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毕业设计（论文）开题报告题目：自行车里程表的设计专业：电子信息工程一、选题的背景、意义192个国家的谈判代表召开峰会，商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，即2012009年12月7日开是在丹麦首都哥本哈根召开的《哥本哈根世界气候大会》，来自2年至2020年的全球减排协议，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。
气候变化已经成为全世界共同关注的焦点问题，节能减排迫在眉睫，全球各个国家都在为节能减排做进一步的努力。
加之2008年爆发的经济危机的影响之深远，让每一个身处社会的人都心有余悸。
但是在这经济危机爆发的时刻，人来面临的能源问题，远比经济危机要让大家头痛得许多，中国正在积极推动企业的节能减排，提高全社会节能减排的意识。
电电动自行车是绿色节能的交通工具，在城城市化发展的进程中电动自行车满足了消消费者出行半径增大的需求。
经过15年的快速发展，电动自行车产业已经进入了成熟期，产品的质量不断提高，技术创新成果普遍应用。
中国已成为全球电动自行车的制造、消费大国，目前中国市场年产销量超过2000万辆，整个产业链的经济规模达到1000亿以上，从业人员近500万人。
整车企业1000余家、6000余家相关联配套企业、100000家经销商、市场保有量达 1.2亿辆，电动自行车成为中国一个重要的产业，也是中国老百姓主要的交通工具。
目前平均每四户居民家庭中就有一辆电动自行车，电动自行车已经成为城乡人民生活中的一种重要的消费品。
2009年以来，面对世界金融危机的挑战，电动自行车产业依然保持了平稳发展。
中国自行车协会助力车专业委员会的统计，50家主要生产电动自行车的企业，1-8月份累计总产量为656万辆，同比增长13%。
另外，根据国家统计局的统计，1-8月份行业规模以上企业电动自行车产量累计生产为445.5万辆，同比增长8.7%。
两个不同口径的统计数字均说明，2009年的前8个月行业仍然是增长的态势。
1989年清华第一台电动自行车样机到现在二十年的时间，中国电动自行车行业经历了从无到有，从小到大的过程，目前年产量已达2000万辆以上，社会总需求量在5亿辆以上。
北京工业大学课程设计报告题目：自行车速度表（数字类）学院：信息学部专业：电子信息工程班级：150210班学号：15021005姓名：金峥组号： 3成绩：2017年 4 月目录一、设计题目 (3)二、设计技术指标及设计要求 (3)2.1设计任务 (3)2.2设计参考方案 (3)2.3设计要求 (4)2.4发挥部分 (4)2.5参考元器件 (4)三、设计框架 (4)3.1设计原理说明 (4)3.2各模块设计方案 (4)3.3参考数据 (5)3.4设计框图 (5)四、设计方案的选择及比较 (6)4.1实验设计条件 (6)4.2实验总体设计思路 (6)4.3实验各模块各方案比较与选择 (6)五、系统选用的元器件 (8)5.1实验电路元器件清单 (8)5.2关键器件的选取及说明 (9)六、系统各部分电路说明 (9)6.1信号采集与整形部分 (9)6.2 门控脉冲电路部分 (10)6.3 轮辐计数器部分 (11)6.4 译码及显示电路部分 (12)七、系统的调试 (13)7.1 调试顺序 (13)7.2 调试步骤的具体说明 (13)7.3 实验结果及相关波形 (14)7.4 误差计算和误差分析 (15)八、附录 (16)8.1 系统连线图 (16)8.2元器件识别方法和检测方法 (17)8.3芯片管脚图及功能表 (18)8.4参考资料 (22)九、收获和体会 (22)一、设计题目自行车速度表（数字类）二、设计技术指标及设计要求2.1 设计任务：根据车轮周长、辐条数和车轮转数等参数设计、调试完成一个进行车用速度（时速）表，要求具有根据不同车型随时进行调整的功能，以保证速度表显示的正确。
2.2 设计参考方案：通过测量在单位时间内通过红外光电传感器的轮辐数，折算出车轮走过的距离，即每秒通过多少根辐条等于1公里/小时的速度。
时速值按十进制由数码管显示。
假定车速为1公里/小时，那么车轮每秒走过的距离为100000厘米/3600≈27.8厘米。
简易自行车里程表设计朱鸿志摘要：随着现代社会对绿色出行的提倡及全民养生健身意识的觉醒，自行车逐渐成为我们生活中首选的中短途代步工具。
对于那些喜爱骑行健身的人来说，自行车车载速度里程表显得尤为重要。
而老式的传统里程表由于是机械构造，长期使用磨损严重，容易造成极大的误差。
因此，电子里程表便应运而生，成了自行车最好的车载伴侣。
在这样一个大背景下，本次课设我设计的电子里程表采用光电传感器，LCD1602液晶显示器，AT89C51，通过按键达成输入车轮周长，存储里程，显示速率等基本用途。
