基于单片机设计的自行车测速计系统设计说明

基于单片机的自行车速度里程实时显示系统设计随着时代的发展，机动车的数量越来越多，由于机动车的动力是汽油，而汽油的燃烧会直接向空气中排放二氧化碳等有害气体，导致空气污染越来越严重，是我们吸入的空气中有毒。

为了减少有毒气体的排放，是我们的空气稍微清新点，在不是特别需要情况下，人们在尽量减少机动车辆的使用。

此时自行车成为人们旅游代步必不可少的工具工具。

一方面自行车的使用无有毒气体的排放，不会对空气造成污染，另一方面骑自行车还可以起到锻炼身体的作用。

因此对自行车速度里程实时显示系统的设计的研究显得尤为重要。

自行车速度里程实时显示系统设计完成后可以对当时你骑车速度与里程进行准确的反映。

自行车速度里程实时显示系统是以单片机为核心，采用霍尔传感器非接触式侧电机转速，其中传感器接受到的的信息在LCD1602液晶上进行显示。

LCD1602液晶上行显示速度，下行对里程进行显示。

其中的电机的速度是可调的，因为电机的电路中连接滑动变阻器，通过移动滑动变阻器的阻片改变电路中的电阻大小，可以改变电路中的电流，从而改变电机两端的电压。

电机的速度随着电压的改变，速度随之进行改变。

本设计的C语言程序在keil软件中进行编译的，keil软件对C语言提供了编译与调试的环境。

对我们编译C语言非常有帮助。

对keil软件很好地把握对我们编写C语言大有裨益。

其中设计的硬件部分是由单片机、电路板、LCD显示、霍尔传感器等组成。

对这些元件的焊接需要有良好的焊接功底，通过这次的焊接对我们焊接的技术有一个很好地锻炼。

是我们对于元件的焊接有了一定的了解。

对我们日后的学习以及工作都很有帮助。

关键词：电阻；单片机；传感器；LCD显示。

目录1绪论 (1)1.1研究背景及目的 (1)1.2研究方法 (1)2系统总体方案设计 (2)2.1系统分析 (2)2.1.1 电机转速的测量 (2)2.1.2 电机转速的处理 (3)2.1.3 电机转速的显示 (3)2.2设计思路和方案 (3)2.3系统的构成 (4)2.3.1 原理框图 (5)3硬件电路设计 (6)3.1电源电路 (6)3.2单片机最小系统 (6)3.2.1 复位电路 (7)3.2.2 晶振电路 (7)3.2.3 P0口的上位电阻 (8)3.2.4 31脚EA/Vpp接电源 (8)3.3LCD显示模块 (8)3.4系统硬件设计 (9)4系统软件设计 (11)4.1程序设计流程图 (11)4.2应用程序设计 (12)5联调与测试 (13)5.1 仿真 (13)5.2 硬件调试与焊接 (15)5.2.1 调试 (15)5.2.2 焊接注意事项 (18)结论 .......................................................................... (19)附录A (21)附录B (22)附录C (23)附录D (24)1 绪论1.1 研究背景及目的随着社会的进步,科技的发展,机动车的数量越来越多,但机动车排放的也逐渐污染着我们的生活的环境.这一点令我们十分不满意.此时由于自行车队空气无污染,在一定程度上骑自行车还可以锻炼身体。

基于单片机的自行车测速系统设计【摘要】本文主要是对测速系统的设计与应用进行了研究，以单片机为核心，利用A44E霍尔传感器设计出一种可以即时显示速度和路程的测速系统，并用液晶显示器LCD1602显示出来。

【关键词】传感器;单片机;即时测速1.前言随着人们对低碳生活的追求，特别是在交通拥挤的城市，自行车成为代步及休闲运动的工具。

因此爱好自行车运动的人十分需要一款能测速的装置，以便更好知道自己的运动情况。

2.总体设计整个系统是以单片机作为控制模块，其工作原理是:A44E霍尔传感器检测自行车的轮胎的运转情况，将不同的车速转变成不同的频率的脉冲信号输入到单片机进行处理和计算，最后把即时信息显示在LCD1602液晶显示器上，让人们清楚知道当前的速度、累计运动时间和路程等物理量，系统的总框图如图1所示。

