基于单片机设计的自行车测速计系统

基于单片机自行车测速仪的设计摘要本设计主要阐述一种基于单片机与霍尔传感器等元件的测速仪设计。

以AT89C51单片机为核心，实现对自行车里程、速度、时间、温度等参数的测量，并能简单的将里程及速度用LCD实时显示。

在本文中详细介绍了测速仪的硬件电路和软件设计。

硬件部分利用霍尔传感器将每秒内的脉冲数传入单片机系统，然后经单片机系统计算处理并将过处理结果送LCD显示。

软件的设计采用模块化结构，使程序的逻辑关系更加简洁。

使硬件在软件的控制下协调运作。

仿真，所设计的硬件电路及软件程序是正确的，实际的硬件电路中也基本上能够满足设计要求。

关键词：里程/速度，时间，温度，霍尔元件，单片机，LCDAbstractThis design mainly elaborated based on MCU and Hall element of speed instrument design. Take STC MCU as the core, Hall element speed, realizes to the bicycle mileage, speed, time, temperature measurement, and a simple bicycle mileage and speed with the LCD real time display. The hardware part using the Hall element will bike per second pulse number of incoming MCU system, and then by the single chip microcomputer system calculation processing and processing result to the LCD display. Program design in order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relations more concise. Make hardware tocoordinatethe operation under the software control. Simulation experiments show that the designed hardware circuit and software program are correct, practical hardware circuit also basically can satisfy the design requirement, but due to the knowledge, in practice there are still some problems in the hardware circuit.Keywords: Mileage / speed,time, temperature, Hall element, MCU,LCD目录错误!未找到引用源。

届．别． 2013届学号毕业设计基于单片机设计的自行车测速系统姓名系别、专业导师姓名、职称完成时间word格式.目录摘要 (3)Abstract (4)1 绪论 (5)1.1 课题背景 (5)1.2 课题主要任务及容 (5)1.3 任务分析与实现 (5)2 系统设计 (6)2.1 硬件方案设计 (6)2.2 软件方案设计 (7)2.3 硬件电路设计 (8)2.3.1 概述 (8)2.3.2 系统总电路图 (9)2.3.3 单片机简介 (9)2.3.4 单片机的引脚功能介绍 (10)2.3.5 单片机中断系统介绍 (10)2.3.6 传感器及其测量系统 (11)2.3.7 霍尔传感器的测温原理 (11)2.3.8 集成开关型霍尔传感器 (12)2.4 单片机外围电路的设计 (13)2.4.1 时钟电路的设计 (13)2.4.2 复位电路的设计 (14)2.4.3 显示电路的设计 (15)3 软件程序设计 (16)3.1 概述 (16)3.2 总体程序设计 (16)3.3 中断子程序设计 (18)结论 (19)参考文献 (20)致 (20)附件一：总体原理图设计 (21)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 STC89C52 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，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。

基于单片机自行车测速系统设计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Bike speed system design based on single chipABSTRACTWith the developing of people’s life, the bicycle is not only th e 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 bicy cle. 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..Keyword：Mileage / speed; Hall element; Single chip microcomputer; LED引言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和研发过程中，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。