Abstract：With the promotion of green travel in modern society and the awakening of the consciousness of national health and fitness， bicycles have gradually become the preferred medium and short-distance transportation tools in our lives. For those who like to ride fitness， bicycle speedometer is particularly important. The old-fashioned traditional odometer belongs to mechanical structure and has been worn for a long time， so it is easy to cause great errors. Therefore，the electronic odometer came into being and became the best companion for bicycles. Under such a large background， the electronic odometer the author designed uses photoelectric sensors， LCD1602 liquid crystal display andAT89C51， and achieves the basic purposes of inputting wheel circumference，storing mileage and displaying speed through buttons.關键词：光电传感器;LCD1602液晶显示器;AT89C511 设计原理与设计要求1.1 设计原理本次课设使用51单片机完成简易自行车里程表的设计要求，使用对射光电传感器，LCD1602液晶显示器及51单片机，实现对自行车速度和里程的实时显示并保存里程。
目录第一章概述 (2)第二章硬件设计 (3)2.1系统组成结构框图 (3)2.2具体硬件电路及工作原理 (3)2.3 AT89C2051单片机简介 (4)2.3.1芯片概述 (4)2.4其他外围硬件电路 (6)2.4.1电源电路 (6)2.4.2霍尔传感器 (6)2.4.3 4位串行静态显示电路 (7)第三章软件设计 (8)3.1主程序设计 (8)3.2 外中断0和T1定时溢出中断服务子程序设计 (9)3.3 速度/里程显示控制子程序设计 (9)3.4系统完整源程序 (10)总结 (11)参考文献 (12)附录 (13)附录1 整体电路图 (13)附录2 源程序 (14)第一章概述本设计介绍的速度与里程表设计以单片机和光电传感器为核心。
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LED模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直接的显示给使用者。
该设计能实时地将所测的速度与累计里程数显示出来，主要是将传感器输入到单片机的脉冲信号的频率（传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号）实时地测量出来，考虑到信号的衰减、干扰等影响，在信号送入单片机前应对其进行放大整形，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LED显示模块交替显示所测速度与里程。
本设计的里程数的算法是一种大概的算法（假设在一定时间内自行车是匀速行进，平均速度与时间的乘积即为里程数）。
本系统由信号预处理电路、单片机AT89C2051、系统化LED显示模块、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。
对待测信号进行放大的目的是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相连的TTL信号；通过单片机的设置可使内部定时器T1对脉冲输入引脚T0进行控制，这样能精确地算出加到T0引脚的单位时间内检测到的脉冲数；设计中速度显示采用LED 模块，通过速度换算得来的里程数采用I2C总线并通过E2PROM来存储，既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。
北京工业大学电子课程设计报告学院__________________________专业__________________________班级_____________组号________题目1._______________________2._______________________姓名_________________________学号_________________________指导教师____________________成绩________________________年月日数字部分：自行车里程表一．设计要求（一）设计任务设计、制作一个根据车轮周长、辐条数等参数来记录行驶里程的简易里程表。
要求具有可调整的手段，以适应不同车型。
（二）参考设计方案１、首先使用红外光电传感器对转动的车轮辐条进行测量，产生基本技术脉冲。
若以0.1公里作为里程表的计数单位，则需测量出车轮的周长、一周有多少根辐条、没走0.1 公里要有多少根辐条通过传感器。
若将此计数值转化为里程表的一个计数脉冲，提供给一个多位十进制里程计数器，则记录分辨率就为0.1公里，最后由多位数码管显示出来。
２、框图：（三）设计要求1、显示数字为3位，精度为0.1公里，即（00.0——99.9公里）。
2、数码管要有小数点，即个位与十位间的小数点要亮起来。
3、要标明你所设计的条件（轮周长、辐条数等），给出根据条件不同进行调整的方法。
4、结构简单、所用芯片尽量少、成本低、易于制作。
