基于单片机测速系统设计

基于单片机的超声波雷达测速系统设计毕业设计（论文）题目基于单片机的超声波雷达测速系统专业班级学号308 学生指导教师二○一二年超声波测速雷达系统的研究摘要现有超声波雷达测速系统多采用单一的时差法测速或多普勒法测速，然而当被测物体的移动速度大范围变化时，单一的测速方法会引入较大的测量误差。

鉴于此，本文以单片机为核心，以超声波换能器为收发元件，通过合理的时序控制，将时差法测速和多普勒法测速集成在一套系统中,实现了两种方法的同时测量。

理论分析表明，该系统的测量误差小，测量精度高，验证了系统的可行性。

研究成果有一定的理论价值和应用前景。

关键词：超声波、多普勒、单片机The Study of Ultrasonic Velocity Radar SystemABSTRACTIn the existing ultrasonic speed radar system, most use the single use time interval velocimetry, other single use the Doppler effect velocimetry. However, when the movement speed changes in a wide range. Single velocity measurement will be Increase the measurement error, Souse the Single Chip Microcomputer as the core ,Ultrasonic transducer as the sending and receiving components, across the reasonable control of the timing , integrate Transit-time velocimetry and Doppler velocimetry in one system, realise use the two method take measurement at the same time .According to the theoretical analysis, this system has a low measurement error、high accuracy, Verify the feasibility of the system, The research has some theoretical value and application prospect.KEYWORDS: Ultrasonic wave、Doppler、Single Chip Microcomputer目录绪论 (1)课题研究背景及意义 (1)国内外研究现状 (2)本文研究工作 (3)小结 (3)超声波测速系统硬件的设计 (5)2.1 超声波测速总体设计方案 (5)2.2 测速原理 (7)2.3 超声波发射模块设计 (9)2.4 超声波接收模块设计 (12)2.5单片机控制系统设计 (16)2.6小结 (20)超声波测速系统软件的设计 (21)3.1 程序流程图 (21)3.2 小结 (24)第4章系统性能分析 (25)4.1 系统功能分析 (25)4.2 系统误差分析 (26)影响回波时间t 测定的因素及减小误差的方法 (26)测量环境对测量精度的影响分析 (27)盲区 (28)4.3 小结 (28)第5章总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (34)第1章绪论1.1研究背景及意义在现在这个高速发展的时代中，各类测速雷达在其中扮演了不可或缺的作用。

