里的指示器相连。 此图显示了蜗轮减速的情况 最后一个蜗轮的输出将驱动一个轴，后者使精度为1/10公里的指示器发 生转动。 然后，每个转盘将由其前一个转盘上的销钉通过一个较小的辅助齿轮 （白色）转动。 每个指示器都在一侧伸出一行销钉，而另一侧有两个销钉。 当这两个销钉绕着白色塑料齿轮转动时，其中一个轮齿会落入这两个销钉之间并随指示器一起转动，直至销钉通过。 该齿轮还与下一个较大指示器上的某个销钉相接合，将其转动1/10圈。 在白色轮上的3和4之间，有两个销钉。每转动一次，白色齿轮上的 某个轮齿就会落入这两个销钉之间一次，从而使得相邻黑色齿轮转动 十分之一圈。 现在您就会明白了，当里程表“翻过”很多位数字（假设从19999翻到20000公里）时，为什么读数最左侧的2可能没有与其他位对齐。白色辅助齿轮中的微小摆动使所有位无法精确对齐。 通常，读数在达到21000公里时才能使它们再次对齐。 您还会发现，类似这样的机械式里程表是可反转的。当您倒车时，里程表的计数会倒退——它只是一个齿轮传动链。 在电影《春天不是读书天》（Ferris Bueller's Day Off）中，有个场景是他们把汽车抬起来并让车轮倒转。 另一个伎俩是将里程表的柔性线缆接到一个钻头上并反向转动以回调里程。 虽然这在老式的机械式里程表上确实可行，但对于新式的电子里程表却行不通。下一节我们将介绍电子里程表。 里程表工作原理 电子车速里程表的设计 摘要 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。本设计介绍一种基于AT89C51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，其传感器采用霍尔传感器的脉冲信号检测与转换。此里程表不仅可显示车辆行驶的总里程，也可显示一段时间的阶段里程，还可显示车速，以及实现超速报警等功能，并具有较强的再开发能力。 本文详细描述了利用霍尔传感器和AT89C51单片机开发测速系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍，该系统可以方便的实现实时速度、里程的采集和显示，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，有利于我们日常生活和汽车生产业的发展，也可以当作测速处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行速度里程测量，有广泛的应用前景。 关键词：AT89C51，数码管显示器，霍尔传感器，速度里程表 目录 1 绪论 (1) 1.1 课题描述 (1) 1.2 基本工作原理及框图 (1) 2 相关芯片及硬件电路设计 (2) 2.1 AT89C51芯片 (2) 2.1.1 AT89C51的主要特性 (2) 2.1.2 AT89C51的管脚说明 (3) 2.2 霍尔速度传感器 (4) 2.2.1 霍尔传感器工作原理 (4) 2.2.2 霍尔效应 (4) 2.2.3 霍尔元件 (4) 2.3 单片机最小系统及电路 (5) 2.4 车速信号处理电路 (6) 2.5 显示电路 (8) 2.5 系统原理图 (9) 3 系统的软件及程序设计 (9) 3.1 主程序程序框图 (9) 3.2 调试及仿真 (11) 总结 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14) 附录 (15) 小学数学北师版三年级上册 《里程表（二）》 本节课是应用有关加减法的知识，继续解决“里程表”中所隐含的数学问题，感受数学与生活的联系，发展读图的能力，与上节课不同的是“里程表的起点不是零”。 主情境图呈现了淘气的叔叔从星期一到星期五每天的汽车里程表读数， 表格中的数据表示的是这辆汽车每天行驶的里程，也包括以前行驶的里程。虽然数量关系很简单，但是学生在生活或学习中很少遇到这样的事情缺少这方面的经验，所以读懂 “里程表”中每个数据的实际意义（尤其是非零起点），依然是本节课的难点，教材在编排上仍然突出了用画直观图的方法来理解题意。 