5、所用芯片与元件尽量在参考元器件范围内选择（实验室没有的需自行解决）（四）发挥部分从使用角度考虑，尝试加上你认为可以完善、改进的功能（如节电功能、显示清零等）。
（五）参考元件CD40106；CD4518(或CD4017,74LS161等)；74LS21,74LS08,CD4011(或74LS00)；CD4553,CD4543；共阴（共阳）数码管；NPN(PNP)开关管；红外光电传感器等；电阻，电容若干二、设计方案（一）实验初步设计经过对参考设计方案框图的分析得出该实验主要分为4个部分：光控电路设计及脉冲整形、轮辐计数电路、0.1公里计数电路、数码管显示电路（包括译码驱动）。
北京印刷学院EDA技术课程设计报告设计名称：自行车里程与速度计的设计设计题目：自行车里程与速度计的设计专业：电子信息工程专业班级：学生姓名：学号：指导老师：时间：可设置数字钟设计报告一、设计任务要求1、能接收传感器传送的信号。
2、能自动地按照设置好的型号，计算出速度值和行驶的里程数。
3、能在数码管上显示速度值和里程值。
4、能通过按键选择自行车的型号。
5、速度和里程的显示由按键切换。
6、写出方案整体说明（硬件连线说明，操作说明等），经指导教师认可后，按该设计方案编写程序并完成调试工作。
二、设计方案1、系统功能（基本功能，附加功能）1）、基本功能a.实现速度的测量（单位：米/秒）。
b.具有测量行程的功能（单位：米）。
c.测得的数据由LED数码管显示。
2）、附加功能a.可以进行速度单位切换（单位：公里/小时）。
b.可以进行测量行程单位切换（单位：公里）。
c.速度过快的警告功能。
2、操作说明1）、调节时间调节时间由{mod1,mod0}和turn三个按键进行控制，{mod1,mod0}的键值组合实现时、分、秒调节和正常显示之间的切换，turn键用来完成调节。
{mod1,mod0}的键值组合为00时为正常计时状态；{mod1,mod0}的键值组合为01时时间停止走动，进入调分状态，并且此时分钟开始以500ms的频率闪烁，表示此时开始调节分，此时每拨动一下turn键，分加一；调整好分后，再将{mod1,mod0}的键值组合调为10开始时的调节，此时闪烁，同样有turn键来调整时；调节时后，再把{mod1,mod0}的键值组合调为11时，秒开始闪烁，直接由turn键实现秒归零。
2）、速度单位切换（公里/小时）。
由unit1来实现速度单位切换（单位：公里/小时），unit1为低电平时显示为（单位：米/秒），将unit1置高将显示为（单位：公里/小时）。
3）、行程单位切换（单位：公里）。
由unit1来实现行程单位切换（单位：公里），unit1为低电平时显示为（单位：米），将unit1置高将显示为（单位：公里）。
电子课程设计——自行车转程计数器电子技术课程设计报告题目：自行车转程计数器姓名：石振龙学号：100102118班级：工业工程1001成绩：________________目录CONTENT一、引言1.1产品设计背景1.2产品市场前景预测1.3电路设计旨在解决的关键问题二、总体方案设计2.1设计思路及原理框图2.2工作过程简述三、电路工作原理与仿真结果3.1分频电路原理及其仿真结果3.2计数和结果显示电路原理及其仿真结果3.3整体电路及其仿真验证四、本次课程设计体会五、附录（设计中涉及到的相关元件简介）六、参考文献一、引言1.1产品设计背景随着时代的进步，城市宽阔的马路已被各种汽车所占领，几乎难觅自行车的踪影。
但近几年来，交通堵塞现象严重，每逢上下班高峰人们总要在焦急中被堵在路上半小时左右。
此时，一些热爱运动的人们似乎又想起来了自行车这一轻巧灵便的代步工具。
当大多数人们被堵在看不到头的马路上时，他们舒适惬意的骑着自行车穿梭在车水马龙之间如入无人之境，让人好生羡慕。
周末时间里他们也会约三两好友，骑着自行车去附近的郊区、著名景点旅游，既陶冶了情操增强了友谊，又锻炼了身体。
逐渐，自行车运动被一些人又重新所喜爱，产生了一定的市场。
现代科技的进步，同时也为自行车运动的复兴注入了强劲的活力，带来了喜讯。
GPS导航仪、变速装置、减震装置的配备，使自行车又成为大多数人乐不释手的新宠。
据专业预测，随着低碳生活理念得到越来越多认可，自行车运动将会在两三年之内掀起一股新的浪潮，其市场前景看好。
1.2产品市场前景预测虽然现代自行车已装备了各种高科技的装备，但是自行车行程计量装置目前还少有公司研发。
只是少数名牌自行车厂家会给自己生产的自行车加装计程装置，但这些自行车价格昂贵，动辄就接近万元，这是大多数平常人难以接受的。
然而，这些厂家的自行车计程设备又不单独出售。
现在在市场上能够找到的单独出售的计程装置，大多是小孩子玩耍的玩具，难以满足自行车爱好者的需求。
目录第 1 章概述2第 2 章硬件设计22.1 系统组成框图22.2 具体硬件电路及工作原理32.3 AT89C2051单片机介绍42.3.1 芯片概述42.4 其他外围硬件电路52.4.1 电源电路52.4.2 霍尔传感器62.4.3 4位串行静态显示电路6第 3 章软件设计73.1 主程序设计73.2 外部中断0和T1时序溢出中断服务子程序设计8 3.3 速度/里程显示控制子程序设计83.4 系统完整源程序8总结10参考文献11附录12附录1 整体电路图12附录 2 源程序13第一章概述本设计中引入的速度和里程表设计基于微控制器和光电传感器。
传感器将不同车速转换成的不同频率的脉冲信号输入单片机进行控制计算，再通过LED模组进行显示，从而将电动自行车的速度和里程数据直接显示给用户。
