基于单片的电子式里程表的设计-毕业设计
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【关键字】设计编号:____________审定成绩:____________毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于单片机的电子车速里程表的设计单位(系别):自动化系学生姓名:专业:电气工程及其自动化班级:学号:指导教师:答辩组负责人:填表时间:20 15 年 6 月重庆邮电大学移通学院教务处制重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目基于单片机的电子车速里程表的设计学生姓名系别自动化系专业电气工程及其自动化班级七班指导教师职称副教授联系电话备注:此任务书由指导教师填写,并于毕业设计(论文)开始前下达给学生。
摘要自行车自1868年引入我国已有一百多个年头。
随着国内人均GDP的增长,自行车从普通的运输、代步工具发展成为人们休闲娱乐与锻炼的首选。
自行车凭借着高科技带来的高配置和它自身的优势,逐渐的又吸引了大家的眼球。
随着周边环境的破坏污染,自行车必然会有着大好的发展空间。
人们可以通过一些简单的仪器仪表了解实时里程、速度。
可是现在的汽车或者摩托车的仪表片都是机械式的,不方便驾驶员直接捕捉信息。
所以在此次设计中我们将想办法把速度时间等数据通过LED显示出来。
本论文主要阐述一种基于单片机的自行车速度/里程计的设计。
以AT89C51单片机为核心,采用ITR-9707光电传感器测转,A T24C02 实现在系统掉电的时候保存里程信息。
通过频率测量模块和转换模块将数据递给MCS,再通过数据存取模块与LED 模块显示速度和里程。
完成此次的测量显示。
文章详细介绍了自行车速度/里程计的硬件电路和软件设计。
在设计硬件电路的时候,将光电传感器采集的脉冲信号给单片机处理并显示出来。
在此还增加了时间显示功能和超速报警功能。
软件系统设计部分采用C++软件对每一个模块进行编程。
最终达到设计目的。
【关键词】:里程速度光电传感器单片机ABSTRACTBicycle has been introduced to our country more than one hundred years since 1868. As the growth of the domestic per capital the GDP, the bicycle is not only the universal tool of transportation and substitute for walking, but becomes the first choice of entertainment and exercising. Bicycle with high-tech brings high configuration and its own advantages, gradually attracted everybody's eyes again. With the destruction of the surrounding environment, bicycle is bound to have good development space. But now the car or motorcycle instrument are mechanical, the driver could not directly capture information. So we will think of some way to put speed in the design time, such as data displayed by LED.In these paper, the bicycle speed/mileage design based on the Hall element is Single Chip Microcomputer. By AT89C51 as kernel, using ITR-9707 Photoelectric sensor to measure revolution, the measure and statistic are achieved. The range information are saved by AT24C02 when the power is off. The date through frequency measurement module and data conversion module be passed to the MCS, and then the speed and mileage were displayed by access module and LED module. Complete the measurement display.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 second of the bicycle into Single Chip Microcomputer system. Then the signal processed by Single Chip Microcomputer system is sent to display scream. And an increase of time display and speed alarm. Software system design part adopts C++ software for programming each module. Finally, we can achieve the design purpose.