基于单片机的自行车速度与里程表设计一、引言自行车作为一种常见的代步工具，随着人们对健康环保的追求，越来越受到青睐。

然而，骑行过程中常常会想知道自己的速度和里程，以便更好地掌握骑行状态和计划行程。

本文将介绍一种基于单片机的自行车速度与里程表设计，通过该设计可以实时获取自行车的速度和里程信息。

二、设计原理1. 速度计原理基于单片机的自行车速度计的设计原理是利用车轮旋转的次数和时间间隔来计算速度。

通过安装磁铁和霍尔传感器在车轮上，当车轮旋转时，霍尔传感器会感应到磁铁的磁场变化，并产生相应的信号。

单片机通过计算两次信号的时间间隔，然后根据车轮的周长计算出速度。

2. 里程计原理基于单片机的自行车里程计的设计原理是通过记录车轮旋转的次数，然后根据车轮的周长计算出里程。

同样地，通过安装磁铁和霍尔传感器在车轮上，当车轮旋转时，霍尔传感器会感应到磁铁的磁场变化，并产生相应的信号。

单片机每次检测到信号时，就将里程加一，并根据车轮的周长计算出实际里程。

三、硬件设计1. 单片机选择在设计中，我们可以选择一款适用的单片机作为控制核心。

常见的选择有51系列单片机、Arduino等。

根据实际需求和设计复杂度，选择合适的单片机进行编程和控制。

2. 传感器选择作为速度与里程计的关键部分，传感器的选择至关重要。

在车轮上安装磁铁和霍尔传感器，可以通过检测磁铁的旋转来计算车轮的速度和里程。

选择合适的霍尔传感器可以提高检测的准确性和稳定性。

3. 显示屏和按键为了方便用户查看速度和里程信息，可以选择合适的显示屏，如LCD液晶屏或LED数码管。

同时，可以添加按键用于用户设置和调整。

四、软件设计1. 信号检测与计算通过编程，设置单片机对霍尔传感器的信号进行检测，当检测到信号变化时，记录下时间戳，并计算时间间隔。

2. 速度计算根据时间间隔和车轮的周长，计算出实际速度。

可以选择不同的单位进行显示，如千米/小时或英里/小时。

3. 里程计算根据车轮旋转的次数，每次旋转时将里程加一，并根据车轮的周长计算出实际里程。

基于单片机的自行车测速系统设计摘要本文介绍了一种基于单片机的自行车测速系统的设计和实现，该系统能够准确地测量骑行速度、里程和骑行时间等信息，为自行车运动员提供了更加科学的训练手段。

在该系统中，使用了脉冲信号测速传感器和Infrared distance sensors 作为检测器，通过单片机控制和数据处理实现测速和数据存储功能。

实验结果表明，该系统具有精度高、稳定性好、易操作等特点，具有很好的应用前景。

关键词：单片机，自行车测速系统，脉冲信号测速传感器，Infrared distance sensorsAbstractThis paper introduces a design and implementation of a bicycle speed measurement system based on single-chip microcomputer, which can accurately measure cycling speed, mileage, and cycling time. It provides more scientific training methods for cyclists. In this system, pulse signal speed sensors and Infrared distance sensors are used as detectors, and speed measurement and data storage functions are realized through single-chip microcomputer control and data processing. The experimental results show that the system has the characteristics of high accuracy, good stability, and easy operation, and has good application prospects.Keywords: single-chip microcomputer, bicycle speed measurement system, pulse signal speed sensor, Infrared distance sensors1 引言自行车运动是一项健康、环保又方便的运动方式，越来越受到人们的关注和喜爱。

《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。

系统工作时，传感器采集到信号（用按键代表脉冲、或者用频率输入代表信号输入）传输给单片机，单片机计数器统计脉冲个数，定时器记录相应时间长度，经过运算，将行驶里程、平均速度送给LCD显示，当前（瞬时）速度送给7段数码管显示。

基于单片机的自行车里程速度计设计摘要随着自行车行业和电子技术的发展，自行车里程速度计技术也在不断进步和提高，用户对自行车里程速度计的要求也越来越高，因此设计了自行车里程速度计。

本文主要研究了以单片机为基础的自行车里程速度器的设计。

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，经过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，同时运用其他按键分别自行车单里程计数，瞬时速度、最大速度和平均速度显示，具有超速报警。