该设计可以实时显示实测车速和累计里程，主要是通过实时测量传感器输入到单片机的脉冲信号的频率（传感器将不同的车速转换成不同频率的脉冲信号），考虑到信号衰减、干扰等影响，信号在致到单片机前应进行放大整形，然后由单片机计算速度和里程，将得到的数据存入串口端口数据记忆，测得的速度和速度由LED显示模块交替显示。
里程。
本设计中设计的里程算法是一种近似算法（假设自行车在某个时间匀速行驶，平均速度与时间的乘积就是里程）。
该系统由信号预处理电路、单片机AT 89C2051、系统LED显示模块、串行数据存储电路和系统软件组成。
其数字预处理电路包括信号放大、波形变换和波形整形。
对被测信号进行放大的目的是为了降低对被测信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路，用于将放大后的信号转换为可连接单片机的TTL信号；控制脉冲输入引脚T0，可以准确计算单位时间内检测到的脉冲数2C。
存储，既省去了所需的单片机接口线和外围设备，又简化了显示部分的软件编程。
设计时应综合考虑测速精度和系统响应时间。
本设计采用测量脉冲频率计算速度，具有较高的速度测量精度。
计算里程时采用自行车的理想状态。
毕业设计（论文）题目：自行车里程速度计设计学院：电子信息学院专业班级：自动化2011级4班指导教师：王敏职称：讲师学生姓名：杨龙飞学号：41103010414摘要随着自行车行业和电子技术的发展，自行车速度里程计技术也在不断进步和提高，不仅可以显示速度里程，还可以显示热量消耗、心跳等参数，在大家注重环境保护和运动健康的今天，速度里程计不仅可以使运动者运动适量，还可以达到健康运动和代步的最佳效果，因此设计了以单片机为基础的自行车速度里程计，让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量，而且单片机体积小、可靠性高、价格便宜。
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。
硬件包括主控模块、数据采集模块、数据处理模块、显示模块等组成，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，送入单片机并由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；软件部分用C语言编程，采用模块化设计思想，并在keil和proteus 中进行调试和仿真。
自行车里程速度计的设计本着安全、方便、性价比高、人性化的原则进行，可使现代生活显著提高。
关键词：单片机，LCD1602，霍尔传感器，里程计ABSTRACTAs the bicycle industry and the development of electronic technology, bicycle speed odometer technology is also in constant progress and improve, not only can display speed range, can also display parameters such as heat consumption, heart rate, in everybody pays attention to environmental protection and health/fitness today, speed odometer can not only make people exercise right amount motion, also can to achieve the desired effect of the health sports and walking, thus designed on the basis of the single chip microcomputer bike speed odometer, let people can clearly know the current speed, mileage and other physical quantities, in addition, SCM has small size, high reliability and cheaper price.The design expounds the working principle, hardware composition, main functions of each part and the software structure and implementation. Hardware includes main control module, data acquisition module, data processing module, display module and so on, Using the STC89C52 single-chip microcomputer as main control chip, using sensors on bicycle wheels to count, sending the signals collected by a certain time interval and the bike itself parameters to the single chip microcompute. Finally Using single chip microcomputer to collect signal analysis and