【Key words】: Mileage speed Photoelectric sensor Single Chip Microcomputer目录第四节数据存取模块..................................................................................... - 16 -一、AT24C02简要介绍................................................................................. - 16 -二、工作方式.................................................................................................. - 16 - 第五节显示模块............................................................................................. - 16 -一、外界芯片74LS245/74HC138 ................................................................. - 16 -二、工作原理.................................................................................................. - 17 -第六节超速报警电路模块............................................................................. - 17 - 第七节其他模块............................................................................................. - 17 -一、时钟电路的设计...................................................................................... - 17 -二、工作电源的设计...................................................................................... - 18 -三、开关电路的设计...................................................................................... - 18 - 第四章系统的软件设计..................................................................................... - 19 - 第一节测量算法概述..................................................................................... - 19 - 第二节中断子程序的设计............................................................................. - 19 - 第三节数据处理程序设计............................................................................. - 20 -一、里程计算服务程序.................................................................................. - 20 -二、速度计算服务程序.................................................................................. - 22 - 第四节显示服务程序的设计......................................................................... - 22 - 第五章系统可靠性设计和功能实现................................................................. - 24 - 第一节硬件系统的可靠性设计方法............................................................. - 24 - 第二节软件系统的可靠性设计..................................................................... - 24 - 第三节功能实现............................................................................................. - 26 - 结论..................................................................................................................... - 26 - 致谢..................................................................................................................... - 27 - 参考文献................................................................................................................. - 28 - 附录..................................................................................................................... - 29 -一、英文原文..................................................................................................... - 29 -二、英文翻译..................................................................................................... - 33 -三、电路图......................................................................................................... - 36 -四、PCB图 ........................................................................................................ - 37 -五、源程序.................................................................................错误!未定义书签。
电子跑表ABSTRACT:Because of its extremely high performance-price ratio, the single-chip computer (SCC) has been paid great attention to ever since it came out in 1970s of 20th Century, and has gained an extensive applicable field and fast development. Among all kinds of SCCs, 51 SCC is the most typical and representative one. This design, adopting 80C51 chip as the core part with some necessary peripheral circuits, is a simple electronic clock which uses 5V DC as the power supply. In hardware aspect, besides the CPU, four seven-segment LED digi-tubes are used for display, which work in a dynamically scanning display mode and driven by 74SL245 chip. The LEDs can accurately indicate hour and minute and two buttons can be used to adjust the time. While in the software aspect, the programming language is assembly language. The whole electronic clock system has functions of time display, adjustment, stopwatch and reset, etc. This design enables me to have greater insight into the basic circuit of SCC, and the basic methods of timer control and interruption programming, so that is a training of my ability of learning, designing and developing software and hardward.KEY WORDS:80C51 LED digi-tubes Electronic clock Stopwatch摘要:单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。
基于单片的电子式里程表的设计学生:指导教师:内容摘要:从上世纪开始随着工业革命如火如荼的进行,也就意味着人类社会开始进行着翻天覆地的变化,工业革命实质上就是科技的革命,在高科技不断发展的同时,许多各式各样的里程表也广泛应用于各类的机车,里程表也随着电子技术的迅速发展而发展,并且得到了广泛的应用。
本设计将会介绍一种基于单片机的电子式里程表,该里程表不仅能显示车辆行驶的总里程,而且还能显示车辆在一段时间的阶段里程,还可显示车速,以及超速报警等功能。
它的实现方式其实很简单,主要的流程是:将一个测量盘安装在机车底盘的轴承上,通过传感器检测转速并抽样出转速的脉冲信息,而传感器将会采用光电式传感器,这样就可以将转速转换成光通量的变化,然后我们就可以将光通量的变换转换成电量的变化,再通过频率计的测量将电路中的脉冲信息输入到单片机中,然后再通过电量与转速之间的数学函数关系式之间的转换从而实现转速的测量,得出我们所需要的相关数据信息。
最后我们可以通过LED显示器来实现所得数据信息的显示。
关键词:AT89S51单片机汽车里程表 LED显示器Design of electronic odometer based on monolithic Abstract:From the last century began with the industrial revolution of the like a raging fire, it means that human society began to turn the world upside down change, industrial revolution is the revolution of science and technology, in the high-tech development at the same time, a lot of every kind of odometer is widely used in various types of locomotives, odometer also develops along with the rapid development of electronic technology, and widely used. This design