基于单片机的测速仪的设计与实现在现代科技飞速发展的时代，测速仪在各个领域都有着广泛的应用，比如交通管理、工业生产、运动竞技等。

而基于单片机的测速仪因其成本低、性能稳定、易于实现等优点，成为了测速领域的重要研究方向。

一、测速仪的工作原理要理解基于单片机的测速仪的设计，首先需要了解其工作原理。

常见的测速方法有多种，如激光测速、雷达测速、编码器测速等。

在本次设计中，我们采用了编码器测速的方法。

编码器是一种能够将机械运动转换为电信号的装置。

当被测物体运动时，带动编码器旋转，编码器会输出一系列的脉冲信号。

通过测量这些脉冲信号的频率，就可以计算出被测物体的速度。

二、单片机的选择单片机是整个测速仪的核心控制单元，其性能直接影响到测速仪的准确性和稳定性。

在众多的单片机型号中，我们选择了 STM32 系列单片机。

STM32 单片机具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等优点，能够满足测速仪的设计需求。

三、硬件电路设计硬件电路设计是测速仪实现的基础。

主要包括以下几个部分：1、传感器接口电路用于连接编码器，将编码器输出的脉冲信号传输给单片机。

2、单片机最小系统包括单片机芯片、时钟电路、复位电路等，为单片机的正常工作提供必要的条件。

3、显示电路用于显示测量到的速度值，可以选择液晶显示屏（LCD）或者数码管。

4、电源电路为整个系统提供稳定的电源。

四、软件设计软件设计是测速仪实现功能的关键。

主要包括以下几个步骤：1、初始化设置对单片机的各个外设进行初始化，如定时器、中断等。

2、脉冲信号采集通过定时器捕获编码器输出的脉冲信号，并计算脉冲的频率。

3、速度计算根据脉冲频率和编码器的参数，计算出被测物体的速度。

4、显示输出将计算得到的速度值通过显示电路进行显示。

五、系统调试在完成硬件和软件设计后，需要对整个系统进行调试。

调试过程中，可能会遇到各种问题，如脉冲信号丢失、速度计算不准确、显示异常等。

针对这些问题，需要仔细分析，逐步排查，找出问题的根源，并进行相应的修改和优化。

基于单片机的车轮测速系统的设计方案一、引言随着汽车行业的快速发展，车辆控制系统的智能化和精准化要求也越来越高。

车轮测速系统作为车辆动态控制系统中的关键部分，对于实现车辆的精准控速、防抱死制动（ABS）等功能起着至关重要的作用。

本文将介绍基于单片机的车轮测速系统的设计方案，包括系统原理、硬件设计、软件算法以及实施步骤。

二、系统原理车轮测速系统的原理是通过检测车轮的转速来获取车辆的运动状态，从而实现对车辆的精准控制。

系统利用传感器检测车轮的转动情况，并通过单片机进行信号处理和计算，最终得到车轮的速度信息。

车轮测速系统主要包括传感器模块、信号采集模块、单片机处理模块和输出显示模块等部分组成。

三、系统设计方案1. 传感器模块传感器模块选择旋转编码器或霍尔传感器等，用于检测车轮的转动情况，并将转动信号输出给信号采集模块。

2. 信号采集模块信号采集模块负责接收传感器模块输出的信号，并将模拟信号转换为数字信号，然后传输给单片机处理模块。

3. 单片机处理模块单片机处理模块接收并处理采集到的车轮转速信号，通过计算得到车轮的速度信息，并根据需要进行其他逻辑控制。

4. 输出显示模块输出显示模块可以选择数码管、液晶屏等，用于显示车轮的速度信息，供驾驶员参考或者提供给其他车辆控制系统使用。

四、系统实施步骤1. 传感器安装：将传感器安装在车辆的车轮上，保证传感器与车轮之间的稳固连接。

2. 信号采集电路设计：设计车轮转速信号的采集电路，包括信号放大、滤波和数字化处理等。

3. 单片机程序设计：编写单片机的程序，包括信号处理算法、速度计算和输出控制等部分。

4. 硬件连接：按照设计需求，连接传感器模块、信号采集模块、单片机处理模块和输出显示模块。

5. 系统调试：将系统连接至车辆，进行系统调试和测试，验证系统功能和稳定性。

6. 性能优化：根据测试结果对控制算法和硬件电路进行优化，提高系统的响应速度和稳定性。

五、总结基于单片机的车轮测速系统设计方案，通过传感器模块检测车轮转速，信号采集模块进行信号处理，单片机处理模块计算车轮速度，最终输出至显示模块。

基于51单片机的数字测速系统的设计方案 0 引言 本方案所设计的基于霍尔元件的脉冲发生器要求成本低，构造简单，性能好。

在电气控制系统中存在着较为恶劣的电磁环境，因此要求产品本身要具有较强的抗干扰能力。

系统主要由AT89S52 单片机处理系统、电机、传感器检测单元、信号处理单元和显示系统等几个部分组成。

1 总体方案设计 对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量。

霍尔元件测速法是利用霍尔开关元件测转速的。

霍尔开关元件内含稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、施密特触发器和输出电路。

输出电平与TTL 电平兼容，在电机转轴上装一个圆盘，圆盘上装若干对小磁钢，小磁钢越多，分辨率越高，霍尔开关固定在小磁钢附近，当电机转动时，每当一个小磁钢转过霍尔开关，霍尔开关便输出一个脉冲，计算出单位时间的脉冲数，即可确定旋转体的转速。

其系统框图如图1 所示。

2 系统硬件电路设计 该系统包括霍尔传感器、隔离整形电路、主CPU、显示电路、报警电路及电源等部分。

其测量过程是测量转速的霍尔传感器和电机机轴同轴连接，机轴每转一周，产生一定量的脉冲个数，由霍尔器件电路输出，经隔离整形后送入单片机进行处理，单片机收到信号将该值数据处理后，在LCD 液晶显示器上显示出来。