display.Software part in C language programming Adopting the idea of modular design, and debugging and simulation in the keil and proteus. Bicycle mileage speedometer design in line with safe, convenient and cost-effective, humanized principle, can make modern life improved significantly.KEYWORDS:singlechip, LCD1602, Hall sensor, odometer目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 系统要求 (1)1.3 课题实现方法 (2)第2章系统框图及方案介绍 (3)2.1 总体方案比较 (3)2.2 总体方案选择 (3)2.2.1 系统总体框图 (3)2.2.2 系统总体设计 (3)2.3 各模块设计与选择 (4)2.3.1 单片机的选择 (4)2.3.2 显示模块的选择 (5)2.3.3 传感器的选择 (5)2.3.4 时钟芯片的选择 (6)2.3.5 按键模块的选择 (6)第3章硬件设计 (7)3.1 单片机最小系统 (7)3.1.1 最小系统接线图 (7)3.1.2 时钟电路 (7)3.1.3 复位电路 (8)3.2 显示模块 (8)3.2.1 液晶显示电路 (8)3.2.2 显示器LCD1602的介绍 (9)3.3 传感器模块 (11)3.3.1 霍尔传感器工作原理 (11)3.3.2 霍尔传感器的特性 (12)3.3.3 测速方法 (13)3.4 时钟模块 (13)3.4.1 时钟电路 (13)3.4.2 时钟芯片介绍 (14)3.4.3 DS1302的工作原理 (14)3.4.4 DS1302的控制字节 (14)3.4.5 数据输入输出(I/O) (15)3.5 按键模块 (15)3.6 系统总设计图 (15)第4章系统软件设计与实现 (17)4.1 C语言介绍 (17)4.2 软件实现的功能 (18)4.3 主流程图 (18)4.5 显示子程序设计 (19)4.6 速度、里程处理流程设计 (20)4.6.1 处理流程图 (20)4.6.2 算法流程 (21)4.7 按键处理流程设计 (22)第5章系统调试与仿真 (23)5.1 软件调试 (23)5.1.1 Keil简介 (23)5.1.2 程序调试 (23)5.1.3调试中的问题 (23)5.2 硬件仿真 (24)5.2.1 Proteus简介 (24)5.2.2 Proteus与Keil联调 (25)5.2.3硬件仿真中的问题 (26)5.3实物实现 (27)第6章总结 (29)参考文献 (31)附录.....................................................................................错误!未定义书签。
电子系统设计报告设计题目自行车里程表的设计自行车里程表一：明确设计要求1．可以适用不同尺寸自行车，轻便、省电、全天候野外使用，总里程<999.99km 2．可以轮流显示或选择显示（显示数制为十进制数）：里程——当前行驶里程；速度——当前3.6秒内平均速度（单位：km/h）；最大速度——本次行驶中的最大速度（单位：km/h）；最大加速度——本次行驶中的最大加速度（单位：m/2s）；行驶时间——当前行驶累计时间（时、分、秒）北京时间――实际的北京时间（时、分、秒）3．考虑到要求省电全天候野外使用，选用一个3V电源4．体积小、结构可靠，便于安装及使用根据以上设计要求，可以画出自行车里程表的面板图如下：功能说明：各按钮(除时、分的调时间按钮)为电平输出（时、分脉冲输出），按下为高电平；电源接通后，最上面的工作指示灯亮，此直接用硬件电路实现，不包括在控制系统各按钮旁为LED灯，灯亮原理同电源灯；里程等单位显示LED灯采用控制系统信号输出控制二：确定系统方案将整个自行车里程表分为以下几个模块：系统时钟模块、计时与时间显示模块、传感模块、里程显示模块、最大加速度显示模块、最大速度显示模块、速度显示模块下面根据设计要求对各模块设计要求：（1）系统时钟模块产生1Hz和32Hz的系统时钟脉冲和其他后面所需要时钟脉冲（2）传感模块用霍尔器件产生里程脉冲，并要有行驶信号（3）计时与时间显示模块六位数码管分别显示时、分、秒，有校时按钮以及显示北京时间和行驶时间的切换功能（4）里程显示模块工作在7位里程记录，精确到0.1m，显示到0.01km（舍入方式）即5位显示（5）速度显示模块记录当前时间之前3.6s内的平均速度（定义为当前平均速度）（6）最大速度显示模块记录行程中最大当前速度（7）最大加速度显示模块记录行程中最大加速度根据系统方案可画出系统总体方框图，如下图所示三：设计数据子系统选择合适的器件以实现上述各模块电路 (1)系统时钟模块器件： CD4060－14位二进制异步计数器（带振荡器） 74LS74－双上升沿D 触发器 石英晶体32768Hz用CD4060和石英晶体构成振荡器并分频102，得到32Hz 脉冲，再经74LS161和74LS74二分频输出秒脉冲，同时利用32Hz 脉冲分频得到3.6s 脉冲及10/3.6 s 脉冲。