will introduce an electronic odometer based on single chip microcomputer, the odometer can not only show the total mileage of the vehicle, but also show the stage mileage vehicles in a period of time, can also display speed, and overspeed alarm function. The realization way of it is actually very simple, the main process is: a measuring wheel installed in the bearing of locomotive chassis, the sensor detects the speed and sampling information pulse speed, while the sensor will use the photoelectric sensor, which can be converted into light speed changes of flux, then we can send light the amount of transformation to convert the changes of power consumption, measured through the frequency of the circuit of the pulse information input to the microcontroller, and then through the conversion between the mathematical function relationship between charge and speed type so as to realize the measurement speed, draw the relevant data and information we need. Finally, we can show to realize data information through the LED display.Keywords:AT89S51 automobile odometer LED display目录前言................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的电子式汽车里程表设计【摘要】本文介绍了一种以霍尔元件为基础的汽车车速和里程计的设计方法。
利用AT89C51单片机作为控制核心,利用A44E型霍尔计测转速,通过1602液晶显示器显示车辆行驶的里程和车速。
文中对车速和里程计的硬件电路进行了详细的阐述。
在硬件上,采用霍尔元件,将车辆每次运行所产生的脉冲个数输入到单片机中,再由单片机对这些信号进行处理后,输出到显示器上。
系统的软件部分,采用了模块化的设计思路,用 C语言编写程序。
本系统的硬件结构简单,各子程序的通用性强,达到了设计的要求。
【关键词】里程速度霍尔元件单片机 LCD1系统方案设计1.1设计要求1.设计一种数码里程计,可应用于所有车辆,并可显示里程、车速等信息。
2.系统应能够准确计算行驶里程,并将其显示在终端上。
3.系统应具备稳定性和可靠性,能够长时间运行并正常工作。
4.设计应考虑易于安装和操作,方便驾驶员使用。
5.系统应具备良好的用户界面,能够清晰、直观地显示各项信息。
6.设计应符合相关的安全标准和规范,确保驾驶员的行车安全。
7.设计应具备一定的扩展性和可升级性,方便后续的功能扩展和升级。
8.设计应考虑成本控制,力求实现性价比最优的方案。
9.设计应具备一定的抗干扰能力,能够在复杂的环境中正常工作。
1.2设计说明1.主要采用AT89C51微控制器作为核心芯片;2.将采用1602显示装置,可以实现行车速度、行车路程、时钟和温度等信息的显示。
3.为了感应温度,将使用DS18B20感应器进行温度的监测。
4.时钟功能将由DS1302时钟晶片提供。
它能够准确计时,确保车辆行驶过程中的时间显示准确无误。
5.利用A44E霍尔传感器检测车速;6.可通过按钮进行时钟数值的修改,设定车速和温度的闹钟数值;7.当超速或温度超过设定值时,蜂鸣器将发出警报信号。
2系统硬件设计2.1 总体设计方案说明本文介绍了一种基于普通MCS-51单片机的轮毂转速信号处理系统该系统通过使用传感器将车轮速度转换为电脉冲信号,并通过处理后发送给微控制器进行处理。
基于单片机的电子式转速里程表的设计Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】基于单片机的电子式转速里程表的设计介绍一种新型的基于单片机的电子式汽车转速里程表的实现方案。
讨论了里程计数的原理和转速指示原理。
针对机械式里程表缺点结构复杂,精度不高,并且价格较昂贵,设计了数字式汽车转速里程表。
这里以AT89C2051单片机为核心,利用SPI串行总线开发了电子式里程表。
该里程表利用磁电式传感器采样汽车行驶所得到的信号;采用LCD数码管显示汽车总行驶里程数,本次里程采EEPROM 芯片X25045,利用其通电可改写,掉电信息可保存的特点存储汽车行驶的总里程数。
本设计的转速里程表具有结构简单,精度较高,误差较小,显示清楚醒目,稳定可靠等特点,另外对该系统的软件也作了相应的说明。