一旦超速，CPU 通过蜂鸣器进行报警。

2.1 传感器的选择 测量电机转速的第一步就是要将电机的转速表示为单片机可以识别的脉冲信号，从而进行脉冲计数。

利用霍尔器件检测脉冲信号因其具有结构牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装方便等优点。

当电机转动时，带动传感器运动，产生对应频率的脉冲信号，经过信号处理后输出到计数器或其他的脉冲计数装置，进行转速的测量。

2.2 微处理器的选择 为了减少体积与功耗，采用较常使用且较经济的AT89S52单片机：AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS 的8 位微控制器，具有8K 在系统可编程存储器。

其最小系统包括单片机AT89S52接口电路、晶振电路、复位电路。

机电信息2009年第24期总第234期基于单片机的车速测量系统设计王松林傅和平（洛阳师范学院物理与电子信息学院，河南洛阳４７１０２２）摘要：基于单片机的公路车速测量系统，详细介绍了系统的设计方案、工作原理、硬件结构、软件设计。

该系统采用单片机STC11F01E作控制和运算单元；用红外光电传感器监测车辆的通过并由单片机计算车速，如果车速超出设定范围可将数据保存并启动报警及交通录像系统。

关键词：单片机；车速测量；红外光传感器在公路上超速行驶是较为常见的交通违章，且是引发交通事故的重要原因。

交管部门要对超速违章进行管制和处罚必须有可靠的车速测量系统。

现在应用的一般为雷达测速系统。

但现在市场上有车载“电子狗”可以提醒车主是否进入雷达测速区[1]，使有些违章车辆逃避超速处罚并在不测速路段超速行驶。

本文设计一种小型简单的测速系统，适合隐蔽安装，并且测速可靠，工作稳定。

1系统总体设计车速测量系统采用单片机作为控制和处理单元，两个外部检测电路检测是否有车辆通过，如图1所示，当车辆经过检测电路A 时，单片机开始计时，当车辆经过检测电路B 时，单片机停止计时，根据AB 电路安装的距离和计时时间可就算出车速，当车速超出设定范围时，单片机启动报警电路和摄像系统，并可将数据保存，或远传给上位机，以备查询。

2硬件电路设计作为系统的控制核心，单片机选用STC11F01E [2]，STC11F01E 是一款高速度单片机，晶振频率选择12MHz ，每个机器周期只有1／12μm ，它有2个8位并行双向输入／输出（I ／O ）端口，5个支持掉电唤醒的外部中断，2个16位可编程定时计数器，1KB 内部程序存储器，256B 数据存储器，并且有2K 的EEPROM ，可将违章相关信息或其它重要数据永久保存。

检测电路采用38KHz 调制红外光电传感器，该传感器包括红外光发射部分和接收部分，发射和接收部件分别安装在道路两侧，发射管一直发出38KHz 的调制红外光，无物体遮挡可被接收管接收，接收管只对38KHz 的红外光起作用。

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。

专业技能实训报告题目基于单片机的汽车速度测量系统设计学院信息科学与工程学院专业通信工程班级通信0902学生彭元学号********指导教师李二〇一二年一月三日目录1前言 (2)2总体设计 (3)2.1设计方案 (3)2.2主要内容 (3)3 单片机速度测量系统 (4)3.1单片机速度测量原理 (4)3.2单片机速度测量系统结构框图 (4)4 系统硬件设计 (5)4.1 传感器的选用 (5)4.1.1 霍尔传感器的基本工作原理 (5)4.1.2 CS3020霍尔传感器 (6)4.1.3 霍尔传感器的硬件连接 (7)4.2 MCU控制系统设计 (8)4.2.1 CPU的选用 (8)4.2.2 AT89S51主要特性和引脚说明 (8)4.2.3 MCU最小系统设计 (10)4.3 LED 数码管显示器 (11)4.4 单片机测速系统总原理图 (11)5 系统软件设计 (12)5.1程序流程图 (12)5.2 程序功能 (14)结语 (15)参考文献 (16)附录 (16)1 前言随着信息技术的不断发展，单片机在测量系统中得到了广泛的应用。

速度是一个系统经常需要测量、控制和保持的量。

速度的测量方法有许多种，但在不同的应用环境下，相应的测量方法有它自己的特点和误差。

因此对单片机速度测量系统的研究有着重要的目的和意义。

本设计采用 AT89S51 单片机作为主要控制核心，应用霍尔传感感器采集信号，经过单片机定时计数并运用一个算法测量出汽车行驶速度，最终用4位位的在以上建的系统的基础上LED数码管显示其测量结果,具有较高的实用价值。