【知识与能力目标】 结合“火车里程表” ，经历分析问题、解决问题的过程，学会读常见的火车里程表，解决里程表中的数学问题，提高获取信息的能力，增强应用意识。 【过程与方法目标】 初步尝试借助直观图和线段图理解题意、表示数量关系，积累解决实际问题的经验。 【情感态度价值观目标】 在与他人交流时，能正确表达自己的想法，能认真倾听别人的意见，感受数学学习的快乐。 【教学重点】 学会读常见的汽车里程表，并解决里程表中的数学问题，提高获取信息的能力。 【教学难点】 读懂“里程表”中每个数据的实际意义。 相应课件。 【情境导入】 1、（出示情境图）师：淘气的叔叔是出租车司机。淘气在出租车里程表中发现了数学问题，你也想研究吗？ 2、师：这一节课我们继续研究里程表中的数学问题，揭示并板书课题——里程表（二）。[ 设计意图：开门见山导入新课，明确学习内容，激发学生的学习兴趣。] 【探索新知】 1、师：认真阅读观察，从表格中你能获取哪些信息？ 2、学生交流，教师引导明确表格中的数学信息。 3、师：你能用图表示中表格的信息吗？自己先试一试，再和同桌交流。 4、学生交流，教师引导明确不同想法。 5、（出示淘气画的图）师：淘气根据题意也画了一个图，你能看懂吗？从图中你可以知道什么？ 6、学生交流，教师引导明确：当天的读数减去前一天的读数就是当天行驶的里程数。 7、师：根据图和表格，你能知道哪一天行驶的里程数最多吗？自己先估一估，再算一算。 8、学生交流，教师引导分析：（1）、怎样计算每天所行的里程数？ （2）、估一估哪些天行驶的里程数多？ （3）、实际算一算哪天所行的里程数最多。 [设计意图：通过让学生经历读表、画图、分析数量关系、解决问题的过程，切实让学生明确起点不是零的里程表中蕴含的数量关系，提高学生分析问题、解决问题的能力。] 【巩固应用】 1、练一练第1题： (1)、学生读表、画图、计算。 (2)、学生交流，教师引导明确数量关系——本月底的电表读数减去上月底的电表读数就是本月用电的度数。 2、练一练第2题： (1)、指名板演，全班齐练。 (2)、集体订正，明确结果。 3、练一练第3题：学生独立解决问题，集体交流时，教师引导明确方法与结果。 4、练一练第4题：(1)、学生读表、计算。 （2）、学生交流，教师引导明确表中记录的每天行驶的里程数。星期五晚上到家里的里程表的读数等于星期一出发时的里程表读数加上这一周五天行驶的路程。 汽车车速里程表设计指南 目次 1范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3设计流程 (2) 3.1 车速里程表的定义及实现方式 (2) 3.1.1 磁感应式 (2) 3.1.2 线圈式 (2) 3.1.3 步进电机式 (3) 3.1.4 液晶式 (3) 3.2 步进电机的选型和主要参数 (4) 3.3液晶屏选型及主要参数 (5) 3.4组合仪表步进电机的软硬件设计 (5) 3.5 液晶屏的软硬件设计 (6) 3.6 车速里程表的机械设计 (7) 3.7 法规校核 (8) 3.7.1 国内标准 (8) 3.7.2 欧盟标准 (8) 3.7.3 美国标准 (9) 前言 为满足公司车用组合仪表车速里程表的设计开发工作，保证其设计的准确性和统一性，特制定本设计指南。 汽车车速里程表设计指南 1 范围 本指南规定了车用组合仪表车速里程表设计的方法与要求。 本指南适用于指导公司车用组合仪表车速里程表的开发。 