山西大学课程设计（论文）报告课题名称：自行车里程表姓名：学号：专业班级：系别：指导老师：设计时间：设计地点：教学楼摘要以74LS160芯片为核心，通过产生的相应基脉冲触发相应计数器进行计数，再经译码驱动器驱动数码管显示，实现自行车里程的测量，以及对行驶时间的测量。
【关键词】计数器、基脉冲、数码管、74LS160芯片目录一、作品要求 (1)二、课程设计思路 (1)三、具体方案选择 (2)四、实施方案 (3)五、方案实施所用器件相关资料 (5)六、制作总结及体会 (7)七、参考文献 (8)一、作品要求设计一个可以适用的自行车里程表。
设计要求：1.功能描述：可以轮流显示或选择显示：里程(当前行驶里程)，速度(当前平均速度km/h)，时间(当前行驶累计时间，时、分、秒)。
2. 技术指标：（1）里程表显示范围：0～999.99km。
（2）6位数字显示。
（3）显示刷新时间：1s。
（4）电源电压：9V。
3. 画出自行车里程表的电原理图，并选择元件参数。
二．课程设计思路1、里程显示、行驶时间显示、速度显示显示里程，首先需产生一个基脉冲为0.01km=10米，基脉冲触发计数器进行计数，从0开始，每来一个基脉冲，计数器计数一次，直到计数为99999。
因此需要设计一个10万进制计数器，对于小数点可通过控制数码管显示一个点即可。
显示时间，首先需产生一个基脉冲——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。
即“秒脉冲信号”（频率为1Hz）。
秒脉冲触发计数器中进行计数。
由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要分别设计60进制，24进制计数器，各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器，得以显示相应数据。
显示速度，有两个方案：（1）测量一定时间间隔T内，自行车车轮转过的圈数N。
假设车轮周长为L，则速度V=N*L/T（2）测量自行车车轮转过一圈的时间T，则速度V=L/T基于目前所掌握知识，不太好实现，除非用单片机,在此不作此要求。
安阳师范学院本科学生毕业设计报告自行车里程表电路设计作者陈乐乐系（院）物理与电气工程学院专业电气工程及其自动化年级 2009级学号 091103057指导老师刘永顺日期 2013.5.7诚信承诺书郑重承诺：所呈交的论文是作者个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安阳师范学院或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。
与作者一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：导师签名：日期：院长签名：日期：论文使用授权说明本人完全了解安阳师范学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
保密论文在解密后遵守此规定。
作者签名：导师签名：日期：自行车里程表电路设计陈乐乐（安阳师范学院物理与电气工程学院河南安阳 455000）摘要：介绍了自行车里程表研究的意义，提出了自行车里程表的设计方案，详细阐述了采用STC89C52、霍尔传感器、LED数码管等设计制作自行车里程表的过程。
关键词：里程表；单片机；霍尔传感器；LED数码管1 引言自行车由于本身低碳环保及方便等优点，成为居民喜爱的交通、健身工具。
在这个背景下，自行车里程表作为自行车的一大辅助工具迅速发展起来。
科学、美观、合理设计自行车里程表有一定的实用价值，它能计算出里程数,使运动者运动适量,达到健康运动与代步的最佳效果。
现在汽车上都装载有里程表，但是由于成本昂贵，不太适合应用在自行车上。
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。
2 设计要求（1）以单片机为控制核心，采用霍尔传感器检测自行车轮胎的运转情况，通过抗干扰处理和计算后，由数码管显示自行车的里程；（2）总里程<999.9Km；（3）可扩展显示自行车速度。
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。
毕业设计开题报告题目自行车里程表的研究与设计学生姓名赵聪州学号20076084 班级方0709-1 专业电子信息工程（铁道信号方向）一、研究背景我国是自行车大国，随着人们生活水平的不断提高，自行车已经不仅仅是运输、代步的工具，其辅助功能也变得越来越重要。
因此，人们希望自行车的娱乐、休闲、锻炼的功能越来越多，能带来大家更多的健康与快乐。
在这个背景下，自行车里程表作为自行车的一大辅助工具迅速发展起来.科学、美观、合理设计自行车里程表有一定的实用价值.它能合理计算出速度及公里数,使运动者运动适量,达到健康运动与代步的最佳效果。
随着自行车里程表的发展,其功能也逐渐从单一的里程显示发展到速度、时间显示，甚至有的还具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能，让人能清楚地知道当前的速度、时间、里程等物理量。
二、预期达到的目标本系统可以实现自行车在行驶过程中速度，里程数和时间的显示功能。
系统元件简单，实用性强。
霍尔传感器是利用霍尔效应把磁输入信号转换成电信号的器件。
把开关型霍尔传感器安装在自行车贴近车轮的支架上，磁钢安装在辐条上，当磁钢靠近霍尔传感器的时候，传感器输出一个无抖动的低电平，单片机根据此信号可计算里程、速度等。
本系统是由数据采集，单片机控制系统，液晶显示三部分构成。