关键词: 汽车;转速里程表单片机Single Chip Microcomputer Controll ing Displaying of Automobile OdometerAbstract : This article mainly introduces a new -type electric automobile odometer. Its core is 2051 single chip microcom2 puter ; L ED digital tube is used to display the total and present running distance. Comparing with the mechanical automo2 bile odometer , it has following features : higher accuracy and less error , and it also can be displayed more clearly and pro2duced with simpler technology.目录摘要……………………………………………………………………………………Abstract………………………………………………………………………………第一章:绪论…………………………………………………………………………研究的目的与意义………………………………………………………………国内外研究概况及发展趋势……………………………………………………第二章:系统的总体设计……………………………………………………………系统的总体结构…………………………………………………………………….转速里程表的介绍………………………………………………………………2. 3转速里程表的工作原理…………………………………………………………第三章:系统的硬件设计…………………………………………………………….系统CPU的选择…………………………………………………………………辅助芯片的选取…………………………………………………………………在转速里程表中的应用…………………………………………………3.3. 1电动里程表结构………………………………………………………………3.3.2LM1819驱动线路工作原理………………………………………………… 3..4液晶显示器LCM1010的应用……………………………………………………传感器的选择………………………………………………………………………第四章系统的软件设计………………………………………………………………主程序模块…………………………………………………………………………串行中断服务程序模块……………………………………………………………第五章印制板图的绘制………………………………………………………………结束语………………………………………………………………………………附录……………………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………………第一章:绪论研究的目的与意义自1886年发明汽车以来,汽车走过了100多年的发展历程。
摘要本文介绍的速度与里程表设计以STC89C52单片机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LCD液晶显示模块进行显示,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、单片机ST8C9C52RC、LCD1602液晶显示模块、数据存储电路和键盘控制组成。
通过单片机的设置可对霍尔传感器输入的脉冲信号进行计数和处理,这样能精确地算出加到引脚的单位时间内检测到的脉冲数;设计里程和速度显示采用LCD模块,里程数通过EEPROM来存储。
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:STC89单片机 LCD1602液晶显示霍尔传感器 EEPROM存储器目录第1章绪论 (1)课题背景、发展及意义 (1)系统设计概述 (1)各章节的安排 (2)第2章自行车里程表的设计方法与基本原理 (3)霍尔传感器 (3)STC89C52单片机 (3)频率测量法 (4)LCD1602 (5)存储器EEPROM (5)键盘控制 (6)第3章硬件实现的设计方法与原理 (7)系统概述 (7)功能实现 (8)系统总框图 (8)各部分硬件图 (8)3.4.1 显示部分 (8)3.4.2 按键控制部分 (11)3.4.3 霍尔传感器 (7)3.4.4 复位电路 (7)3.4.5 电源电路 (7)3.4.6 EEPROM掉电存储器电路 (7)第4章自行车里程表软件实现方法 (9)软件编程实现 (13)4.1.1 系统软件框图 (13)4.1.2 数据处理 (14)4.1.3 键盘控制 (14)程序源代码与流程图 (16)4.2.1 程序流程图 (14)4.2.2 程序源代码 (14)PCB印刷电路板图 (40)第5章总结 (16)参考文献 (40)致谢 (41)1霍尔传感器霍尔传感器是一种能实现磁电转换的传感器,用它们可以检测磁场及其变化。
泰山学院本科毕业论文(设计)电子里程器的设计**2008080001专业名称电子信息科学与技术申请学士学位所属学科理科指导教师、职称**2010年 05 月摘要随着居民生活水平的不断提高,自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具,而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。
自行车的速度里程表能够满足人们最基本的需求,让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量。
本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车的速度里程表的设计。
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/速度的测量统计,采用 24C02 实现在系统掉电的时候保存里程信息,并能将自行车的里程数及速度用LED实时显示。