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。

自行车里程速度计的设计本着安全、方便、节能、人性化的原则进行，可使现代生活显著提高。

关键词：自行车,STC89C52, LCD1602Bicycle mileage velocity meter based on MCUABSTRACTAlong with the development of the bicycle industry and electronic technology, bicycle speedometer technology is also in constant progress and improve, user demand for bicycle mileage is more and more is also high, so I chose bicycle mileage speedometer This article mainly introduced take the monolithic integrated circuit as the foundation rental car fare register design. Uses the 89C52 monolithic integrated circuit for the primary control chip, using the pressed key signal imitation rental car wheel counting signal, simultaneously utilizes other pressed keys to control the rental car movement to carry passengers separately/the spatial vehicle condition, the kilometer idea regulation/waiting time and the traveling schedule expense amount to the demonstration. The system used three groups of nixietubes, the utilization dynamic display technology has demonstrated the distance in kilometer, the standby period and the expense separately. Meanwhile carries on the design using the software programming to the monolithic integrated circuit timer, produces the waiting timed pulse signal.this article elaborated with emphasis system's principle of work, the hardware constitution, various part of major functions as well as software's structure and realizes.The mileage log system with STC89C52 as control core, using sensors to detect signals, by a certain time interval signal collection, in bination with itself, bicycle wheel parameters through single chip microputer for the analysis of the collected signal, finally displayed on the LCD screen LCD vehicle mileage and speed, overspeed alarm。

毕业论文基于单片机的自行车里程测速仪设计院系：信息工程学院姓名：学号：专业：年级：指导教师：职称：完成日期：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。

自行车测速仪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、时间等物理量。

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，采用霍尔传感器来检测信号，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。

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。

为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。

正文中首先简单描述系统硬件工作原理，且附以系统硬件设计框图，论述了本次毕业设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程, 并具体描述了AT89C51接口的软、硬件调试；其次阐述了程序的流程和实现过程。

仿真实验表明所设计的硬件电路及软件程序是正确的，满足设计要求。

关键词：里程/速度；霍尔元件；单片机；LCDIAbstractWith the development 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 speedometer can fulfill the basic need of people’s life, so that they can learn the speed, the mileage, time of the bicycle.This article describes a simple microcontroller-based control automatically bike speed and mileage calculation system, including bicycle odometer hardware structure, software logic, and program code. Velocity system of the mileage uses AT89C51 as the control core, uses the hall sensors to detect the signal within a certain time interval the signal acquisition, combined with a bicycle wheel parameters after a single-chip signal acquisition, analysis and calculation, the mileage, average speed and instantaneous speed will finally display on the LCD, and the system has speed alarm function. The system hardware circuit is simple, the subroutine is versatile, which fully meets the design requirements.For the sake of easy to expand with the design adoption mold a logic for turning construction, making procedure designing relation that change, software more shorter and more easier to understand. Make hardware control in software descended to moderate the operation. The text inside describes the system hardware work principle in brief first, and attach with the system hardware design frame diagram, discuss this graduate design a function for applied each hardware connecting a people the technique connects with each one a mold piece and work processes, combine to describe in a specific way the AT89C51 electric circuit connects oscular and soft, the hardware adjusts to try. Expatiated the process of the procedure the next in order with realizes process. The simulation results have proved that the hardware circuits design and software program is correct, and the system can meet the designing requirement completely.Keywords: Mileage / speed; Hall element; MCU; LCDII目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的目的和意义 (1)1.2 国内外的发展现状分析 (1)1.3 研究的主要内容 (2)2 系统总体设计 (3)2.1 系统总体设计思路 (3)2.2 结构框图 (3)2.3 速度测量原理 (4)2.4 传感器的选择 (4)2.5 显示模块的选择 (4)2.6 操作说明 (5)2.7 工作原理 (5)3 硬件电路设计 (6)3.1 系统总电路图 (6)3.2 AT89C51单片机简介 (7)3.3 1602LCD液晶显示模块 (9)3.4 霍尔元件 (11)3.4.1 霍尔元件简介 (11)3.4.2 霍尔传感器测量原理 (12)3.4.3 转速测量方法 (13)3.5 晶振复位电路 (13)3.6 报警电路 (14)4 软件程序设计 (15)4.1 测量算法概述 (15)4.2 主程序设计 (15)4.3 中断子程序设计 (17)5 调试与仿真 (18)III5.1 Proteus及Keil软件简介 (18)5.1.1 Proteus软件 (18)5.1.2 Keil软件 (18)5.2 应用Keil软件进行程序调试 (19)5.3 Proteus软件仿真 (19)5.4 仿真结果 (19)6 结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)IV绪论1 绪论1.1 课题研究的目的和意义中国人口众多，还是发展中国家，经济不发达制约了大多数人的消费水平，人们使用的交通工具主要还是自行车，它轻巧便捷，使用简单，很受人们的喜爱，同时也可以作为休闲运动工具，是人们锻炼身体的好工具。