其中数据的采集是由霍尔传感器来完成的，其中关键的处理由单片机系统来完成，输出的信号由液晶进行显示，显示当前的行驶里程情况。
以上所诉就是整个系统的总体设计思想。
三、研究方案(1)毕业设计目的：设计一个可显示速度，距离以及秒表等功能的自行车里程表，具体功能如下：①．使用LCD进行数据显示；②．能实时显示当前日期、时间；③．能实时显示自行车当前速度（NS）、本次行车里程(TJ)、本次行车平均速度(AS)。
(2)毕业设计分析：在此设计中我的主要工作对里程表所要实现的功能编程，完成软件的调试运行。
本系统共分为模块：数据采集模块、单片机控制模块、液晶显示模块。
北京工业大学电子课程设计报告学院__________________________专业__________________________班级_____________组号________题目1._______________________2._______________________姓名_________________________学号_________________________指导教师____________________成绩________________________年月日数字部分：自行车里程表一．设计要求（一）设计任务设计、制作一个根据车轮周长、辐条数等参数来记录行驶里程的简易里程表。
要求具有可调整的手段，以适应不同车型。
（二）参考设计方案１、首先使用红外光电传感器对转动的车轮辐条进行测量，产生基本技术脉冲。
若以0.1公里作为里程表的计数单位，则需测量出车轮的周长、一周有多少根辐条、没走0.1 公里要有多少根辐条通过传感器。
若将此计数值转化为里程表的一个计数脉冲，提供给一个多位十进制里程计数器，则记录分辨率就为0.1公里，最后由多位数码管显示出来。
２、框图：（三）设计要求1、显示数字为3位，精度为0.1公里，即（00.0——99.9公里）。
2、数码管要有小数点，即个位与十位间的小数点要亮起来。
3、要标明你所设计的条件（轮周长、辐条数等），给出根据条件不同进行调整的方法。
4、结构简单、所用芯片尽量少、成本低、易于制作。
5、所用芯片与元件尽量在参考元器件范围内选择（实验室没有的需自行解决）（四）发挥部分从使用角度考虑，尝试加上你认为可以完善、改进的功能（如节电功能、显示清零等）。
（五）参考元件CD40106；CD4518(或CD4017,74LS161等)；74LS21,74LS08,CD4011(或74LS00)；CD4553,CD4543；共阴（共阳）数码管；NPN(PNP)开关管；红外光电传感器等；电阻，电容若干二、设计方案（一）实验初步设计经过对参考设计方案框图的分析得出该实验主要分为4个部分：光控电路设计及脉冲整形、轮辐计数电路、0.1公里计数电路、数码管显示电路（包括译码驱动）。
首先要将红外传感器接收到的轮辐脉冲整形成为规则的方波，据所学知识，整形可以用施密特触发器，当车的轮辐扫过红外传感器后，红外传感器将感应得到的脉冲送到施密特触发器进行整形，然后接入设计的轮辐计数器中。
脉冲整形电路选用555定时器作为波形整流器，但是老师推荐使用的是CD40106，通过查阅资料，我们才知道，原来CD40106内部由6个施密特触发器组成，因而可以与信号输出线直接连接实现波形整形，而555定时器需要先进性外部连接构成施密特触发器才具有整形的功能。
因此从简化电路的要求考虑，我们最终选择了CD40106作为波形整形器。
在考虑轮辐计数分频器的时候，想到了CD4518和161两种芯片。
由于以前并没有接触过CD4518，所以在网上查了一下资料。
通过CD4518芯片数据手册，我知道了CD4518是十进制的计数器，比161的二进制计数器使用起来更加方便。
因此最终决定选用CD4518作为轮辐计数分频器。
根据提供的参考元件，初步确定了以下方案：以CD40106为脉冲整形，若干CD4518作为轮辐计数分频器，CD4553作为三数字BCD译码器的数位显示部分，CD4543作为7段共阴数码管驱动芯片。
（二）元件清单74LS00（1）；40106（1）；CD4553（1）；CD4518（2）；CD4543（1）；三位共阴八位数码管（1个）；NPN三极管9012（4）；470欧姆电阻（12）（三）光控电路及脉冲整形部分1．此部分设计要求：当轮辐扫过红外传感器后，接收到的信号通过施密特触发器进行脉冲整形，得到标准的方波信号，然后将信号输入轮辐计数器中。
施密特触发器输入脉冲由红外对管（光偶）来提供，通过光偶将信号记录下来然后将信号输入到CD40106中进行整形得到规则的信号。
电路图如下：2．光控电路及脉冲整形芯片1）光电耦合器的结构如下：红外传感器2）CD40106芯片资料CD40106引脚图引脚功能：2 4 6 8 10 12 数据输出端1 3 5 9 11 13 数据输入端14 电源正7 接地CD40106由六个斯密特触发器电路组成。
每个电路均为在两输入端具有斯密特触发器功能的反相器。
触发器在信号的上升和下降沿的不同点开、关。
上升电压(V T+)和下降电压(V T-)之差定义为滞后电压。
（三）轮辐计数电路1．此部分设计要求：当电路接收到方波信号后开始计数，当计数达到车轮走过0.1公里所需的轮辐数时，此计数电路进位输出一并自动清零，开始进入下一个计数周期。