文章详细介绍了自行车的速度里程表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:里程/速度;霍尔元件;单片机;LED显示ABSTRACTWith 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 entertainment 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 this 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 information is 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 meets the demand of design.KEY WORDS:Mileage / speed; Hall element; Single chip microcomputer; LED目录1 引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题的主要任务及容 (1)2总体方案设计 (2)2.1 任务分析与实现 (2)2.2 硬件方案设计 (2)2.3 软件方案设计 (4)3 硬件电路设计 (6)3.1 概述 (6)3.2 传感器及其测量系统 (6)3.2.1 霍尔传感器的测量原理 (7)3.2.2 集成开关型霍尔传感器 (7)3.3 单片机的原理及应用 (8)3.3.1 单片机原理简介 (8)3.3.2 单片机的引脚功能介绍 (9)3.3.3 单片机中断系统介绍 (10)3.4 其他器件的介绍 (10)3.4.1 存储器的介绍 (10)3.4.2 74LS74芯片的介绍 (11)3.4.3 74LS244芯片的介绍 (12)3.5 单片机外围电路的设计 (13)3.5.1 时钟电路的设计 (13)3.5.2 复位电路的设计 (14)3.5.3 显示电路的设计 (17)3.5.4 报警电路的设计 (15)4 软件程序设计 (16)4.1 概述 (16)4.2 总体程序设计 (16)4.3 中断子程序的设计 (19)4.4 数据处理子程序的设计 (22)4.5 显示子程序的设计 (23)5 系统调试与分析 (23)5.1 系统仿真调试 (23)5.2 调试故障及原因分析 (23)6 结论与展望 (25)6.1结论 (25)6.2 展望 (25)致 (26)参考文献 (27)1 引言1.1 课题背景自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史,这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中,将玩具式的木马车转换到今日各式新颖休闲运动自行车,自行车发展的目的也从最早的交通代步的工具转换成休闲娱乐运动的用途。
编号:毕业设计(论文)任务书题目:电子式里程表院(系):计算机系专业:自动化学生姓名:李林学号:010320311指导教师单位:计算机系姓名:龙超职称:实验师题目类型:理论研究实验研究软件开发2005年 3 月 1 日一、毕业设计(论文)的内容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,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。
它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。
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LED显示器显示出来。
并且该电子式里程表累积的里程数字存储在非易失性的EEPROM存储器内,在无电状态下数据也能保存。
本设计要求设计基于单片机的智能电子里程表。
可显示车辆行驶的总里程,也可显示一段时间的阶段里程,可显示车速,可实现超速报警。
二、毕业设计(论文)的要求与数据1、要求利用所学的知识,设计、制作电子式里程表:(1)显示车辆行驶的总里程,用6位LED显示;(2)显示一段时间的阶段里程,用6位LED显示;(3)显示车速,用4位LED显示;(4)实现超速报警;2、研究重点和所需攻克的关键问题(1)光电传感器的脉冲输入(2)超速报警功能(3) EEPROM的读写(4)多位LED显示器的显示3、所采用的研究方法和手段4、主要技术指标三、毕业设计(论文)应完成的工作1、熟练掌握Protel的使用方法;2、掌握单片机原理及应用;3、掌握传感器原理及应用;4、完整的电路原理图和PCB图;5、完成编程和硬件制作;6、测试系统性能;7、论文不少于2万字;8、笔译不少于4万字符的英文资料。
电动自行车里程表的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。
电子式里程表课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子式里程表的基本原理,掌握其工作流程及组成结构。
2. 学生能掌握电子式里程表相关电路的连接方式,了解传感器的作用及其在里程表中的应用。
3. 学生能掌握里程表数据显示与处理的基本方法,了解数字显示技术的基本原理。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析并解决电子式里程表在实际应用中遇到的问题。
2. 学生能通过小组合作,设计并搭建一个简单的电子式里程表模型,提高动手实践能力。
3. 学生能运用相关软件或工具,对电子式里程表的数据进行读取和分析。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,对电子技术产生浓厚兴趣,提高创新意识。
2. 培养学生具备团队协作精神,学会与他人共同解决问题,提高沟通能力。
3. 培养学生关注交通工具的节能环保问题,增强社会责任感。
本课程旨在让学生通过学习电子式里程表的相关知识,掌握基本的电子技术原理,提高动手实践能力。
同时,通过小组合作与实际操作,培养学生团队协作精神,增强对交通工具节能环保问题的关注,提升学生的综合素质。
课程目标具体、可衡量,便于教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子式里程表基本原理:- 介绍电子式里程表的工作原理及组成结构,如传感器、信号处理电路、显示电路等。
- 分析里程表传感器的工作原理,包括霍尔效应传感器、磁电传感器等。
2. 电子式里程表电路设计与搭建:- 讲解电子式里程表电路的连接方式,学习相关元器件的使用方法。
- 指导学生运用所学知识,设计并搭建一个简单的电子式里程表模型。
3. 数据读取与分析:- 学习电子式里程表数据显示与处理的基本方法,掌握数字显示技术的基本原理。
- 引导学生运用相关软件或工具,对电子式里程表的数据进行读取和分析。
教学内容安排与进度:第一课时:介绍电子式里程表基本原理,分析传感器工作原理。