电子信息工程专业课程设计任务书题目：基于单片机的自行车里程计系统设计设计内容设计制作和调试一个由8052MCU组成的自行车里程计系统。

通过这个过程学习熟悉单片机的外围扩展、键盘控制和七段数码管的使用，掌握51系列单片机控制和测试方法。

设计以STC89C51单片机为核心，以霍尔传感器做为输入、使用独立键盘控制显示停止/开始、清零，以LED为显示方式的自行车里程计，完成基本要求。

1）数码管显示：自行车里程；2）键盘控制里程计的开始、停止和清零；设计步骤一、总体方案设计其中，采用51系列MCU构成典型电路。

选用适当的霍尔传感器器件。

选择独立键盘和4位共阴极数码管。

二、硬件选型工作三、硬件的设计和实现1. 选择计算机机型（采用51内核的单片机）；2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等）；3. 接口电路；4. 其它相关电路的设计或方案（电源、通信等）四、软件设计1.分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块；2.编写相关子程序；3. 其它程序模块(显示与键盘等处理程序)。

五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面）。

课程设计说明书要求1. 课程设计说明书应采用学院统一印制的课程设计（论文）说明书封面，书写应认真，字迹工整，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。

2. 论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。

3. 课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括程序清单、系统方框图和电路原理图。

4. 课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。

5. 要求打印B5纸，排版要求请向指导教师索取。

6. 每组单独一个题目，每组上限5人。

时间安排课程设计计划时间4周。

课程设计题目于15周下发。

课程设计完成后于18周四下午下班前送交电子信息办公室（实验楼三楼），届时指导教师安排短暂答辩。

基于单片机的自行车车速报警系统自行车作为一种环保、便捷的交通工具，深受人们的喜爱。

然而，在高速行驶的过程中，车速过快可能导致意外事故的发生。

为了保障骑行者的安全，我们开发了一种基于单片机的自行车车速报警系统。

一、系统介绍自行车车速报警系统是一种通过测量自行车速度并实时监测车速的设备。

当车速超过设定的安全速度阈值时，系统将会触发警示信号，提醒骑行者减速。

该系统由传感器、单片机、报警器和电源等组成。

二、硬件设计1. 传感器：为了测量自行车的速度，我们选择了一种具有高精度和快速响应的磁性传感器。

传感器可以通过检测自行车旋转的磁铁，计算出车辆的速度。

2. 单片机：我们选用了一款高性能的单片机，用于控制整个系统的运行。

它可以接收传感器的数据，并根据设定的阈值进行速度判断。

当车速超过阈值时，单片机将触发报警器。

3. 报警器：为了提醒骑行者减速，我们选择了一种声音响亮、音调高且易于安装的地址报警器。

当报警器触发时，骑行者将能够清楚地听到报警声音，并能够及时采取措施。

4. 电源：为了保证系统的长时间运行，我们采用了可充电的电池作为电源。

电池具有较长的续航时间，并且可以通过充电器进行充电。

另外，系统还配备了电池电量显示器，方便骑行者了解电池的使用情况。

三、软件设计1. 传感器数据采集：单片机通过输入引脚连接到传感器，实时采集传感器输出的数据。

传感器输出的数据可以表示自行车的转速。

通过计算转速与轮胎直径的关系，可以得到车辆的速度。

2. 车速判断：单片机将传感器采集到的数据与事先设定的安全速度阈值进行比较。

如果车速超过阈值，单片机将触发报警器，发出警示信号。

3. 报警处理：报警器通过与单片机的输出引脚连接，接收触发信号后，会发出高音量的警报声音，提醒骑行者减速。

同时，系统还会在液晶显示屏上显示当前的车速和电池电量，方便骑行者了解自己的状态。

四、系统优势1. 提高安全性：该系统可实时监测车速并及时发出警示，能够有效提醒骑行者减速，降低事故发生的风险。

单片机原理及系统课程设计基于单片机自行车测速系统设计1 设计目的实现自行车运行过程中对行驶里程、平均速度、运行时间、当前瞬时速度进展测量和显示,通过对速度的测量来控制自行车的运行，当速度超过限定值时发出报警提醒减速，以确保自行车平安的运行。

