自行车里程速度计设计

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。

（二）软件调试通过单片机的在线调试功能，逐步调试各个功能模块的程序，查看变量的值和程序的执行流程，排除软件中的错误。

自行车速度里程计（软件设计）本科生毕业设计论文题目 : 自行车速度里程计(软件设计) 姓名 :学号 :班级 :年级 :专业 :系 :指导教师 :完成时间 :作者声明本人以信誉郑重声明:所呈交的学位毕业设计,论文,～是本人在指导教师指导下由本人独立撰写完成的～没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。

文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出～不包含他人成果及为获得东华理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

对本设计,论文,的研究做出重要贡献的个人和集体～均已在文中以明确方式标明。

本毕业设计,论文,引起的法律结果完全由本人承担。

本毕业设计,论文,成果归东华理工大学所有。

特此声明。

毕业设计,论文,作者,签字,:签字日期: 年月日本人声明:该学位论文是本人指导学生完成的研究成果～已经审阅过论文的全部内容～并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。

学位论文指导教师签名:年月日自行车速度里程计(软件设计)****The Software Design of Bicycle Speed Odometer******2015年 06 月08日摘要随着人们自身和外界慢慢向前发展，自行车在人们手中也从最开始的交通工具，变成了休闲、娱乐还有锻炼的工具。

自行车作为现代人们环保出行的工具，应该具备更多的功能，例如速度和里程显示等。

自行车一旦有了速度里程计，骑车人就可以轻松地知道自己当下的骑行状况，更有安全感。

这篇论文主要介绍如何对自行车速度里程计进行的软件设计。

在设计的过程中，主要是考虑对51系列单片机进行编程设计，使其在霍尔元件和LED显示器等的配合下，实现速度和里程的显示。

软件部分采用整体到局部的设计思路，分模块设计。

设计模块的子程序有:主程序、计算子程序、中断服务子程序、延时子程序和显示子程序等几大主要子程序。

设计的软件编程用简单易学的C语言编写，可读性和可移植性强。

题目自行车里程与速度计的设计学生姓名王忠建学号 1213014071所在学院物电学院专业班级电子信息工程指导教师梁芳完成地点物电学院实验室2016 年 5 月 22 日自行车里程与速度计的设计作者：王忠建（陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业,2012级3班，陕西汉中 723000）指导教师：梁芳[摘要]设计主要阐述一种基于霍尔元件的自行车速度里程表的设计。

以 STC89C51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，采用LCD1602显示自行车的里程数及速度。

文章详细介绍了自行车的速度里程表的硬件电路。

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C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。

[关键字]里程/速度；霍尔元件；单片机；LCD显示Design of the bicycle mileage and speed meterAuthor:ZhongJianWang(Grade12,Class3,Major electronics and information engineering，School of Physics and Telecommunication Engineering，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi)Tutor: FangLiang[Abstract] In this paper, the bicycle mileage/speed design based on the Hall element is elaborated. By STC89C52as kernel, using A44E Hall element to measure revolution, the measure and statistic are achieved.Saved by 1602LCD , the bicycle speed can be displayed on LED. In this article, the hardware circuit 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 C language; the program is designed in the mode of modules. The system has simple hardware, common sub-program, and meets the demand of design.[Key words] Mileage / speed; Hall element; Single chip microcomputer; LCD目录1 引言 01.1 自行车的历史与发展 01.2本设计研究的方法与意义 02 系统硬件平台的设计 (1)2.1 总体设计方案说明 (1)2.2 单片机最小系统 (2)2.2.1 AT89C51单片机 (3)2.2.3 复位电路 (4)2.3 显示模块 (5)2.4 霍尔传感器的测量原理 (6)2.5 DS1302时钟芯片 (7)3 系统软件的设计与实现 (8)3.1 主程序流程图 (8)3.2 显示流程图 (8)3.3 速度里程计算和处理流程图 (9)3.4 电路仿真 (10)3.4.1 仿真软件简介 (10)3.4.2 仿真结果 (10)4 安装调试与性能分析 (12)4.1系统仿真调试 (12)4.2 调试故障及原因分析 (13)5 设计总结与展望 (15)5.1设计总结 (15)5.2 展望 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录A (18)附录B (23)1 引言1.1 自行车的历史与发展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。