最初设定车轮（风扇代替）直径为7.7cm则传感器处每通过3820个轮辐，车轮走过0.1公里，由此确定此计数器应为3820进制根据所给元件，可以用2片CD4518组成3820进制计数器，2．轮辐计数器电路芯片简介：CD4518引脚图真值表功能：CD4518的控制功能CD4518有两个时钟输入端CP和EN，若用时钟上升沿触发，信号由CP输入，此时EN端为高电平（1），若用时钟下降沿触发,信号由EN输入，此时CP 端为低电平（0），同时复位端Cr也保持低电平（0），只有满足了这些条件时，电路才会处于计数状态，否则没办法工作。
（四）0.1公里计数电路此部分设计要求：通过轮幅计数器的进位输出，每0.1公里输出一高电平，此计数电路记录一次，要求可记录0.1公里到99.9公里，所以此计数电路需要一个1000进制的计数器。
所给元器件中CD4553能够实现3位十进制输出，但只有1个输出端，要完成3位输出，采用扫描输出方式，通过它的选通脉冲信号，依次控制3位十进制的输出，从而实现扫描显示方式。
芯片资料：CD4553是3位十进制计数器，但只有1个输出端，要完成3位输出，采用扫描输出方式，通过它的选通脉冲信号，依次控制3位十进制的输出，从而实现扫描显示方式。
引脚功能：CLOCK：计数脉冲输入端，下调沿有效。
CIA、CIB：内部振荡器的外界电容端子。
MR：计数器清零（只清计数器部分），高电平有效。
LE：锁定允许。
当该端为低电平时，3组计数器的内容分别进入3组锁存器，当该端为高电平时，锁存器锁定，计数器的值不能进入。
DIS：该端接地时，计数脉冲才能进行计数。
DS1、DS2、DS3：位选通扫描信号的输出，这3端能循环地输出低电平，供显示器作为位通控制。
Q0、Q1、Q2、Q3：BCD码输出端，它能分时轮流输出3组锁存器的BCD码。
CD4553内部虽然有3组BCD码计数器（计数最大值为999），但BCD的输出端却只有一组Q0～Q3通过内部的多路转换开关能分时输出个、十、百位的BCD码，相应地，也输出3位位选通信号。
例如：当Q0～Q3输出个位的BCD 码时，DS1端输出低电平；当Q0～Q3输出十位的BCD码时，DS2端输出低电平；当Q0～Q3输出百位的BCD码时，DS3端输出低电平时，周而复始、循环不止。
图1 CD4553引脚图电路介绍：CD4553能够实现1000进制计数，只需正常输入输出即可。
CD4553的输入就是轮幅计数电路的进位输出，由于CD4553由下降沿控制计数，因此其时钟输入应将轮辐计数电路的进位输出经过非门充当。
此部分电路的输出直接连接下一步的译码驱动。
由于CD4553同时控制下部分数码显示的三位显示顺序，所以还要将cd4553的数据选择输出端与数码显示的三位数码管连接。
由于cd4553的数据选择输出端输出信号很弱，所以要在cd4553的数据选择输出端与三位数码管的数据控制端的之间加上三极管放大电路。
(五)译码驱动电路及数码管显示电路此部分设计要求：0.1公里计数器的输出信号经本级电路译码驱动后由数码管显示输出。
根据参考元件，译码驱动器可选用CD4543，经三极管放大后与数码管相连。
芯片介绍：管脚图电路介绍：将CD4543的输入端与CD4553的输出端连接，七段数码管连接CD4543输出端，由于数码管对电流大小有要求，所以要在数码管与芯片连接时加入限流电阻，阻值约为1K欧。
CD4553的DS1,DS2,DS3经过三极管分别与数码管三位控制端与相连，小数点控制端与DS2经非门相连，以控制其点亮。
（六）完整电路图三、实验过程（一）实验整体方案初始电路图(仿真)（二）轮辐计数电路的接线通过对轮辐计数器的设定，使其达到3820进制时，通过门电路产生一个脉冲来驱动下一部分的里程计数器。
脉冲信号进行整形后，产生规则的方波脉冲信号，将此信号接入到轮辐计数器（由三片74LS161芯片组成），轮辐计数器计到3820进制之后，再由三个74LS 芯片系列的门电路对之后的0.1公里计数器（即芯片CD4553）产生脉冲。
知道车轮的辐条数n=9,半径D=7.5 cm。
则:车轮周长C=πD=3.1416×7.5 cm≈0.25562m设轮辐计数器为N进制。
那么：C/n×N=100m解之，得： N=3820所以，脉冲计数器为3820进制这部分电路要用到的器件为CD4518、74LS21、74LS00。
我们采用两片双十进制的CD4518，通过对管脚图即工作原理图的分析，我们了解了CD4518的基本工作原理。
它是一个同步加数器，一个封装里有两个加数器，可实现二/十进制互换，其功能管脚为1～7和9～15。
该计数器是单脉冲输入（1或2，9或10），4路BCD码输出（3到6，11到14）。
从其真值表得知，CD4518由两个时钟输入端：enable和clock ,当时钟上升沿触发，则脉冲从CP(clock)端输入，此时EN端接高电平。
当时钟的下降沿触发，则脉冲从EN端输入，此时CP端接低电平。
此外，CD4518清零端为高电平有效，所以在不清零时，应接低电平。
这样接线之后，CD4518就可以实现计数功能。
如图所示，将CD4518转变成四位十进制计数器。
从下图可看出，第一片计数器用的是时钟上升沿触发，从CP端输入脉冲。
由于CD4518没有进位端，所以利用EN端，利用第四位输出与EN端相连，作为信号输入端，接到EN端时用下降延触发，又由于CD4518计数是十进制的，所以用输出的第四位能体现出它在从9到0时从高电位到低电位，得以实现进位功能。
此外，将计算好的3820按个，十，百，千的顺序分别从四个十进制计数器中连出，通过74LS21与门联在一起，再将74LS21的输出反馈给两片CD4518的四个十进制计数器的清零端，从而实现计完3820个脉冲CD4518就重新计数。
因为CD4553时低电平触发的，所以应另外将输出信号转为低信号，所以我们用74LS08与非门完成这个作用。