2 总体设计2.1 设计方案现在测量速度的方法有很多，可以采用不同的器件做出多种测速器。

在这里用磁电式脉冲发生器的方案。

磁电式脉冲发生器。

将导磁材料的齿轮固定在转轴上，对着齿轮端面固定一块磁钢，霍尔元件贴在磁钢的一个端面上，随着齿轮转动，元件的输出呈周期性变化，经整形和放大后输出方波脉冲。

单片机课程设计基于单片机的电机测速系统姓名:专业班级: 08级电信2班学号: 084121230指导老师: 闵昆龙目录1 前言 (1)2．总体方案设计 (2)2.1方案论证 (2)2.2方案比较 (2)2.3方案选择 (3)3.硬件部分设计 (4)3.1速度检测电路 (4)3.1.1开关型霍尔传感器介绍 (4)3.1.2 传感检测电路 (5)3.2单片机最小系统电路 (6)3.2.1 主控器STC89C52的介绍 (7)3.2.2 时钟电路 (8)3.2.3 复位电路 (9)3.3数码显示电路 (10)3.4RS-232串行通信接口电路 (11)3.4.1 MAX232介绍 (11)3.4.2串行通信接口电路 (12)4. 软件设计 (14)4.1主程序设计 (14)4.2T0定时中断程序设计 (15)心得体会..................................... 错误！未定义书签。

附录.. (18)附录1：电机测速系统总电路图 (18)附录2：电机测速系统总程序代码 (19)1 前言随着科技的飞速发展，计算机应用技术日益渗透到社会生产生活的各个领域，而单片机的应用则起到了举足轻重的作用。

单片机又称单片微控制器，就是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

它完整地包含了计算机内部的CPU（运算器、控制器）、程序存储器(相当于计算机的硬盘)、数据存储器（相当于计算机的内存）、输入输出端口等。

虽然它的运算速度无法和计算机相比，但在一些实际的控制应用场合已经足够使用了。

对于高等院校电子类和计算机类的学生，学习单片机是很重要的，而进行应用单片机的课程设计更是重中之重，将所学理论知识应用到实际，使更加全面的了解和掌握单片机的应用。

在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机、电动机、机床主轴等旋转设备的试验运转和控制中，常需要分时或连续测量、显示其转速及瞬时速度。

为了能精确地测量转速，还要保证测量的实时性，要求能测得瞬时转速。

基于单片机的高速列车测速系统的设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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基于单片机的车轮测速系统的设计车轮测速系统是一种用于测量车辆速度的设备，通过监测车轮转动的次数来计算车速。