1 、引言 ................................ 错误!未定义书签。

2 、AT89C52单片机 (2)2.1 AT89C52单片机简介 (2)2.2 AT89C52的管脚及其含义 (3)3 、TC4024 (8)4、 24C01芯片 (9)4.124C01简介 (9)4.224C01的特性： (10)5 、硬件电路的设计 (11)5.1系统硬件电路 (11)5.2系统的工作原理 (12)6、软件设计 (13)6.1系统内存的规划 (13)6.2系统的主要程序设计 (13)7 、系统调试 (16)7.1硬件调试 (16)7.2软件调试 (16)参考文献 (18)1 引言传感器，英文名字为Sensor或Transducer，亦称换能器、变换器。

在科技迅速发展的今天，传感器越来倍受重视。

在日常生活、航天、航空，常规武器、交通运输，机械制造、化工、生物医学工程、自动化检测工程及计量等各项领域都被广泛应用。

目前，传感器已向新材料开发，集成化、智能化、数字化、新工艺，高精度化及高稳定、高可靠化等技术发展。

特别是霍尔传感器，鉴于它的价廉、易于使用，使它广泛运用于里程计、速度计等。

单片微型计算机简称单片机，又称微控制器，特别适用于控制领域。

通常单片机由单块集成电路构成，内部包含有计算机的基本部件：CPU（中央处理器），存储器和I/O接口电路等。

因此，单片机只需要与适当的软件及外部设备相结合，便可以成为一个单片机控制系统。

目前，场上销售的单片机有4位、8、16位、32位，并且单片机朝着高性能多种方向发展，尤其是8位单片机以经成为当前单片机的主流，主要体现在CPU功能增强、内部资源增多、引脚的功能化、低电压和低功好耗化上。

单片机因为其体积小、功能强，可靠性高，灵活方便等优点，所以可以用于各个领域，对各行各业的技术改造和产品更新换代起到重要的推动作用。

本人经过学习，用AT89C52设计了一个自行车里程/速度计。

自行车速度与里程表设计仿真代码1. 引言自行车是一种受欢迎的交通工具，它不仅环保，而且对身体健康有益。

在自行车骑行过程中，了解自行车的速度和里程是非常重要的。

本文将探讨如何设计一个仿真代码来计算自行车的速度和里程。

2. 问题描述在设计仿真代码之前，首先需要明确问题的需求。

我们需要设计一个程序，根据用户输入的时间和轮胎周长，计算自行车的速度和里程。

3. 设计思路为了解决这个问题，我们可以采用以下设计思路：3.1. 用户输入首先，我们需要获取用户输入的时间和轮胎周长。

用户可以通过键盘输入这些信息。

3.2. 速度计算根据用户输入的时间和轮胎周长，我们可以计算自行车的速度。

速度可以通过公式速度 = 里程 / 时间来计算，其中里程可以通过轮胎周长和转数来计算。

3.3. 里程计算根据用户输入的时间和轮胎周长，我们也可以计算自行车的里程。

里程可以通过公式里程 = 速度 * 时间来计算，其中速度可以通过轮胎周长和转数来计算。

3.4. 结果输出最后，我们将计算得到的速度和里程输出给用户。

4. 代码实现下面是一个简单的Python代码示例，用于实现自行车速度和里程的计算：# 用户输入time = float(input("请输入时间（单位：小时）："))circumference = float(input("请输入轮胎周长（单位：米）："))# 速度计算speed = circumference / time# 里程计算distance = speed * time# 结果输出print("速度：", speed, "米/小时")print("里程：", distance, "米")5. 示例与测试为了验证代码的正确性，我们可以进行一些示例与测试。