2 规范性引用文件 下列文件对本文件的引用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2423 电工电子产品基本试验 GB/T 4942.2 低压电器外壳防护等级 GB/T 12548—2016 汽车速度表、里程表检验校正方法 GB 15082 汽车用车速表标准 GB/T 17619 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法 GB/T 18655 车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法 GB/T 28046.1—2011 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分：一般规定 GB/T 28046.2—2011 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第2部分：电气负荷 GB/T 28046.3—2011 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷 GB/T 28046.4—2011 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分：气候负荷 QC/T 413 汽车电气设备基本技术条件 QC/T 727 汽车、摩托车用仪表 CISPR 25—2008 车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法 ISO 11452-2 道路车辆.窄带辐射的电磁能量产生的电干扰的部件试验方法.第2部分：吸波暗室ISO 11452-4 道路车辆来自窄带辐射电磁能的电气骚扰的组件试验方法第4部分捆束激励法（BCI大电流注入）传导辐射抗扰度（BCI） ISO 7637-2 道路车辆-来自传导和耦合的电干扰第2部分仅沿供电线路的电气瞬态传导 ISO 7637-3 道路车辆-由传导和耦合产生的电气干扰第3部分通过除供电线路之外的线路由电容耦合和电感耦合引起的瞬时电气传输 ECE R39 汽车车速表要求 CFR49 393.82 车速表 Q/J C069 车用组合仪表液晶屏设计指南 《里程表（一）》教学设计与反思 教学目标 1.结合“火车里程表”，经历分析问题、解决问题的过程，学会读常见的火车里程表，解决里程表中的数学问题，提高获取信息的能力，增强应用意识。 2.初步尝试借助直观图和线段图理解题意、表示数量关系，积累解决实际问题的经验。 3．在与他人交流时，能正确表达自己的想法，能认真倾听别人的意见，感受数学学习的快乐。 教学重点 会读常见的火车里程表，解决里程表中的数学问题。 教学难点： 能用直观图或线段图表示数量关系。 教学过程： 一、导入新课。 国庆节假期你们都去哪里旅游？玩得开心吗？淘气在国庆节的时候和爸爸妈妈一起去玩，他不仅玩得开心，而且在玩的过程中还发现了很多数学问题？我们一起去看看他发现了哪些数学问题？ 二、学习新课。 1．出示行车路线图和里程表。 （1）学生独立观察，从中获取相关的信息。 （2）找出表格中的每个数据在路线图上分别是哪一段？并指一指。 先指名说一说，然后同桌两个人互相说一说。 2．你能提出问题吗？老师有一个问题想请你们帮忙，愿意吗？ （1）出示问题：保定到石家庄有多少千米？ （2）学生动手在路线图上画一画，并在图上标出相应路段的数据。弄清北京到保定，北京到石家庄，保定到石家庄分别是哪能一段路程。 （3）你还会用其他的方法表示他们之间的关系吗？ 学生试着画一画。 展示学生的不同表示方法。 重点看学生的线段图。 说一说线段图与行车路线示意图有什么相同点和不同点。 相同点：每一段表示的数据都一样。 不同点：淘气画图是“线段”并改变了方向。 （4）你会向他一样试着画一画吗？ 学生独立画图。 画完后同桌交流，说一说图中每一部分所表示的意义。 （5）你能试着解决这个问题吗？ 学生独立计算：277-146=131（千米） 集体交流计算方法，说清楚每个数量在图中表示的是哪能一段路程。 （6）你还想用这种方法来解决哪能两个相邻城市之间的路程？ 学生先说一说。 