第二课时:讲解电子式里程表电路设计,指导学生搭建简单模型。
基于单片机的电子式转速里程表的设计分析发布时间:2021-02-26T11:27:55.557Z 来源:《科学与技术》2020年第29期作者:莫汉朝[导读] 单片机是一种集成电路芯片,在工业控制领域中的应用十分广泛,将其应用在电子式转速里程表中可以发挥出重要作用莫汉朝桂林航天工业学院,广西省桂林市,541004摘要:单片机是一种集成电路芯片,在工业控制领域中的应用十分广泛,将其应用在电子式转速里程表中可以发挥出重要作用,提高里程表设计水平以及应用效果。
在设计电子式转速里程表时需要兼顾软件设计和硬件设计,将传感器、控制模块、显示模块、控制电路、按键电路等考虑全面,以此确保电子式转速里程表的实用性以及可靠性,提高使用质量。
关键词:电子式转速里程表;单片机;传感器;控制模块;软硬件设计引言:汽车中使用的传统里程表多数为机械式转速里程表,存在精度低、价格贵等缺点,逐渐被电子式转速里程表所替代。
近年来随着汽车的普及,人们对汽车的需求量越来越大,同时对汽车的使用性能也提出了更高的要求,这就要求汽车在制造过程中考虑到消费者的现实需求,对转速里程表的设计进行优化,合理应用单片机设计并实现电子式转速里程表,满足大众需求,提高汽车整体使用性能。
一、基于单片机的电子式转速里程表总体设计框架基于单片机的电子式转速里程表总体设计框架将其分成了四个部分,第一个部分是接收部分,电子式转速里程表在使用的过程中会通过传感器去接收外部信号,并通过信号转换功能将其转换为可以进行处理和存储的电信号,并实时将电信号传送到控制模块进行处理分析。
第二个部分是控制模块,控制模块在获得传感器传送过来的电信号以后,会根据设计好的计算方式对其进行推理验算,以此得到准确的转速以及速度信息,并将信息通过显示器表达出来[1]。
第三个部分是存储模块,功能作用是将电子式转速里程表获得的外部信号以及经过处理得到的转速、速度信息进行存储,同时提供读取功能。
第四个部分是显示模块,由里程显示和速度显示两个子模块组成,对控制模块输出的转速信息以及速度信息、里程信息等进行准确显示,同时具有报警功能,在转速或者速度超过安全范围时会进行自动报警,提醒车辆驾驶人减速慢行。
基于单片的电子式里程表的设计学生:指导教师:内容摘要:从上世纪开始随着工业革命如火如荼的进行,也就意味着人类社会开始进行着翻天覆地的变化,工业革命实质上就是科技的革命,在高科技不断发展的同时,许多各式各样的里程表也广泛应用于各类的机车,里程表也随着电子技术的迅速发展而发展,并且得到了广泛的应用。
本设计将会介绍一种基于单片机的电子式里程表,该里程表不仅能显示车辆行驶的总里程,而且还能显示车辆在一段时间的阶段里程,还可显示车速,以及超速报警等功能。
它的实现方式其实很简单,主要的流程是:将一个测量盘安装在机车底盘的轴承上,通过传感器检测转速并抽样出转速的脉冲信息,而传感器将会采用光电式传感器,这样就可以将转速转换成光通量的变化,然后我们就可以将光通量的变换转换成电量的变化,再通过频率计的测量将电路中的脉冲信息输入到单片机中,然后再通过电量与转速之间的数学函数关系式之间的转换从而实现转速的测量,得出我们所需要的相关数据信息。
最后我们可以通过LED显示器来实现所得数据信息的显示。
关键词:AT89S51单片机汽车里程表 LED显示器Design of electronic odometer based on monolithic Abstract:From the last century began with the industrial revolution of the like a raging fire, it means that human society began to turn the world upside down change, industrial revolution is the revolution of science and technology, in the high-tech development at the same time, a lot of every kind of odometer is widely used in various types of locomotives, odometer also develops along with the rapid development of electronic technology, and widely used. This design will introduce an electronic odometer based on single chip microcomputer, the odometer can not only show the total mileage of the vehicle, but also show the stage mileage vehicles in a period of time, can also display speed, and overspeed alarm function. The realization way of it is actually very simple, the main process is: a measuring wheel installed in the bearing of locomotive chassis, the sensor detects the speed and sampling information pulse speed, while the sensor will use the photoelectric sensor, which can be converted into light speed changes of flux, then we can send light the amount of transformation to convert the changes of power consumption, measured through the frequency of the circuit of the pulse information input to the microcontroller, and then through the conversion between the mathematical function relationship between charge and speed type so as to realize the measurement speed, draw the relevant data and information we need. Finally, we can show to realize data information through the LED display.Keywords:AT89S51 automobile odometer LED display目录前言.................