2设计方案及原理2.1系统总体设计思路和原理本系统实现自行车运行过程中对行驶里程、平均速度、运行时间、当前瞬时速度进展测量和显示，系统包括控制器模块、信号检测采集模块、显示模块、电源模块四局部组成。

系统工作时，传感器采集到信号〔用按键代表脉冲信号输入〕传输给单片机，单片机计数器统计脉冲个数，定时器记录相应时间长度，经过运算，将行驶里程、全程平均速度、运行总时间送给液晶显示器显示，当前〔瞬时〕速度送给数码管显示。

通过以下计算公式算出里程、平均速度、瞬时速度。

通过相应的显示机构显示出来。

里程=脉冲总数×车轮周长平均速度=里程÷运行总时间瞬时速度=每五秒的行程÷52.2自行车测速系统方案设计系统包括控制器模块、信号检测采集模块、显示模块、电源模块四局部，控制器模块由AT89C51组成，它运用于数据储存和外部设备管理，信号采集模块用的是模拟霍尔传感器，通过外部脉冲来控制圈数，显示模块用1602和数码管，1602显示里程、全程平均速度以及运行时间，数码管LED显示五秒的平均速度即当前瞬时速度，电源模块给整个系统提供电压，使系统可以正常工作。

系统框图如图1所示。

图1 自行车测速系统设计原理图3硬件设计3.1系统原理电路图系统中里程、速度等都是由霍尔元器件测量。

通过按钮输出脉冲，脉冲数目代表车轮转动圈数，自行车轮胎的周长为2.15m，输入一个脉冲，轮子转动一圈，里程为一个周长的距离，通过脉冲数可以算出总里程，通过单片机T0定时器和T1计数器记录时间，用5秒的前进距离除以时间5秒，得到5秒的平均速度即当前速度。