这种系统在交通控制、运输安全以及车辆性能评估等领域具有重要意义。

该文档旨在介绍基于单片机的车轮测速系统的设计。

本系统通过单片机控制和传感器监测实现车速的准确测量，并提供可靠的数据供后续分析和应用。

设计该车轮测速系统的目的是为了满足以下需求：实时监测车辆的速度，提供准确的车速数据。

采集并记录车辆的速度信息，用于交通控制和违规监测。

提供数据接口，方便与其他系统集成，实现更多应用场景。

在设计过程中，我们将充分发挥单片机的优势，采用简单和无法律复杂性的策略。

同时，我们会避免引用无法确认的内容，确保文档的可靠性和准确性。

请阅读以下章节，了解基于单片机的车轮测速系统的设计细节。

该文档介绍了基于单片机的车轮测速系统的整体结构和功能。

该系统旨在通过使用单片机来实现对车轮速度的测量和监控。

它可以应用于各种需要准确测量和监测车辆速度的场景，如交通监控、运输管理等方面。

基于单片机的车轮测速系统主要由以下组件构成：传感器：通过安装在车轮上的传感器来检测车轮的转动。

单片机：作为系统的核心控制器，负责接收传感器信号、进行数据处理和控制输出。

显示屏/显示器：用于显示测得的车辆速度。

电源模块：为系统提供稳定的电源供应。

基于单片机的车轮测速系统具有以下功能：车轮速度测量：通过传感器检测车轮转动的次数和时间间隔来计算车轮速度。

数据处理：单片机接收传感器信号后，进行数据处理并计算车轮速度。

结果显示：测得的车轮速度将在显示屏/显示器上显示出来。

车轮监测：系统可以提供对车轮运动的连续监测和记录功能。

可调参数：系统可以根据需求进行参数调节，以适应不同的车辆和测量场景。

注意：以上只是系统设计的基本概述，具体实现细节和技术方案需要根据实际需求来确定。

详细描述车轮测速系统的设计要点，包括传感器选择、信号处理、数据显示等。

传感器选择选择合适的传感器是车轮测速系统设计的关键。

基于单片机的超声波多普勒测速设计超声波多普勒测速是一种常见的测速方法，它通过测量目标物体反射回来的超声信号频率的变化来计算物体的运动速度。

本文将介绍基于单片机的超声波多普勒测速的设计。

首先，我们需要了解超声波多普勒测速的原理。

当超声波与运动物体相交时，超声波的频率会发生变化，这种变化称为多普勒效应。

根据多普勒效应的原理，我们可以使用超声波多普勒测速来测量物体的速度。

接下来，我们需要选择合适的硬件设备。

在设计基于单片机的超声波多普勒测速系统时，我们可以选择使用超声波发射器和接收器、运放电路、A/D转换器和单片机等设备。

超声波发射器和接收器是核心部件，用于发送和接收超声波信号。

运放电路用于放大接收到的超声波信号，提高信号的强度。

A/D转换器负责将模拟信号转换为数字信号，以便单片机能够处理。

单片机是整个系统的处理器，负责控制各个部件的工作，并计算出物体的速度。

在设计过程中，首先需要进行硬件电路的连接和调试。

将超声波发射器和接收器连接到运放电路，并将电路连接到A/D转换器和单片机。

接下来，需要编写单片机的程序代码，实现超声波信号的发射和接收，以及对接收到的信号进行处理和计算速度的操作。

具体的程序代码可以按照以下步骤实现：1.初始化单片机和所有外设。

2.发射超声波信号。

3.接收反射的超声波信号，并通过运放电路放大信号。

4.将接收到的模拟信号转换为数字信号。

5.根据多普勒效应计算物体的速度。

6.将速度结果通过显示器或者其他方式输出。

在设计过程中，需要注意以下几点：1.超声波发射和接收的频率要合适，能够达到高精度的速度测量要求。

2.运放电路的设计要合理，确保接收到的信号能够被放大到合适的范围内。

3.单片机的处理速度要足够快，能够及时处理接收到的信号，并计算出物体的速度。

4.系统整体的精度和稳定性要可靠，可以进行必要的校准和调试。

综上所述，基于单片机的超声波多普勒测速设计是一项复杂而有挑战性的任务。

通过正确选择硬件设备、合理设计电路和编写程序代码，可以实现准确和可靠的测速结果。

大专毕业论文——基于单片机测速仪设计摘要：本文基于单片机技术，设计了一种测速仪，用于测量车辆的速度。

通过检测车辆通过的时间和通过两个测速仪之间的距离，可以计算出车辆的速度。

该测速仪具有结构简单、精度高、成本低等优点，在实际应用中具有广泛的推广和应用价值。

关键词：单片机、测速仪、速度测量一、引言随着社会的发展和交通工具的普及，对车辆的安全管理和交通法规的执行要求越来越高。

而测速仪作为一种常用的交通监管设备，对于监测车辆的速度具有重要的作用。

本文基于单片机技术，设计了一种测速仪，用于测量车辆的速度，以提高交通管理和安全性。

二、测速仪的原理与设计1.原理测速仪是利用物体在一定时间内通过两个测速仪之间的距离，计算出速度的设备。

当物体通过第一个测速仪时，记录下通过的时间t1；当物体通过第二个测速仪时，记录下通过的时间t2、通过测速仪之间的距离d，可以得到车辆的速度v=d/(t2-t1)。