我们先把磁铁放在自行车的车轮上，而霍尔传感器就放在车架，转动自行车的转轴，磁铁也就跟着一起转动，从而使霍尔传感器周围的磁场发生变化，传感器在磁钢经过时，产生一个脉冲低电压，记录自行车转动了一周。

将霍尔传感器的输出引脚与单片机的P3.2脚相连。

测速度的原理:定义测量的时间间隔为，自行车车轮转过的圈数。

假设车轮周长为，则速度为:，在中断子程序里调用时钟函数，实现时间的累加，最后在中断子程序里输出累计时间，速度和路程。

图1 测速系统总框图3.硬件选择整个系统包括了三大部分，分别是:传感器模块、单片机模块以及显示模块。

3.1 传感器的选择A44E霍尔开关集成电路应用霍尔效应原理，其输入为磁感应强度，输出是一个数字电压讯号，霍尔传感器A44E 在测速系统中的主要作用是对车轮转速信息进行采集。

它具有一致性好、性能稳定、可靠性高、响应速度快、安装简便，可和各种逻辑电路接口直接对接的特点。

3.2 单片机的选择本文选用的控制模块是AT89C52单片机，AT89C52是低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8K bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256 bytes 的随机存取数据存储器(RAM)，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元，功能强大，适合于复杂控制应用场合。

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。

桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸第1 页摘要随着社会的进步发展和环保意识的增强，能够锻炼身体，且能环保出行的自行车成了大众的宠儿。

随自行车的快速发展，人们对自行车的功能要求也越来越高。

自行车测速仪通过测量并显示出行时的日期、时间、温度、速度和里程数，能够较好的满足人们对自行车的基本需求。

本设计通过分析自行车测速仪的原理，基于STC89C52单片机和C语言，设计和实现了一种自行车测速系统。

该系统主要包括单片机数据处理、电机测速、温度测量、时钟计时、显示数据、按键控制七大功能模块。

在系统实现中，硬件部分以STC89C52单片机为处理核心，用红外对管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，通过测量电机转的圈数，经过数据处理得到速度和路程数。

软件部分采用C语言进行编程，实现系统的控制与显示。

本系统的实现达到了预期的设计目标。

关键词：自行车测速；STC89C52单片机；红外对管传感器；C语言AbstractWith the development of social progress and environmental protection consciousness, can physical exercise, andgreen travl bicycle ,became the darling of the public. With the rapid development of bicycle, the bicycle features people are increasingly high requirements. Bicycle speedometer can display the travel date, time, temperature, speed and mileage by measuring,to better me people's basic needs for bicycle.This design through the analysis of principles of bicycle speedometer, based on STC89C52 singlechip and C language,design and implementation of a bicycle speed system.The system includes a SCM data processing, motor speed, temperature measurement, timing, data shows，key control that seven major function module.In the system realization, The hardware part with STC89C52 SCM as core processor. Using the infrared tube sensor will wheel speed is converted into electrical pulses, processed into the microcontroller.By measuring the motor cycles,after data processing, we can know the speed and distance. The software using C language programming ,to realize the system control and display. The realization of this system reaches the expected design goal.Key words:Bicycle Tachometer ;STC89C52 single chip microcomputer; Infrared tube sensor; C language目录引言 (2)1 设计要求 (2)1.1 毕业设计题目 (2)1.2 设计的主要功能 (2)2 工作原理和系统结构 (3)3 硬件设计 (4)3.1 系统总电路图 (4)3.2 单片机控制处理模块 (4)3.3红外对管测速模块 (8)3.4 DS1302时钟芯片模块 (10)3.5 DS1302温度采集模块 (12)3.6 LCD显示模块 (14)3.7 电机驱动模块 (15)3.8 按键功能、供电和串口下载模块 (15)4 软件设计 (18)4.1 Keil uVision 4软件介绍 (18)4.2 程序设计思想与开发环境 (18)4.3 主程序设计 (19)4.4 各个模块程序设计 (19)4.4.1 红外对管测速模块程序设计 (19)4.4.2 DS18B20温度测量模块程序设计 (21)4.4.3 DS1302时钟芯片模块程序设计 (24)4.4.4 LCD12864显示模块程序设计 (27)5 系统测试 (28)5.1 硬件调试 (28)5.2 软件调试 (29)5.3 对实际电路进行测试 (29)6 总结 (31)致谢 (32)参考文献： (33)附录 (34)引言自行车是传统产业，具有100多年的历史，由于环保以及交通的问题，自行车再度成为世界各国特别是发达国家居民喜爱的交通、健身工具。