毕业(设计)论文 开题报告 论文题目电子车速里程表 院(系) 宁夏理工学院 专业自动化 学生姓名赵龙 班级自动化08102 指导教师牛少杰 开题报告 学号0810******** 姓名赵龙指导教师牛少杰系别电气信息工程系专业/班级自动化08102 毕业设计（论文）题目电子车速里程表 题目类型√工程设计□技术开发□软件工程□理论研究和方法应用□管理模式设计□其他 选题目的及意义本次设计的意义目的有以下几方面： 1、深刻理解单片机串口并口中断等方面的知识，微机小系统的设计。 2、学习并运用电路硬件方面的知识，如信号的放大过滤，如何让传感器存储芯片或其他器件在合适的电压电流下工作。 3、运用C语言在单片机上编程。如信号的检测，按键消抖，模数转换，液晶显示，子程序结构程序设计的运用。 4、设计一种体积小，功耗低，功能多，性能稳定，性价比高的电子车速里程表，促进汽车电子仪表的发展。 设计（研究）现状和发展趋势 随着汽车工业发展,电子式仪表及新型传感器是各类车型汽车的首选配套产品，市场前景广阔。目前国外汽车车速里程表已广泛采用电子式机芯结构，而国内汽车仪表一直是机械式车速里程表的天下，少数采用动圈式电子仪表。国外电子产品占整车成本的30%，然而我国汽车行业起步较晚，技术十分落后，电子产品仅占整车成本的5%。例如国外汽车早已装配电子式仪表，而我国汽车仍在应用传统的机械仪表，可靠性很差。目前汽车仪表控制电子化是一种发展趋势，由先进的传感器与显示装置构成的电子仪表已开始全面取代传统的机电式仪表，成为现代汽车的明显标志。 一般汽车的常规仪表有车速里程表、转速表、机油压力表、水温表、燃油表、充电表等。仪表板中最常用的是车速里程表，目前很多轿车仪表已经使用电子车速表，它通过变速器上的速度传感器获取信号，通过脉冲频率的变化使指针偏转或者显示数字。随着汽车电子半导体技术的发展，多功能、高精度、高灵敏度、读数直观的电子数字显示及图像显示的仪表已不断应用于汽车。汽车仪表的功能已不仅仅是单纯的显示，而是通过对汽车各部件参数的监测和计算机处理相配套，从而达到控制汽车各种运行工况的目的。因而电子式里程表的广泛应用将会很大的提高中国的汽车电子技术水平。 教学设计方案 学校班级学科数学 课题里程表（一）教时 1 日期 一、教学目标： 1、结合“火车里程表”，经历分析问题、解决问题的过程，学会读常见的火车里程表，解决里程表中的数学问题，提高获取信息的能力，增强应用意识。 2、初步尝试借助直观图和线段图理解题意、表示数量关系，累积解决实际问题的经验。 3、在与他人交流时，能正确表达自己的想法，能认真倾听别人的意见，感受数学学习的快乐。 二、制定依据： 1.内容分析 本单元的学习内容是学生在一、二年级学习了百以内的连加、连减、加减混合运算以及万以内三位数的加减法的基础上展开学习万以内数的连加、连减、加减混合运算。教材展示了生活中熟悉的情境，让学生体会数学在现实生活中的应用，能够培养学生解决日常生活中用连加、连减、加减混合运算解决简单问题的能力。从本节课开始，没有太多新的知识内容，更多的是分析和解决问题，但具体到每一节课都有所侧重，本节课侧重关注学习火车里程表中相关的加减法的实际问题，有三个重点：一是会读图，能理解每个数据所表示的实际意义；二是能用实物图或示意图表示数量关系；三是能选择恰当的方法解决实际问题。 2.学生实际 生活中大量的问题都用图来表示，读懂图表是一个现代公民应具备的基本素养，更是时代的需求。对于三年级的学生来说，他们对于读图表只存在表面，不能深一步理解图表内在含义，所以读懂图表对他们来说还是很有难度的，因此需要教师进行分析引导。 3.困难分析 学生在进行里程表的图表认识中，会出现对图表的内涵无法理解，造成看不懂图表或者误读图表，要争取让学生在画的基础上理解图表，看懂图表。 教学过程 教学环节教师活动学生活动设计意图 一、创设情境1、导入同学们，看这是 一张火车里程表，从这 张表里你获得了哪些数 学信息？（出示课件） 2、今天我用以前的计算 经验来解决这个问题： 保定到石家庄有多少千 米？ 学生汇报里程表中每两 个城市之间的距离。 将计算与解决实际问题结合起 来，让学生有效掌握算法。在孩 子列出算式的同时让孩子说说 算式表示的意思。 