自行车测速仪的设计

摘 要 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。自行车测速仪能够满足人们最基本的需求，让人们能清楚地知道当前的速度、里程、时间、温度等物理量。本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车测速仪的设计。 本文以STC89C54RD+单片机为核心，霍尔传感器测转数，实现对自行车里程、速度、时间、温度的测量统计，能将自行车的里程及速度用LCD实时显示。文章详细介绍了自行车测速仪的硬件电路和软件设计。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LCD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，已达到设计目标。

关键词：速度；温度；霍尔元件；单片机 武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文） 目 录 第1章 绪论 ......................................................................................................................... 1 1.1 国内外自行车测速仪的发展现状及趋势 .......................................................... 1 1.2 本论文的研究内容 ............................................................................................... 2 第2章 自行车测速仪的总体设计方案 ............................................................................ 4 2.1 单片机选型 ........................................................................................................... 4 2.1.1 单片机介绍 .................................................................................................... 4 2.1.2 单片机性能比较............................................................................................ 4 2.1.3 最终方案 ........................................................................................................ 5 2.2 测速传感器选型 ................................................................................................... 5 2.2.1 测速传感器的介绍 ....................................................................................... 5 2.2.2 测速传感器的比较 ....................................................................................... 6 2.2.3 最终结论 ........................................................................................................ 6 2.3 温度传感器选型 ................................................................................................... 7 2.3.1 温度传感器介绍............................................................................................ 7 2.3.2 温度传感器性能比较 ................................................................................... 8 2.3.3 最终方案 ........................................................................................................ 9 2.4 显示器选型 ........................................................................................................... 9 2.4.1 显示器介绍 .................................................................................................. 10 2.4.2 显示器性能 .................................................................................................. 10 2.4.3 最终方案 ...................................................................................................... 11 2.5 时钟芯片的选型 ................................................................................................. 12 第3章 硬件设计 ............................................................................................................... 13 3.1 单片机外围电路 ................................................................................................. 13 3.1.1 单片机的介绍 .............................................................................................. 13 3.1.2 单片机外围电路图 ..................................................................................... 15 3.2 速度模块的设计 ................................................................................................. 15 武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文） 3.2.1 霍尔元件的介绍.......................................................................................... 16 3.2.2 霍尔传感器硬件电路图 ............................................................................. 17 3.3 温度模块的设计 ................................................................................................. 18 3.3.1 温度传感器的介绍 ..................................................................................... 18 3.3.2 DS18B20硬件电路图 .................................................................................. 21 3.4 时钟模块的设计 ................................................................................................. 22 3.4.1时钟芯片的介绍........................................................................................... 22 3.4.2 DS1302硬件电路图 .................................................................................... 25 3.5 显示模块的设计 ................................................................................................. 25 3.5.1 LCD芯片介绍 .............................................................................................. 26 3.5.2 LCD硬件电路图.......................................................................................... 27 第4章 软件设计 ............................................................................................................... 28 4.1 主程序设计 ......................................................................................................... 28 4.2 计算速度里程程序设计 .................................................................................... 29 4.3 温度显示程序设计 ............................................................................................. 30 4.4 时钟芯片程序设计 ............................................................................................. 30 4.5 LCD1602软件设计 ............................................................................................. 32 4.5.1 LCD1602时序介绍 ..................................................................................... 32 4.5.2 LCD1602具体软件设计 ............................................................................. 33 第5章 测试 ....................................................................................................................... 35 5.1 Proteus及Keil软件简介.................................................................................... 35 5.1.1 Proteus软件 .................................................................................................. 35 5.1.2 Keil软件 ....................................................................................................... 35 5.2 应用Keil软件进行程序调试 ........................................................................... 36 5.3 Proteus软件仿真 ................................................................................................. 36 5.4 硬件软件联合调试 ............................................................................................. 37 5.4.1 联调步骤 ...................................................................................................... 37