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 总体的设计构想 (2)2 硬件部分 (3)2.1 单片机 (3)2.1.1 单片机的简介 (3)2.1.2 领域介绍 (5)2.1.3 MCS-51单片机的内部结构 (6)2.2 光电传感器 (9)2.2.1 光电传感器的简介 (9)2.2.2 光电传感器的选择 (10)2.3 键盘输入 (12)2.4 LED显示器 (13)2.5 警报器 (14)2.6 存储器 (15)3 软件的设计 (16)3.1 仪表系统程序的流程图 (16)3.2 按键模块 (17)3.3 信息处理模块 (18)3.4 存储模块 (18)3.5 显示模块 (18)3.6 警报模块 (19)4 系统调试 (19)4.1 硬件调试 (20)4.2 软件调试 (20)4.3 整体调试 (20)5 结束语 (21)附录: (22)程序1:存储模块 (22)程序2:报警显示模块 (25)基于单片机的电子式里程表的设计前言随着世界科技水平的不断提升,我过科技也抱着不甘落后的冲劲儿不断地发展着,我国的汽车工业直到今天也走过了差不多五十年的历程了,但是,与国际水平相比较我国的水平还是相对落后的,因此提高我国汽车方面的电子技术水平和增加每一辆汽车的电子装备的数量,以及促进我国汽车的计算机化和智能化目前在我们国家是势在必行的,这也是我们夺取未来汽车市场的关键所在。
随着我们国家政策的不断开放,其他国家的汽车零部件厂商也开始大举进入我国的汽车零部件市场。
电子式的汽车仪表以及一些传感器的汽车首选配套产品在我国的市场需求不断增加,而其他国家进入我国市场的零部件厂商所提供的产品通用性和实用性都比较强。
因此很快就得到了我过许多需要者的青睐。
就拿我们本设计所介绍的汽车里程表来说吧,国外的汽车里程表已经广泛采用了电子式机芯的机构,而我们国家的汽车里程表则是还在采用机械式的里程表。
经过大量的市场调研,国外的电子产品在我国的占汽车整个成本的32%左右,而且会成上升的趋势,在这种情况下,我国的汽车电子配件可靠性差的缺点就得到了“淋漓尽致”的体现,因此我们想要争取更多的市场份额,就要在汽车电子配件上创新和改革。
一般来说,汽车电子仪表中,里程表是最常用的。
汽车车速里程表分为滚轮计数器和点距液晶屏式两种,由指示汽车行驶速度的车速表和记录汽车所行驶过距离的里程计组成的,二者装在共同的壳体中,并由同一根轴驱动。
普通车速表一般为磁感应式。
滚轮计数器是过去常用的纯机械式仪表,通过一根软轴,一头连到变速箱输出轴,另一头连到里程表;而现在更常用的电子式仪表,它一般是在变速箱输出轴或车轮上装一个转速传感器,用读出的转速通过控制模块内嵌的计算公式来换算成车速以及历程。
不管是哪种方式,归根结底,数据都是来自于传动系统输出端的转速(变速箱输出轴或车轮),知道了车轮的转速,比如每分钟转多少圈,再将车轮的周长(也就是车轮转动一圈走过的距离)算上,车速就出来了,里程也是同样的道理。
车速里程表实际上由两个表组成,一个是车速表,另一个是里程表。
因此,表的精确性是非常总要的。
因此本设计将会把精确作为着重考虑的问题,会将误差和偏差保持在可控范围内,同样也要顺应现在汽车电子配件市场的需要往多功能、高精度、高灵敏度、读数直观的方向去设计,采用光电传感器进行抽样检测汽车的轴承转速并输出到单片机,采取单片机控制再经过LED显示进行数据信息的显示。
以廉价且功能较强,使用方便,实用价值较高,极容易得到推广为设计目标。
本设计的原型出来之后,也作了一系列的调试,也基本上达到了设计前所有的预期目标。
1 总体的设计构想总得来说本设计将采用我们所学过的AT89S51单片机作为此汽车电子式里程表的核心部件,仪表的总体设计将是由输入、单片机核心部分以及输出三部分组成,输入的部分包括键盘输入和光电传感器所采集到的数据输入,核心部分就是AT89S51单片机,输出部分包括报警输出和数据信息显示,另外本设计还作了一个数据存储设计,而这个存储器将会采用EEPROM存储器。
大致的总体设计图如图1.1所示。
图1.1 总体设计流程图由流程图可知,单片机是本设计的核心部分,所以为了提高效率我选择采用AT89S51单片机,一是提高仪表的工作效率而是采用此系列单片机可以提供在线输入的功能。
输入的两个部分包括键盘输入和数据信息输入两个部分,其中键盘输入是为了在使用仪表的时候方便使用者可以查询所需要的信息;而数据信息的输入主要是是由光电传感器提高,之所以采用光电传感器是因为它具有以下特点:一是它的暂态响应范围宽,谐波测量能力强;二是数字接口和通信能力强;三是它的体积小,重量轻,易升级。
EEPROM 是一款比较实用的储存器,方便仪表在断电之后能储存我们所需要的数据信息。
流程图中的警报指的是超速的警报,可以通过对单片机编写简单的程序来判断汽车的速度是否超速,并且通过一个简单的蜂鸣器把超速的信息传输出来提醒使用者,这样的设计也达到成本低的要求。
信息显示方面采用的LED显示器,本设计将采用6位的共阳极LED显示管。
总体来说设计是可以达到预想的目标的。
2 硬件部分2.1 单片机2.1.1 单片机的简介关于单片机的学习就我所在的大学是从大二开始接触学习的,所以以我对单片机的学期我在这儿将做一个简单的介绍,因为本设计将会以单片机来作为电子式里程表的核心部件,随着科技的进步,半导体技术也在不断地进步,大致的发展过程可以说是从电子管到晶体管,再从晶体管发展到集成电路,最后发展到现在的大规模(超大规模)集成电路,由于电子技术的迅速发展,很多电子产品的高性能才能得以发挥。