而总里程L除以总时间t得到平均速度。

基于单片机的自行车码表设计一、自行车码表的功能需求一个实用的自行车码表通常需要具备以下功能：1、速度测量：能够实时准确地测量自行车的行驶速度。

2、里程计算：累计骑行的总里程。

3、时间显示：包括骑行时间和当前时间。

4、平均速度计算：提供一段时间内的平均骑行速度。

5、最高速度记录：记录骑行过程中的最高速度。

为了实现这些功能，我们需要选择合适的传感器和单片机来构建系统。

二、硬件设计1、传感器选择速度传感器：常见的有霍尔传感器和光电传感器。

霍尔传感器通过检测磁场变化来测量车轮的转动，而光电传感器则通过检测光的遮挡来实现。

在本设计中，我们选用霍尔传感器，将其安装在车轮辐条上，对应的磁铁安装在车架上。

当车轮转动时，霍尔传感器会输出脉冲信号。

时钟芯片：用于提供准确的时间信息，如 DS1302 芯片。

2、单片机选型考虑到成本和性能要求，我们选择常用的 STC89C52 单片机。

它具有丰富的 I/O 口资源，能够满足本设计的需求。

3、显示模块采用液晶显示屏（LCD），如 1602 液晶模块。

它能够清晰地显示数字和字符，方便骑行者查看数据。

4、电源模块由于自行车在骑行过程中会有震动，所以选择可充电的锂电池作为电源，并通过稳压芯片将电压稳定在单片机和其他模块所需的工作电压范围内。

三、软件设计1、主程序流程系统初始化，包括单片机内部寄存器的设置、传感器和显示模块的初始化等。

循环读取传感器的数据，并进行计算和处理。

将处理后的数据发送到显示模块进行显示。

2、速度计算算法根据霍尔传感器输出的脉冲信号的频率，结合车轮的周长，计算出自行车的行驶速度。

里程通过对速度进行积分计算得到。

3、时间处理程序读取时钟芯片的数据，获取当前时间和骑行时间，并进行相应的显示和存储。

四、系统调试1、硬件调试检查电路连接是否正确，有无短路或断路现象。

测量电源电压是否稳定，各模块的工作电压是否正常。

2、软件调试使用单片机开发工具（如 Keil）进行程序的编译和下载。

• 110•自行车符合现代社会对绿色出行的提倡，越来越多人喜欢骑自行车出门，绿色出行的同时可以锻炼身体，可以达到健康运动和代步的最佳效果，所以才会有越来越多的自行车爱好者出现，它可以让使用者清楚地知道当前的速度，或可以同时附带其他实用的功能，而且单片机体积小、可靠性高并且价格便宜。

在这个背景下，科学、实用并且美观又价格合理的自行车计速器——这一辅助工具迅速发展起来，并有很大的使用价值。

随着电子技术的不断发展进步，传统的计速器从机械元器件组成的机械式到半电子式，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的计速器。

并且伴随着单片机以及外围芯片的发展也进一步促进了它的发展。

由此可见，自行车计速器有着广阔的发展前景和很大的市场。

自行车发展至今已经有两百多年历史了，发展至今他从简单的代步工具，有了越来越多的附加功能。

社会经济不断提升，人们生活水平不断提高，现代社会对绿色出行水平的倡议以及全民养生图1 总体设计系统框图2 系统硬件设计2.1 单片机最小系统对于51系列单片机，一个最小系统由单片机、晶振电路和复位电路组成。

如图2所示。

基于单片机的自行车计速器的设计西北民族大学电气工程学院 王子谦图2 单片机最小系统健身意识的觉醒，自行车逐渐成为我们首选的短途代步工具，对于喜欢健身的人来说自行车的计速器就显得尤为重要。

老式传统的测速器由于是机械制造，长期使用会磨损严重，就会造成严重的误差，本次设计的自行车计速器就可以解决这一问题同时满足需求。

1 整体方案设计本设计要实现测速，报警与照明功能，据此功能可分为三个模块：测速模块、显示模块、报警模块、照明模块、外接充电模块。

采用 AT89C52 芯片，利用霍尔传感器将车轮转速转化为电信号，进而将电信号送入单片机内，利用单片机的定时器与计数器得到因车轮转动而引起的脉冲数和车轮转动一圈的时间，计算出自行车行进的速度，最后由单片机送出到外部的 LCD 显示屏上。

时速播报则是利用单片机接收到的信息，经过单片机计算后输出信号到智能语音芯片上进行解析，之后再由小喇叭进行播报，后改为蜂鸣器警报。

毕业设计基于单片机设计的自行车测速系统1目录摘要 (2)Abstract (2)1 绪论 (4)1.1 课题背景 (4)1.2 课题主要任务及内容 (4)1.3 任务分析与实现 (4)2 系统设计 (5)2.1 硬件方案设计 (5)2.2 软件方案设计 (7)2.3 硬件电路设计 (7)2.3.1 概述 (7)2.3.2 系统总电路图 (8)2.3.3 单片机简介 (8)2.3.4 单片机的引脚功能介绍 (9)2.3.5 单片机中断系统介绍 (10)2.3.6 传感器及其测量系统 (10)2.3.7 霍尔传感器的测温原理 (11)2.3.8 集成开关型霍尔传感器 (11)2.4 单片机外围电路的设计 (12)2.4.1 时钟电路的设计 (12)2.4.2 复位电路的设计 (13)2.4.3 显示电路的设计 (14)3 软件程序设计 (15)3.1 概述 (15)3.2 总体程序设计 (15)3.3 中断子程序设计 (17)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (19)附件一：总体原理图设计 (20)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 STC89C52 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，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。

