毕业设计任务书之计程车里程表系统设计
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一、实验目的(1)学习设计简单电子系统基本方法和步骤(2)掌握使用multisim 软件进行电子系统的设计仿真(3)了解霍尔元件的工作原理以及使用方法。
(4)掌握数据传输系统的原理以及串并转换的实现方法。
二、实验内容和原理设计一个出租车里程表及数字传输系统,并在Multisim 中选用数字器件实现该数字系统。
霍尔元件安装在车轮上,轮子每转一圈产生一个脉冲,通过此脉冲来作为车辆行驶的信号。
假设车轮周长为2米,则车辆行驶的里程数为脉冲数的两倍,将里程数通过数码管显示。
然后将里程数的末两位数码管的值通过下述数字传输系统传送到接收端去并显示:在该数字传输系统中,其发送方的8位二进制数要通过一根1位数据线,传输到其接收方;要求在接收方也用两个数码管对比显示这些8位二进制数(考虑到传输路径上的延迟,接收方的显示可能略为滞后于发送方的显示)。
2.1霍尔元件2.1.1霍尔开关电路又称霍尔数字电路,由稳压器、霍尔片、差分放大器、施密特触发器和输出级组成。
在外磁场的作用下,当磁感应强度B 逐渐增加,超过导通阈值BOP 时,霍尔电路输出管导通,输出低电平。
之后,B 再增加,仍保持导通态。
而当外加磁场的B 值逐渐降低,低于截止阈值BRP 时,输出管截止,输出高电平。
之后,B 再降低,仍保持截止态。
我们称BOP 为工作点,BRP 为释放点,BH=BOP-BRP 称为回差。
回差的存在使霍尔开关电路的抗干扰能力增强(B 的微小扰动不至于使输出来回剧变,相对稳定)。
2.1.2霍尔元件(Hall Effect Sensor )位于Misc 元件库→TRANSDUCERS →从OHN3019U 到OHS3175U 均是,可选定元件后按F1键或元件属性对话框中的Info 按钮查看其简要说明,具体元件型号的Bop (Magnetic Operation Point )和Brp (Magnetic Release Point )参数(意指磁通量引起电压变化的临界值)。
目录1绪论 (1)2总体硬件电路 (2)2.1硬件设计原理 (2)2.2系统总体概述 (2)3硬件模块设计 (4)3.1速度传感测量模块 (4)3.1.1霍尔传感器设计原理 (4)3.1.2霍尔传感器简介 (4)3.1.3传感器原理图设计 (5)3.2单片机最小系统模块 (7)3.2.1单片机AT89S52简介 (7)3.2.2单片机AT89S52功能特性 (7)3.2.3单片机最小系统原理图 (8)3.2.4单片机AT89S52编程方法 (9)3.3液晶显示模块 (9)3.3.1液晶LCD1602参数 (9)3.3.2液晶原理图设计 (11)3.4掉电存储模块 (11)3.4.1主要参数 (11)3.4.2硬件原理图 (12)3.5键盘模块 (13)3.6声光报警模块 (13)4系统软件设计 (15)4.1系统程序总体流程图 (15)4.2主要模块程序设计 (16)4.2.1频率测量模块程序设计 (16)4.2.2液晶显示程序的设计 (18)4.2.3速度、里程计算程序的设计 (18)5结束语 (19)参考文献 (20)附录 (21)致谢 (24)摘要汽车是现代生活中不可或缺的一种重要交通工具,里程表又是汽车不可缺少的部分,传统的车速表是机械式的,这种里程表简单实用,被广泛应用于各种类型汽车上。
随着电子技术发展,现在很多轿车已经使用电子车速表。
新概念的速度里程表最大的变化就是用大屏幕的液晶代替了以前的指针式表盘,直接用数字显示,速度,里程,以及其他一些比如油耗,时钟等参数,最直观的呈现给用户。
本设计采用单片机实现的里程表,是从变速器上的速度传感器获取信号,通过脉冲频率的变化来获取速度和里程。
本设计可嵌入到汽车产品内部,取代老式的机械零件,不仅体积小,功能强,而且实现了智能化,使用方便。
关键词:里程表;单片机;速度传感器AbstractCar is an indispensable modern life is a kind of important traffic tools, "milestones" is car essential part, the traditional speed is the table, the mechanical odometer is simple, practical, and is widely used in various types of cars. As the electronic technology development, now a lot of cars have used the electronic speed table. The new concept of speed "milestones" the biggest change is a big screen with the liquid crystal replaces the previous pointer type directly dial, with digital display, speed, mileage, and other such as oil consumption, the clock, the most intuitive parameters such as the present to the users. This design uses the single chip microcomputer "milestones", the speed sensor from transmission for signal, through the pulse frequency changes to get the speed and mileage. This design can embed to cars, replacing old inside the product of mechanical parts, not only small volume, the function is strong, and realize the intellectualized, easy to use.Key words:Milestones;MCU;Speed sensor1绪论汽车是现代生活中不可或缺的一种重要交通工具,里程表又是汽车不可缺少的部分,传统的车速表是机械式的,典型的机械式里程表连接一根软轴,软轴内有一根钢丝缆,软轴另一端连接到变速器某一个齿轮上,齿轮旋转带动钢丝缆旋转,钢丝缆带动里程表罩内一块磁铁旋转,罩圈与指针连接并通过游丝将指针置于零位,磁铁旋转速度的快慢引起磁力线大小的变化,平衡被打破,指针因此被带动。