全国高速公路里程表 名称起点--(里程)--途经--(里程)--终点总里程（单位：km）京津塘高速：北京分钟寺桥--41--廊坊--60--天津--44--塘沽145 东石高速：北京六里桥--57--涿州--51--保定--153--石家庄264 京沈高速：北京四方桥--558--锦州--100--沈阳658 京哈高速：通州北关环岛--13--燕郊13 首都机场高速：北京三元桥--19--首都机场19 八达岭高速：北京马甸桥--31--昌平--31--居庸关--8--康庄70 京开高速：北京玉泉营环岛--42--固安大桥 六环高速：北京通州--48--大兴 京通快速：北京四惠桥--18--通州18 津唐高速：天津--139--唐山139 津滨高速：张贵庄立交--29--塘沽区胡家园29 石太高速：石家庄--46--旧关--144--太原190 石安高速：石家庄--216--安阳216 石黄高速：石家庄--187--黄骅187 保津高速：保定--129--天津129 宣大高速：宣化--186--大同186 唐港高速：唐山--80--京唐港80 太平高速：太原--94--原平94 太汾高速：太原--118--汾阳118 运风高速：运城--90--风陵渡90 阳晋高速：阳城--30--晋城36 呼包高速：呼和哠特--147--包头147 沈大高速：沈阳张士--86--鞍山--70--大石桥--202--大连后盐358 沈本高速：沈阳--88--本溪88 沈四高速：沈阳--57--铁岭--110--四平167 沈抚高速：沈阳--63--抚顺63 沈阳绕城高速：----------81 长吉高速：长春--83.6--吉林83.6 长哈高速：长春--360--哈尔滨360 长营高速：长春--68.7--营城子68.7 长四高速：长春--133--四平133 长春绕城(部分)：----------26.4 哈大高速：哈尔滨--132.9--大庆132.9 哈佳高速：哈尔滨--324--佳大斯324 哈尔滨至缓化哈尔滨：--79--缓化79 哈尔滨至缓芬河哈尔滨：--470--缓芬河470 京沪高速：北京--1262--上海1262 宁沪高速：南京--113--常州--36--无钖--42--苏州--83--上海274 沪杭勇高速：上海--166--杭州--145--宁波--31--北仑342 沪太高速：上海--24--嘉定--17--太仓41 宁马高速：南京--27--马鞍山27 汽车车速里程表的工作原理及速比的计算 车速里程表与水温表一起,成为汽车用组合仪表上最重要的两个仪表。车速里程表有机械式和电子式两种，右图所示为磁感应式车速里程表的结构简图，它由车速表和里程表两部份组成。 一、车速里程表的结构及工作原理 （一）机械式车速里程表 车速表主要由与主动轴固定在一起的U形永久磁铁、带有转轴与指针6的铝罩、罩壳、固定在车速里程表外壳上的刻度盘5等组成。主动轴由变速器或分动器传动蜗杆经软轴驱动。 不工作时，盘形弹簧4使指针6处于刻度盘的零位。当汽车行驶时，变速箱上蜗轮组件中的蜗杆带动里程表软轴旋转，再由软轴带动主动轴旋转，从而使主动轴上的永久磁铁1跟着旋转。由于蜗杆与软轴及车速里程表主动轴紧密连接在一起，它们的转速相同。永久磁铁的磁力线在铝罩上产生涡流，涡流产生的磁场与旋转的永久磁铁磁场相互作用产生转矩，使铝罩克服盘形弹簧的弹力向永久磁铁1旋转的方向旋转，直至与盘形弹簧弹力相平衡。车速越高，永久磁铁1旋转越快，转矩越大，使铝罩2带动指针6偏转的角度越大，车速的指示值越高。 里程表由蜗轮蜗杆机构和数字轮组成。汽车行驶时，主动轴经3对蜗轮蜗杆驱动里程表最右边的第一数字轮，使第一数字轮上和数字显示1/10Km。从第一数字轮向左，每两个相邻的数字轮之间,又通过本身的内齿和进位数字轮传动齿轮，形成1：10的传动比。当第一数字轮转动一周，由9转到0时，由内传动齿拔动左侧第二个数字轮转动1/10圈，形成1Km数递增；当第二数字轮转动一周，由9转到0时，其左侧第三个数字轮转动1/10，以10Km数递增。