关键字：里程/速度；霍尔元件；单片机；LED显示AbstractWith the improvement of people's living standard, the bicycle is not only the common transport, transport tool, but as people entertainment, leisure, exercise of choice.The speed of the bicycle speedometer can satisfy people's most basic needs, so that people can clearly know the current speed, mileage.This paper mainly expounds the design of a Holzer element based on the speed of the bicycle odometer.The STC89C52 microcontroller as the core, measuring speed A44E Holzer sensor, the measurement of bicycle mileage / speed, and can be bicycle mileage and speed with the LED real-time display.This paper introduces the hardware circuit and software design of bicycle speed odometer.The hardware part using Holzer element will bike every pulse number of incoming MCU system in a circle, and then the signal processed by SCM system is sent to display.The software is programmed with assembly language, uses the modular design thought.The system hardware circuit is simple, with a generic subprogram, fully meet the design requirements.Key words:Mileage / speed; Holzer element; MCU; LED display1 绪论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。

大学毕业设计（论文）题目基于单片机的自行车测速系统设计学生指导教师所属系专业年级学号基于单片机的自行车测速系统设计摘要随着科技的迅速发展，单片机的应用也越来越广泛，并带动传统控制检测技术不断更新。

现在的里程表大多是电子式的，用数码管或液晶显示器即时显示，显示更加直观。

电子式里程表采用接触车速传感器代替软轴传动,可使里程表的安装位置不受距离限制，进一步有效地克服了机械式里程表中的诸多不足。

方案采用了一种以单片机STC89C52为主控机，使用光电传感器进行自行车里程、速度测量的装置。

传感器将不同车速产生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，使得自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。

本设计主要包括自行车轮脉冲采集、键盘输入和数据显示等部分，主程序用C 语言编写，完成各项功能及数据的处理。

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。

并且可以进行扩充，更方便于使用者。

关键词光电传感器，单片机，液晶显示器，测速The Design of bicycle speed measuring systembased on single chip microputerABSTRACTWith the rapid development of technology, more and more widespread application of microputer, promote the traditional control detection technology constantly updated. Most of the current electronic odometer, and with the LED digital tube or LCD display real-time, display more intuitive. Electronic odometer flexible shaft using the contact speed sensor instead of driving, mileage tables can be installed without distance limitations, and further to effectively overe the mechanical disadvantages of mileage in the table.The plan adopts the system and configuration of bining the microcontroller STC89C52 as the main control puter ,using the photoelectric sensor bicycle odometer, speed measuring devices. when Different speed pulse signals of different frequencies produced by sensor are input into the microcontroller,after its calculation, liquid crystal will display the datas, making the bike's speed and distance data visually to the user.The design includes a bike wheel pulse acquisition, keyboard input and data display section, the main program using C language, This paper first needed to "milestones" design of equipment in detail, on the problems existing in the design, explained And then to hardware and software design and implementation of the part made earnest analysis, Then presented system modeling process and the corresponding system based on this model, the control simulation, and the simulation results are pared.KEY WORDS odometerphotoelectric senso r,MCU,LCD, Tachometer目录摘要IABSTRACT ......................................................................................................... I I 1 绪论11.1 问题由来11.2 课题现状11.3 设计任务22 方案论证与分析32.1 单片机模块论证与选择32.2显示模块论证与选择32.3电源模块论证与选择42.4光电测速模块论证与选择43 系统硬件设计43.1光电传感器模块53.2单片机系统部分73.2.1 STC89C52单片机介绍73.2.2 定时/计数器的结构及控制83.3 单片机外围电路介绍113.3.1 复位电路113.3.2 晶振电路123.4LCD显示模块133.4.1 1602字符型LCD简介133.4.2 LCD1602的基本参数及引脚功能133.5 按键模块164 系统软件设计174.1 概述174.2总体程序设计174.3 测量算法概述184.4 中断子程序的设计194.5 人机交互设计205 结束语21致22参考文献22附录1：系统原理图23附录2：源程序241绪论1.1 问题由来我国是人口大国，也是自行车大国，随着生活节奏的不断加快，自行车已经不仅仅是运输、代步的工具，现在则是代表着绿色、环保、节能。