自行车速度里程表的设计与实现

基于单片机的自行车里程表设计

一、引言

二、系统总体设计方案

（一）功能需求分析

自行车里程表需要实现以下主要功能：

1、 准确测量自行车行驶的里程。

2、 实时显示里程数据。

3、 具备低功耗特性，以保证长时间使用。

（二）系统组成

本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块和电源模块组成。

1、 传感器模块用于采集车轮转动的信息。

2、 单片机控制模块负责对采集到的数据进行处理和计算。

3、 显示模块用于向用户展示里程等相关信息。

4、 电源模块为整个系统提供稳定的工作电压。

三、硬件设计

（一）传感器选择 常见的用于测量自行车车轮转动的传感器有霍尔传感器和光电传感器。霍尔传感器通过感应磁场变化来检测车轮转动，具有精度高、稳定性好的优点；光电传感器则通过检测光的遮挡来判断车轮转动，成本相对较低。综合考虑，本设计选用霍尔传感器。

（二）单片机选型

单片机作为系统的控制核心，需要具备一定的运算能力和接口资源。考虑到成本和性能要求，选用 STC89C52 单片机。

（三）显示模块

为了使里程表的显示清晰直观，选用液晶显示屏（LCD）。LCD 具有低功耗、显示内容丰富等优点。

（四）电源模块

由于自行车在行驶过程中震动较大，选用可充电的锂电池作为电源，并通过稳压芯片将电压稳定在系统所需的工作电压范围内。

四、软件设计

（一）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、传感器的初始化和显示模块的初始化。然后进入主循环，不断采集传感器的数据，并进行计算和处理，将里程数据实时显示在显示屏上。

（二）里程计算算法 根据传感器检测到的车轮转动信号，结合车轮的周长，通过累积计算得出行驶里程。

（三）显示程序

设计合理的显示界面，将里程数据以清晰易读的方式呈现给用户。

五、系统调试与测试

（一）硬件调试

在焊接完成后，首先检查电路是否存在短路、断路等问题。然后使用万用表等工具对各个模块的电源电压、信号电平进行测量，确保硬件工作正常。

电动自行车速度与里程表的设计方案

时间：2011-08-25 来源： 作者：

关键字：电动自行车 速度 里程表 设计方案

信号预处理电路

如图3所示，系统的信号预处理电路由二级电路构成，第一级是由开关三极管组成的零偏置放大器，采用开关三极管可以保证放大器具有良好的高频响应。当输入信号为零或负电压时，三极管截止，电路输出高电平;而当输入信号为正电压时，三极管导通，此时输出电压随着输入电压的上升而下降，这使得速度里程表既可以测量任意方波信号的频率，也可以测量正弦波信号的频率。由于放大器的放大功能降低了对待测信号的幅度要求，因此，系统能对任意大于0.5V的正弦波和脉冲信号进行测量。预处理电路的第二级采用带施密特触发器的反相器DM74LS14 来把放大器生成的单相脉冲转换成与COMS电平相兼容的方波信号(如图4所示)，同时将输出信号加到单片机的P3.4口上。

图3 信号预处理电路图

图4 施密特触发器对脉冲的整形 利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。输入的信号只要幅度大于VT+，即可在施密特触发器的输出端得到同等频率的矩形脉冲信号。

从传感器得到的矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变。当传输线上的电容较大时，波形的上升沿将明显变坏;当传输线较长，而且接受端的阻抗与传输线的阻抗不匹配时，在波形的上升沿和下降沿将产生振荡现象;当其他脉冲信号通过导线间的分布电容或公共电源线叠加到矩形脉冲信号时，信号上将出现附加的噪声。无论出现上述的那一种情况，都可以通过用施密特反相触发器整形而得到比较理想的矩形脉冲波形。只要施密特触发器的VT+和VT-设置得合适，均能受到满意的整形效果。

E2PROM AT24C02的应用

AT24C02是CMOS 2048位串行E2PROM，在内部组织成256×8位。AT24C02的特点是具有允许在简单的二线总线上工作的串行接口和软件协议。

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

多功能自行车码表设计

赵小兰;胡征;王培坤;林晓欢;庄衍竖;黄维沛

【摘 要】Based on the AT89s5X,this paper illustrated the design of the

multi-functional bike computer in detail.This bike computer can measure

and display the speed and total distance of the bike,the time,the

environmental temperature etc.%一款基于AT89s5X的多功能自行车码表，可测自行车当前速度、骑行里程、环境温度及湿度，显示当前时间等功能。

【期刊名称】《电子测试》

【年(卷),期】2013(000)020

【总页数】2页(P1-2)

【关键词】码表;速度测量;里程测量;自行车

【作 者】赵小兰;胡征;王培坤;林晓欢;庄衍竖;黄维沛

【作者单位】华南理工大学电子与信息学院，广东广州，510641;华南理工大学电子与信息学院，广东广州，510641;华南理工大学电子与信息学院，广东广州，510641;华南理工大学电子与信息学院，广东广州，510641;华南理工大学电子与信息学院，广东广州，510641;华南理工大学电子与信息学院，广东广州，510641

【正文语种】中 文

0 引言 在经济高速发展的今天，自行车不再是一种简单的交通工具，而成为一项考验人的耐力的户外运动。随着身边的骑行客的增加，与自行车相关的户外装备市场也被带动的热火起来，码表就是骑行客必备的装备之一。而市场上的码表品牌繁多，价格也从几十到上千不等，品质不一、安装也较复杂。方便、美观、精确的自行车码表具有一定的实用价值。本文设计的码表适合广大自行车业余爱好者，除去了许多华而不实的复杂功能，节省资源，性价比高，能实现娱乐和锻炼的双重效果。