下面是一些示例输入和输出的结果：示例1：输入：时间：2.5小时轮胎周长：2.1米输出：速度：0.84 米/小时里程：2.1 米示例2：输入：时间：1.8小时轮胎周长：1.5米输出：速度：0.83 米/小时里程：1.5 米6. 总结通过设计上述的仿真代码，我们可以方便地计算自行车的速度和里程。

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。

天津城市建设学院课程设计任务书2012 —2013学年第1 学期控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业班级10-1班学号10750109课程设计名称：单片机原理及应用A设计题目：自行车里程速度计的设计完成期限：自2012 年12月17日至2012 年12月21 日共 1 周设计依据、要求及主要内容：一．程设计的目的1．进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。

2．掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。

3．通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。

4．通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。

5．通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应打下基础。

二．课程设计的基本要求1.认真认识设计的意义，掌握设计工作程序，学会使用工具书和技术参考资料，并培养科学的设计思想和良好的设计作风。

2.提高模型建立和设计能力，学会应用相关设计资料进行设计计算的方法。

3.提高独立分析、解决问题的能力，逐步增强实际应用训练。

4.课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。

5.课程设计说明书封面格式要求见《天津城市建设学院课程设计教学工作规范》附表1。

三．课程设计具体要求a) 要求每位同学独立完成设计任务。

b) 原理图设计。

1．原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确。

2．图中所使用的元器件要合理选用，电阻，电容等器件的参数要正确标明。

3．原理图要完整，CPU，外围器件，扩器接口，输入/输出装置要一应俱全。

c) 程序调计1．根据要求，将总体项能分解成若干个子功能模块，每个功能模块完成一个特定的功能。

2．根据总体要求及分解的功能模块，确定各功能模块之间的关系，设直出完整的程序流程图。

d) 设计说明书1．原理图设计说明简要说明设计目的，原理图中所使用的元器件功能及在图中的作用，各器件的工作过程及顺序。

光电式自行车速度里程表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AT89C51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LCI）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，显示清噺，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里程表THE DESIGN OF PHOTOELECTRICBICYCLE ODOMETERABSTRACTWith the rapid deve 1 opment of technology, more and more widespread application of microcomputer, 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 overcome the mechanical disadvantages of mileage in the table.The plan adopts the system and configuration of com bin ing the microcontroller AT89C51 as the main control computer ,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 whee 1 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 prob1ems existing in the design, explained And then to hardware and software design and implementation of the part made earnest analysis, Then presented system mode 1 ing process and the corresponding systembased on this model, the control simulation, and the simulation results are compared・KEY WORDS odometer photoelectric sensor MCU LCD目录摘要 (I)ABSTRACT (11)1绪论 (1)1.1问题由来 (1)1.2课题现状 (1)1.3设计任务 (2)2系统原理概述 (3)2.1系统原理总概述 (3)2.2系统硬件组成原理 (3)2.3软件系统工作流程 (4)3系统硬件设计 (5)3.1采集信息部分以及传感器的选择 (5)3.2轮脉冲检测与转换电路 (6)3.2.1.轮脉冲检测 (7)3.2.2.信号预处理电路 (7)3.3单片机系统部分 (9)3.3.1AT89C51单片机介绍 (9)3. 3.2定时/计数器的结构及控制 (9)3. 3.3中斷控制 (11)3. 4单片机外围电路介绍 (11)3.4.1复位电路 (11)3.4.2晶振电路 (12)3.5显示咅卩分 (13)3.5.1LCD液晶显示器 (13)3.5.2显示接口电路设计 (15)3. 6报警电路 (17)3.7键盘控制 (17)4软件设计 (18)4.1测量算法概述 (18)4.2中斷子程序的设计 (19)4.3数据处理子程序的设计 (20)4.3. 1里程计算子程序 (21)4.3. 2.速度计算子程序 (21)4.4显示子程序的设计 (22)5设计总结 (23)5. 1实现目标与特点 (24)5.2结论及不足 (25)致 (26)参考文献 (27)附录 (28)附录I系统电路原理图 (28)附录II设计源程序 (29)word版木.1绪论1.1问题由来我国是人口大国，也是自行车大国，随着生活节奏的不斷加快，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。