2.设计该测速仪的设计主要包括传感器、放大电路、单片机控制和显示等几个模块。

(1)传感器模块：使用光电传感器作为测速仪的传感器。

光电传感器将物体通过时产生的光电信号转化为电信号输出，以便后续处理。

(2)放大电路：传感器输出的电信号较弱，需要通过放大电路进行放大，以提高信号的稳定性和准确性。

(3)单片机控制：将放大后的信号输入单片机进行处理。

单片机进行时间的计算、高级算法的运行和结果的输出等。

(4)显示模块：将计算得到的速度通过液晶显示屏进行显示，以便操作人员进行查看。

三、实验结果与分析通过实验测试，本文设计的测速仪具有良好的测速精度和稳定性。

在30次实验中，测量误差在0.5%以内，满足实际应用的需求。

同时，通过控制单片机的程序，测速仪可以适应不同地面条件、车辆类型和速度范围的测量。

四、总结与展望本文基于单片机技术设计了一种测速仪，通过测量时间和距离计算出车辆的速度。

通过实验测试，该测速仪具有结构简单、精度高、成本低等优点，在实际应用中具有广泛的推广和应用价值。

基于单片机的测速仪设计一、测速仪的原理及需求分析测速仪的工作原理通常基于对运动物体在一定时间内经过的距离的测量，从而计算出其速度。

常见的测速方法包括激光测速、雷达测速、超声波测速等。

对于基于单片机的测速仪，我们选择使用光电传感器来检测物体的运动。

在设计之前，需要明确测速仪的性能需求。

例如，测量的速度范围、测量精度、响应时间、工作环境等。

假设我们设计的测速仪用于测量车辆在公路上的行驶速度，速度范围设定为 0 200 千米/小时，测量精度要求在±5%以内，响应时间不超过 1 秒，能够适应各种天气条件。

二、硬件设计1、单片机选型选择合适的单片机是整个系统的核心。

考虑到性能、成本和开发难度等因素，我们选用了常见的 STM32 系列单片机。

STM32 具有丰富的外设资源、较高的处理速度和良好的稳定性，能够满足测速仪的需求。

2、光电传感器光电传感器用于检测物体的运动。

当物体经过传感器时，会遮挡光线，从而产生一个电信号。

我们选用了对射式光电传感器，其检测精度高，稳定性好。

3、信号调理电路由于光电传感器输出的信号可能比较微弱或存在干扰，需要通过信号调理电路进行放大、滤波等处理，以提高信号的质量。

4、显示模块为了直观地显示测量结果，选用了液晶显示屏（LCD）。

LCD 具有低功耗、显示清晰等优点。

5、电源模块提供稳定的电源是系统正常工作的保障。

设计中采用了稳压芯片将输入的电源电压转换为单片机和其他模块所需的工作电压。

三、软件设计1、编程语言选择 C 语言作为开发语言，C 语言具有语法简洁、可移植性好等优点，适合单片机的开发。

2、主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。

然后进入循环，不断检测传感器的信号，计算速度，并将结果显示在显示屏上。

3、速度计算算法通过测量物体经过传感器的时间间隔，结合传感器之间的距离，就可以计算出物体的速度。

例如，假设传感器之间的距离为 L，物体经过传感器的时间间隔为 T，则速度 V ＝ L ／ T 。

基于单片机的车轮测速系统的设计1. 系统概述：车轮测速系统是一种用来检测车辆行驶速度的系统。

本文将基于单片机设计一款车轮测速系统，主要包括三个部分：红外发射部分、红外接收部分和单片机部分。

2. 系统原理：车轮测速系统的原理是通过红外接收器接收到红外光线的变化来计算车速。

当车轮经过红外发射器时，发射器会发射红外光线，经过车轮后，红外光线会被遮挡一段时间，此时红外接收器无法接收到红外光线，当车轮再次离开时，红外光线会再次照射到红外接收器上。

通过计算车轮遮挡时间的长短，可以计算出车速。

3. 系统硬件设计：（1）红外发射部分：红外发射器采用红外二极管，需要提供5V电源，通过单片机的输出端口控制红外发射器的开关，当需要发射红外光线时，单片机的输出端口输出高电平，发射器开启，发射红外光线。

（2）红外接收部分：红外接收器采用红外光敏二极管，需要提供5V电源，通过单片机的输入端口接收红外光线变化的电信号，当红外光线遮挡时，红外接收器的电压通过单片机输入端口被检测到。