其余数字轮由低位到高位的显示，计数方式均依次类推，即可显示汽车行驶里程数。 （二）电子式车速里程表 车速表由车速传感器（安装在车轮上变速箱蜗轮组件的蜗杆上，有光电耦合式和磁电式）、微机处理系统和显示器组成。由传感器传来的光电脉冲或磁电脉冲信号，经仪表内部的微机处理后，可在显示屏上显示车速。里程表则根据车速以及累计运行时间，由微机处理计算并显示里程。 二、组合仪表速比的计算方法 （一）速比的定义 对机械式或传感器安装在变速器上的蜗轮组件的车速表来说，所指示车速与变速器蜗杆的转速之比即为速比。例如，车速表上的读数为60Km/h之时, 变速器蜗杆的转速为36000r/h，则仪表速比为60：3600=1：600。也就是说，当车速表上的读数显示为1Km/h之时，变速箱蜗杆的转速必须为600 r/h。 （二）求组合仪表的理论速比 理想状态下，即车速表上显示的读数与实测速度相等的情况下，所计算出来的速比称为理论速比， 其计算公式为K=1：［（k1/k2）×1000/（2πR）］,K为理论速比，k1为后桥主减速比，k2为变速箱蜗轮组件的传动比，R为轮胎的滚动半径。以下举一个例子来说明如何计算组合仪表的理论速比： 某轿车相关参数为：后桥主减速比5.125，变速箱蜗轮组件的传动比（即蜗轮转速与蜗杆转速之间的比值）14/3，轮胎型号为165/70R13LT 8PR 90/88Q，查《汽车标准汇编第五卷转向车轮其它》中的 《GB/T2978-1997 轿车轮胎系列》得轮胎滚动半径为273mm=0.273m。K=1：［(k1/k2)×1000/(2πR)］=1：［（5.125/(14/3)）×1000/(2×3.14×0.273)］=1:640.6 ,该速比即为所求的理论速比。 （三）求组合仪表的实际速比 如果按照理论速比来设计组合仪表，车速表往往会出现速度超差的现象，导致实测速度V2大于车速表读 里程表（二） 教学目标: 1、结合具体情境，在解决实际问题的过程中体会连加连减，加减混合计算与实际生活的联系，感受数学在实际生活中的作用。 2、在情境中培养学生独立解答、独立思考、知识的迁移等多方面的能力，并对学生进行里程的熟悉。 4、熟悉里程表的概念，知道怎么计算两个地方的里程，即距离。 5、经历与他人交流各自算法的过程，能灵活运用不同的方法解决生活中的实际问题。 教学重点: 1、运用以有的数学知识培养解决问题的能力。 2、使学生在大脑里，建立两个地方里程的概念。 教学难点: 1、学会利用数学知识，解决生活中遇到的问题。 2、培养里程的概念，知道什么是里程，学会发现生活中的问题和概念。教学准备: 课件、教材。 教学过程: 一、谈话引入。 老师：同学们，你们都做过车没？ 学生：做过。 老师：那你们有观察过，汽车的里程表嘛？ 学生：没有。 老师：那你们知道什么是里程表吗？ 学生1：不知道啊！ 学生2：是汽车一天行驶的路程吗？ 老师：不是。 学生3：好像是汽车一共行驶了多少千米吧？ 老师：恩，是的。就是起床从开始行驶到现在行驶的距离就是里程。 老师：今天呢，我们就来解决一下有关于汽车的里程的问题。淘气的叔叔是 出租车司机，星期一早上出车时，里程表的度数是35千米。淘气记录了数数星期一至星期五每天回家时的里程表度数。同学们现在根据PPT上面的每天行驶的里程来讨论一下什么是里程。 学生1：160千米不是星期一行驶的路程，应该是........。 老师：星期一出发时度数是35千米，回家时是160千米，160 - 35才是星期一行驶的里程数 学生2：我知道了，用当天的度数减去前一天的度数，就是当天的里程数。 老师：恩，回答正确。 二、玩中学，带领学生一起做教材第25页“练一练”第1题。 （1）独立完成，全班交流订正。 （2）和同学们一起讨论，更深层次的理解里程的含义。 （3）让学生独立完成。 （4）12月底比6月底多用了多少度电？同学们再讨论一下为什么会多用呢？有哪些原因呢？ 三、巩固练习。 “练一练”的第2题和第3题。 四、课堂总结。 电动自行车里程表的软件设计 序言 本文介绍里程表设计以单片机和霍尔传感器为核心。