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毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

嵌入式系统设计题目：自行车测速报警系统设计自行车测速报警系统设计本设计以AT89C2051为核心，通过霍尔传感器来检测自行车的运转情况进而实现电动自行车的速度，最后用2位的LED能直观的将速度与里程显示给用户，并且在速度高于一定的值时可自动向用户报警，从而达到智能化。

主要研究内容:1.传感器电路模块设计光敏电阻对光特别敏感，当白天行驶时，外界光敏电阻对光特别敏感，当黑天行驶时，外界光源导致光敏电阻发出错误信号；光敏电阻对环境的要求相当高，如果光敏电阻或发光二极管被泥沙或灰尘所覆盖，光敏电阻就不能再进行测量；在雾天和雨天光敏电阻的测量的效果也不好。

而编码器必须安装在车轴上，这样安装就会给用户带来很多不便。

霍尔传感器是对磁敏感的传感元件，是一个3端器件，外形与三极管相似，只要接上电源、地，即可工作，输出通常是集电极开路（OC）门输出，工作电压范围宽，由霍尔元件加整形电路构成的霍尔开关系统，具有输出响应快，数字脉冲性能好，安装方便，性能可靠，不受光线、泥水等因素影响。

所以本设计采用霍尔传感器。

2.电源电路设计本系统采用的是MC34063制作的降压变换电源。

由于电动车电瓶的电源电压大多是24V，36V，48V等，所以把电瓶电源24V转换为单片机所需要的电压5V。

MC34063是一单片双极型线性集成电路,专用于直流-直流变换器控制部分.片内包含有温度补偿带隙基准源、一个占空比周期控制振荡器、驱动器和大电流输出开关,能输出1.5A的开关电流.它能使用最少的外接元件构成开关式升压变换器、降压式变换器和电源反向器。

特点:能在3.0-40V的输入电压下工作；短路电流限制；低静态电流；输出开关电流可达1.5A(无外接三极管)；输出电压可调工作振荡频率从100HZ到100KHZ。

MC34063是一种开关型高效DC/DC变换集成电路。

它的内部含有具有温度补偿的基准电压源、比较器、具有限电流电路的占空比可控的振荡器、驱动器和大电流输出开关管。

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。

一、概述1.1设计目的本设计采用AT89C52单片机作控制，利用霍尔元件等器件设计一个可用LED数码管显示当前自行车行驶的距离及速度并具有超速报警功能的自行车里程/速度表，使其作为自行车的一种辅助工具，让自行车的功用更强大，给人们带来更多的方便。

1.2课题简介自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史，在这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中，自行车发展的目的也从最早的代步工具转换成休闲娱乐的用途，随着生活水平的提高，人们希望自行车的功能更强大，而里程计/速度计正满足了这个需求。

现在先进的里程/速度计不仅能显示实时的速度和里程，还显示时间，甚至具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能。

由于时间有限，本设计完成的功能减为两个，即测量并通过LED数码管进行动态显示当前的速度和里程，并在超速时发出警报。

要求达到的各项指标及实现方法如下：1. 利用霍尔传感器产生里程数的脉冲信号。

2. 对脉冲信号进行计数。

实现：利用单片机自带的计数器T1对霍尔传感器脉冲信号进行计数。

3. 对数据进行处理，要求用LED显示里程总数和即时速度。

实现：利用软件编程，对数据进行处理得到需要的数值。

最终实现目标：自行车的速度里程表具有里程、速度测试与显示功能，采用单片机作控制，显示电路可显示里程及速度。

二、系统设计2.1总体设计方案采用AT89C52芯片，用霍尔元件将车轮的转速转换成电脉冲，经过处理后送入单片机。

里程及速度的测量，是经过AT89C52的定时/计数器测出总的脉冲数和每转一圈的时间，再经过单片机的计算得出，计算结果通过LED显示器显示出来。

传感器是获取自然或生产领域中信息的关键器件，是现代信息系统和各种设备不可缺少的信息采集工具。

磁传感器是一种将磁学量信号转变为电信号的器件或装置。

随着信息产业、工业自动化、医疗仪器等的飞速发展和计算机应用的普及，需要大量的传感器将被测或被控的非电信号转换成可与计算机兼容的电信号。

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。

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。

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。

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。

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。