（3）单片机部分：单片机采用STC89C52RC型单片机，需要提供5V电源，并与红外发射部分和红外接收部分进行连接。

单片机需要编程实现红外发射器的控制和红外接收器的信号处理，最终计算出车速。

4. 系统软件设计：程序主要包括以下几个部分：（1）红外发射器控制程序：控制单片机输出端口，使其可以向红外发射器提供5V电压，并控制红外发射器的开关。

（2）红外接收器信号处理程序：通过单片机的输入端口接收到红外接收器信号的电压变化情况，根据变化判断车轮是否经过，并计算出车轮的遮挡时间。

（3）速度计算程序：将车轮遮挡时间转换为车速，并输出到LCD 屏幕上。

5. 系统测试：测试该车轮测速系统时，需要将红外发射器和红外接收器分别固定在车辆前轮和车轮轴上，当车轮经过红外发射器时，红外光线被遮挡一定时间，红外接收器的电压信号发生变化，单片机通过程序计算车速并输出到LCD屏幕上。

基于单片机的速度测量系统设计
简介
本文介绍了一种基于单片机的速度测量系统设计方案。

该系统
可以通过输入旋转轴转速测量出物体的线速度。

设计原理
通过旋转轴转速来确定物体的线速度，这是基本的物理学原理。

在该系统中，使用光电编码器来测量旋转轴的转速，并且使用单片
机进行数据处理。

通过旋转轴的周期性信号，我们可以测量每个周
期的时间，进而计算出旋转轴的转速。

最后根据物体旋转半径，计
算出物体的线速度。

系统组成
该系统由光电编码器、单片机、电路板和显示器等组成。

光电
编码器测量旋转轴的转速，并通过IO口将编码器信号输入到单片机。

单片机通过计算来测量旋转轴转速，并且计算物体的线速度。

计算的结果可以在显示器上显示。

系统特点
该系统具有精度高、响应速度快、成本低等特点。

另外，由于旋转轴转速的直接输入，该系统对于不同形状和大小的物体都具有一定的适用性。

总结
基于单片机的速度测量系统是一种简单有效的测量物体线速度的方法。

在实际应用中，可以根据需要进行适当的改进和扩展，以满足更复杂的测量要求。

图1系统总设计图2系统的硬件设计2.1单片机选择很适合本设计系统软件流晶显示器可觉度和清晰,本系统显示择本设计采用霍尔传感器。

霍尔传感器具有精度高工作频带宽、在需要测速的旋转体上装上一块磁经过霍尔传感器经过计算,便可得出选择制电路中※*基金项目:湖北民族学院大学生创新创业训练计划资助项目作者简介:汪琪,男,湖北民族学院信息工程学院创新中心学生通讯作者:徐建,男,副教授,主要从事智能控制与嵌入式系统开发(上接第29页)3系统软件的设计本设计采用的编程工具是KEIL version IV,使用C 语言编写代码。

系统软件设计是在系统初始化之后,软件实现单片机与传感器之间的数据交换,单片机对所采集的物理信息进行处理,然后编程实现单片机与霍尔传感器模块之间的信息传递,并把速度显示在LCD液晶显示屏上。

系统软件流程图如图。

4结束语本设计经由霍尔感应原理采集速度信号。

再将信号传给单片机,经过单片机的处理和计算,得到实际的转速和里程,再用LCD显示器显示数据。

经过多次的实验和修改,最终,该系统基本能完成速度采集、速度计算、数据存储和设置等功能,并能直观显示时间、速度和行程。

【参考文献】[1]谭劲华,吕建超.基于STC89C52单片机的血压计设计[J].自动化技术与应用,2011,30(8):30-33.[2]王节旺.一种基于STC89C52RC单片机的计时系统的设计方案[J].微型机与应用,2011,30(6):28-30.2011(8):146-147. [3]汪云.基于霍尔传感器的转速检测装置[J].传感器与微系统, 2003,22(10):45-47.[4]李培乐,郑心武.基于51单片机的测速装置的设计[J].信息技术与信息化,2014(6):34-35.的科研活动。

通过一次课一种研究方法的讲授,学生并不能很好的理解该研究方法的具体操作过程,只会有一个大概的模糊印象,如果课后不及时进行练习很快便会遗忘。

其次,在实际授课过程中授课教师偏向于对课本知识进行详细讲述,而对实际操作过程涉及较少。