课程设计题目:智能速度里程表的设计专业:计算机科学与技术班级:姓名:学号:实验地点:电子系统设计室指导老师:成绩:( 2006.6 )目录第1节系统概述 (1)1.1 系统组成 (1)1.2 系统工作原理 (1)第2节系统硬件设计 (3)2.1 信号预处理电路 (3)2.2 单片机的选择 (3)2.3 液晶显示电路和数据存储电路 (4)第3节系统软件设计 (5)3.1数据处理过程 (5)3.2软件设计 (5)3.3系统软件框图 (6)3.4液晶显示模块的初始化 (6)第4节结束语 (8)参考文献 (8)附录 (9)智能速度里程表的设计第1节系统概述1.1 系统组成本速度里程表由信号预处理电路、AT89C2051单片机、串口液晶显示电路、串口数据存储电路和系统软件组成。
其中信号预处理电路包含信号放大、波形变换和波形整形。
系统硬件框图如图1所示。
信号预处理电路中的放大器用于对待测信号进行放大,以降低对待测信号的幅度要求;波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机接口的TTL信号;通过单片机的设置可使INT0引脚能够对内部定时器T0的工作进行控制,这样能精确地测出加到INT0引脚的正脉冲宽度(即测出脉冲信号的周期);速度显示部分采用串口液晶显示模块,所得的数据采用I2C 总线并通过E2PROM来存储,因而节省了所需单片机的口线和外围器件,同时也简化了显示部分的软件编程。
图1.系统硬件框图系统软件包括单片机和液晶模块的初始化模块、液晶模块的写数据/命令子模块、周期测量模块、速度里程计算模块、数据存储模块、速度和里程显示数据转BCD 码模块、显示数据消多余零模块、数据显示模块以及实时中断服务模块等。
1.2 系统工作原理该设计能实时地将所测的速度显示出来,同时也能够累计显示总里程数。
该速度里程表能将传感器输入到单片机的脉冲信号的宽度(传感器将车速转变成相应宽度的脉冲信号)实时地测量出来,然后通过单片机计算出速度和里程,再将所得的数据存储到串口数据存储器,并由串口液晶显示模块实时显示出所测速度。
多功能计程车计价器的设计黄松王凤玲余丽指导老师:王彦(南华大学电气工程学院湖南衡阳421001)摘要:介绍了基于FPGA的多功能计程车计价器的电路设计。
该设计采用了可编程逻辑器件FPGA的ASIC设计,并基于超高速硬件描述语言VHDL在Xilinx公司的SpartanⅡ系列的2sc200PQ208-5芯片上编程实现了整个系统的控制部分,整个自动控制系统由四个模块构成:秒分频模块、控制模块、计量模块和译码显示模块。
该设计不仅仅实现了显示计程车计费的功能,其多功能表现在它可以通过选择键选择显示计程车累计走的总路程和乘客乘载的时间。
计时、计程、计费准确可靠,应用于实际当中有较好的实用价值和较高的可行性。
关键字:可编程逻辑器件超高速硬件描述语言计时计价计程The design of multi-function meter of taxiHuang Song Wang FengLing Yu LiMentor : Wang Yan(The College of the Electrical Engineering Nanhua UniversityHuNan HengYang 421001)abstract :The paper will introduce the design of multi-function meter of taxi based on FPGA. The FPGA of Programmable Logic Devices (PLD) are used the design is the ASIC, it is programming with VHDL in the ICs of 2sc200PQ208-5 to realize the system , the ICs is the series of SpartanⅡ of the Xilinx Company. The auto control system is constituted of four modules which are the frequency division modes piece 、the control modes piece、the calculate mold piece and the piece of translation display modes .This design can not only realized the function of normal meter ,it also can display the diatance and time by controlling the choice key. It has good practical value and high possibility when apply in actual.Keywords :PLD/FPGA VHDL time marked price log目录摘要 (1)关键字 (1)0引言 (1)一、整体方案设计 (3)1.1设计要求及主要技术指标 (3)1.2设计方案比较 (3)1.3整体设计方案的实现 (3)二、模块的设计 (4)2.1 秒分频模块 (4)2.1.1秒分频模块的设计思路及原理 (4)2.1.2 秒分频模块的仿真实现 (4)2.2 控制模块模块 (5)2.2.1控制分频模块的设计思路及原理 (5)2.2.2 控制模块的仿真实现 (5)2.3 计量模块 (6)2.3.1计量模块的设计思路及原理 (6)2.3.2计量模块的仿真实现 (6)2.4 译码显示模块 (7)2.4.1译码显示模块的设计思路及原理 (7)2.4.2 译码显示模块的仿真实现 (7)三、软件的制作 (7)四、系统的测试 (9)4.1 测试仪器 (9)4.2 测试方法 (9)4.1 测试结果 (9)五、结束语 (9)参考文献 (9)附录 (10)0 引言随着我国市场经济的发展,交通也越来越便利,特别是计程车,以快捷、方便的特点早已盛行各个城市,成为城市交通的重要工具。
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。