霍尔传感器将到来的低电平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，使得电动自行车的里程数据能直观的显示给使用者。 自行车里程表是用于远距离连续测量自行车行驶距离的仪表。它分为电源、霍尔传感器和显示器3部分。目前，里程表普遍使用在汽车和摩扦车上，是一种机械测量装置，测试精度相对低，自行车上使用里程表的还很少见。针对这种情况，研制新型的数字化里程表用于自行车上是非常必要的。本文介绍的自行车里程表是由电源稳压系统供电，AT89C52单片机为中央处理器，结合高精度的控制电路，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。 里程表广泛应用于各类机车，包括厂矿企业所使用的电机车和汽车、摩托车等。传统的机械式里程表虽然稳定可靠，但功能单一，随着电子技术的迅猛发展，电子式里程表得以广泛应用。一种以单片机为核心的里程表，它不仅可以显示车辆行驶的总里程，也可显示一段时间的阶段里程，并且具有较强的再开发能力。这一切都是因为利用了单片机系统强大的数据存储和处理控制功能。里程表以单片机AT89C52为核心，由系统输入、单片机部分和系统输出组成。 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。电动自行车里程表是电动自行车的重要配件，在电动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，但在国内还并不多见。 1.1课题背景 里程表的原理很简单，因为汽车车轮的直径已知，车轮的圆周长便是恒定不变的。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，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。 1.2里程表的发展 现在汽车上的里程表可就不一样了，它克服了“记里鼓车”的不足之处，既能告诉你这次走了多少公里，也能记忆自从出厂以来一共走了多少公里，于是，车辆是否需要 三年级数学《里程表(二)》教学设计 三年级数学《里程表(二)》教学设计 文章 来源xx里程表（二）教学设计 教学目标： 1、结合汽车里程表，经历解决问题的过程，提高解决问题的能力。 2、借助直观图和线段图帮助学生理解起点非0的有关里程表的实际问题。 教学重难点： 1、读懂里程表中每个数据的意义（尤其是非0起点） 2、学生在老师的帮助下会画线段图和读懂线段图。 教学过程： 一、激趣引入分散难点： 师：同学们，你们看过动画片《喜羊羊和灰太狼》吗？你最喜欢哪个小动物？师：现在羊村正在进行一场激烈的羊羊运动会，你想看一下吗？（想）下面要进行的是100米的比赛，下面有请喜羊羊和懒羊羊上场，你预测一下谁会赢？为什么？ 师：比赛现在开始，最后谁获得了冠军？你认为公平吗？ 师：如果用一条线段来表示喜羊羊所跑的路程呢？你认为起点是多少？（0米）终点是多少？（100米） 师：如果用一条线段来表示懒羊羊所跑的路程呢？你认为起点是多少？（60米）终点是多少？（100米） 仔细观察这两条线段图，你发现了什么不同？你能算出喜羊羊跑了多少米？100-0=100懒羊羊跑了多少米呢？（100-60=40） 二、探究新知解决问题： 1、出示例题： 淘气的叔叔是出租车司机，星期一早上出车时，里程表的读数是35千米。淘气记录了叔叔星期一至星期五每天回家时的里程表读数。（单位：千米） （1）师：你知道了哪些数学信息？你读懂了题目的意思吗？ 师：里程表读数是35千米是什么意思？这里的160千米表示什么意思？350千米表示什么意思？ 师出示直观图，分别介绍35千米和160千米是什么意思？ 你能用一条线段图表示星期一走了多少千米吗？ （生画图）学生汇报，教师演示 通过线段图，你知道如何求星期一走了多少千米？（160-35=125千米） （2）你能再画一条线段表示星期二走了多少千米吗？ （生画图）学生汇报，教师演示 你如何求星期二走了多少千米？（350－160=190千米） （3）你能用一条线段表示星期三走了多少千米？星期四呢？星期五呢？ （4）教师完善线段图，合并成一条线段图。 师：你能看懂吗？要想求星期一走了多少千米？怎么办？星期二走了多少千米呢？星期三呢？ 总结：当天走的里程数=当天的读数－前一天的读数 （5）解决问题： 哪一天行驶的路程最多？该如何求呢？学生说完方法 学生练习教师请学生上台板演。 教师趁机介绍第二种解法 （6）比较联系 师：前两天，我们学习了里程表（1），与今天学习的里程表二有什么区别？（起点不同，但是算法相同，都是用当天的读数减去前一天的读数得到当天的里程数。 三、巩固练习拓展延伸 课本第27页练一练的第1、4题 四、本课小结内化知识 师：本节课，你学到了哪些知识？ 文章 来源xx 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 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 一辆以固定速度行驶的汽车，司机在上午10点看到里程表上的读数是一个对称数(即这个数从左向右读和从右向左读是完全一样的)，为95859。两小时后里程表上出现了一个新的对称数。问该车的速度是多少？新的对称数是多少？ *问题分析与算法设计 根据题意，设所求对称数为i，其初值为95589，对其依次递增取值，将i值的每一位分解后与其对称位置上的数进行比较，若每个对称位置上的数皆相等，则可判定i即为所求的对称数。 *程序说明与注释 #include 一、下面是“北京—西安”各大站的火车里程表： 1、保定到洛阳有多少千米？（画线段图，再解答） 2、郑州到西安有多少千米？ 3、689－146求的是哪两个城市之间的里程？画一画，再计算。 4、一列火车从北京出发，沿铁路线应经行驶了约700千米，在图中用“☆”标出火车的大致位置。 二、解决问题。 三、小明家的电表各月读数如下。（单位：千瓦时） 1、分别算出小明家7、8、9、10、11、12各月的用电量。 2、小明家下半年（7月份至12月份）总的用电量是多少？ 3、请你再提一个数学问题，并尝试解答。 四、李叔叔家的水表读数如下。（单位：吨） 1、请问李叔叔家7、8、9、10这四个月中那个月的用水数量最大？ 2、李叔叔家5月底的水表读数是99，请问李叔叔家6月份至10月份总的用水量是多少？ 五、出租车司机星期一早晨出车时，里程表的读数是30千米，司机记录了星期一至星期五每天回家时的里程表读数。（单位：千米） 1、哪一天行驶的里程数最多？ 2、五天共行驶多少千米？ 六、小明每天骑赛车进行锻炼，本周每天骑行的距离记录如下。（单位：千米） 1、本周一晚上回来后赛车里程表的读数是178，请问上周日晚赛车里程表的读数是多少？ 2、星期三晚上赛车的里程表读数是多少？ 3、星期五晚上赛车的里程表读数是多少？ 七、解决问题 八、下面是部分城市的火车路线示意图和里程表。 九、下面是“北京——上海”沿线各大站的火车里程表。 1、北京到济南有（）千米，北京到南京有（）千米。 北京到无锡有（）千米，无锡到北京有 （）千米。 北京到常州有（）千米，常州到北京有 （）千米。 徐州到北京有（）千米，苏州到北京有 （）千米。 2、天津到济南有多少千米？ 3、蚌埠到南京有多少千米？ 4、天津到徐州有多少千米？ 5、常州到上海有多少千米？ 6、南京到苏州有多少千米？ 7、济南到天津有多少千米？ 8、南京到天津有多少千米？ 9、苏州到济南有多少千米？ 10、从天津到徐州与上海到南京哪段铁路长，长多少千米？ 11、从常州到徐州与南京到徐州哪段铁路长，长多少千米？ 十、爸爸每天骑摩托车上下班，他这一周每天行驶的里程如下： 1、爸爸这一周一共行驶了多少千米？ 2、星期一早上出发时里程表读数是705千米，爸爸星期二晚上回到三年级上册里程表一教案设计
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