电子车速里程表电原理图
电子式里程表
电子式里程表摘要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。
关键词：AT89S51单片机；里程表；光电传感器；LED显示器；存储器AbstractVehicle odometer is applied in each kind of motorcycle extensively, although the traditional machine type odometer stable and credible, but the function of it is single and be easily worn away. Along with the technical fast fiercely develop in electronics, the electronic vehicle can be applied extensively. Recently, a lot of car appearances have already used the electronic vehicle odometer, this graduation thesis introduce a kind of intelligence electronic vehicle odometer, which is based on a Single-Chip Microcomputer system. The electronics' type vehicle odometer is a kind of numerical type appearance, which mainly constitute with two parts, that is vehicle speed meter and odometer, it adopts the light sensor that the sensor has no contact measure. It not only can show the total mileage that vehicle drive, but also can show the stage mileage of a period of time. Moreover, It’s can show the car speed, and the realization exceed the speed limit to report and so on. It also has the ability of strongerly develop again. The way of this vehicle odometer carry out is as follows: through the installed measure plate in the automobile shaft, use the light sensor to measure the rotational speed information. Under the pulse appearance, it make the variety rotational speed change to the variety of the light flux, after that the variety of the light flux convert to electricity quantity. Then through the light electricity convert component, we can make the pulse signal input to the Single-Chip Microcomputer by the frequency measure circuit. Then in terms of the function relationship of electricity quantity and rotational speed, we can realize the measure of rotational speed, after calculate by the Single-Chip Microcompute, we can obtain the information of mileage and vehicle speed. Moreover, This mileage and vehicle speed information can be displayed by the LED monitor. And the mileage numeral of the electronics' vehicle odometer accumulation is saving in EEPROM，which is not easily lost, the data also can keep under the no electric appearance.Keyword：AT89S51 Single-Chip Microcomputer；Odometer；Light sensor；LED ；Memory目录引言 (1)1总体设计 (2)2系统设计可行性分析 (2)2.1 总体设计分析 (2)2.2 硬件模块 (3)2.3 软件模块 (6)3 硬件单元电路设计 (7)3.1 传感器的设计 (7)3.2 单片机与光电传感器的接口设计 (11)3.3 单片机与外部存储器的接口设计 (13)3.4 单片机与超速报警电路的接口设计 (13)3.5 单片机与键盘和7段显示器的接口设计 (13)4 软件设计 (14)4.1 脉冲测量部分 (16)4.2 键盘输入部分 (17)4.3 数据处理部分 (18)4.4 存储器部分 (21)4.5 超速报警部分 (24)4.6 显示部分 (25)5 系统调试 (27)5.1 硬件单元电路调试 (27)5.2 软件程序调试 (29)5.3 整体调试 (32)6 系统使用说明 (32)7 系统功能的扩展 (33)8 结论 (33)谢辞 (35)参考文献 (36)附录 (37)引言我国汽车工业走过了五十年的历程,与国际发达国家汽车工业相比,电子技术水平相对比较落后,提高国产汽车的电子技术水平,增加汽车电子装备的数量,促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的关键,提高我国的汽车电子技术已势在必行。
汽车电气设备构造与维修-项目五 仪表与报警系统
1.制动压力报警装置
在采用气压制动的汽车上，一旦制动 气压低于最小允许值，制动系统将不 能正常工作而危及安全。
2.制动液液面报警装置
制动液液面报警装置即时检测制动液 液面的降低，向驾驶员发出警报，避 免制动失灵事故的发生。
3.机油压力报警装置
4.燃油表及传感器
燃油表及传感器的作用是指示燃油箱内燃油的储 存量。它是由装在燃油箱内的传感器和装在仪表板 上燃油指示表组成。传感器均为可变电阻式，指示 表有电磁式、双金属片式和动磁式3种。
（1）电磁式传感器由可变电阻滑片和浮子组成，如图5-6所示。当燃油箱内油位变化时，浮子带动滑片 移动，L2与可变电阻并联，L1与可变电阻串联。
冷却液温度表的作用是指示冷却液温度，由温度 传感器（装于发动机水套上）和冷却液温度指示表 组成。温度指示表有电热式、电磁式和动磁式3种 ，冷却液温度传感器可分为双金属片式和热敏电阻 式两种。
（1）双金属片式冷却液温度表
双金属片式冷却液温度表配电热式冷却液温度传感器，双金属片式冷却液温度表头的结构与 双金属片电热式燃油表完全相同，唯一不同的是仪表板刻度不同。如图5-8所示，双金属片变 形最大时指示低温，变形最小时指示高温。发动机正常工作水温应在75～90℃之间。
电子式车速里程表由车速里程表传感器、信号处理电路、车速表和里程表组成，如图5-3所示。
2.发动机转速表
发动机转速表可以直观地指示发动机的转速，是发动机工况信息的指示装置，便于驾驶员 选择发动机的最佳速度范围，把握好换档时机，以及充分利用经济车速等。
A 机械式
A
机械式转速表的结构和工
作原理与上述磁感应式车
①故障现象
奥龙WP电器原理图
S1 风速控制翘板开关(三档） S2 分风翘板开关 S3 冷暖转换开关 S4 A/C开关
X93 暖风开关插接器（同驾驶室线束对插）(8孔） X94 六孔插接器（与调节器对插） X95 六孔插接器 X96 四孔插接器（与调节器对插） X97 四孔插接器 X98 二孔插接器 X99 二孔插接器
6/40 10/9
2/7
10/5
4/43 6/43
2/33
BAC1
9/35 2/17
A005 B001 A006
2 X56/7 BAC2
S14
X76/2
9 9
LEB1
X76/2 X76/1
8
1
8
1
X76/1
4 4
X58/2
A103
K
30
M 50
BAD
L
BAD2 15/12 1 X56/7
BAD3 X105
2
1 00 1
BK100
2 BGE1 X97
X205
LK01
S6/44
10
X202 BK02
X205 X205 X205 BD04
1
X96
1
E100
3
3 X96 F100
BK200
X98 2 1 3
21
3
01
S6/45
10
M12
M M13
S3 X35/4
BK04
53a
BK03
X35/6
56,
S2 L
F12
15A
3 15
A100
X202
BL
3 X93
EF
2 X93 5/30
电子车速里程表单片机控制电路设计
、
一
一
绨
２＝＊ ｎ ， Ｋ Ｖｉ
图 １ 电子 车速里 程表 设计 的 电路 原理 图 四 、 电子 车速 里程 表单 片机 控制 系统 总体 设计 通过 霍尔 型转 速传 感 器检 测汽 车的 转速 ，用 单片 机 Ａ ８Ｃ １ Ｔ ９ ５ 对霍 尔传 感器 的数据 进 行处 理并送 入 ＬＤ和 指针 型模 拟表 头进行 Ｃ 显示 和指 示 。霍尔 传感 器发 出的脉冲 信 号经 过整 形可 分成两 路 ， 路送 到 单片机 的 Ｉ Ｔ 端用 于 累计里 程计 数 ， Ｎ０ 另一 路送到 Ｌ １ １ Ｍ８９ 驱动 器 的转速 信 号输入 端 （ ０ 脚 ） １ ，然后 由驱动 电路 根据输 入信 号的频 率在 ２脚和 １ 脚 输 出相应 的正 弦和 余弦 驱动 信号 ， 字线 ２ 十 圈产 生 的磁 场共 同作用 于磁铁 可使 转轴 组件 偏转 相应 的角 度 。
里程 累计 实现 原理 车速 里程 表 的转速 是车 速 里程 表转 轴 （ 软轴 ）在 汽车 行驶 一 公里 时所 转过 的转 数 。基于 单 片机 的车速 里 程表 采用 霍 尔型 非接 触式 转速 传感 器 ，这种 车速 里 程表 转轴每 转 一 圈 ，霍 尔传 感器 将 感应 发出 ８个 脉冲 。现在 以速 比为 ｌ ６ ４的车型 为例 ， 车行 驶 ： ２ 汽 公里 ，则 霍 尔传感 器 发出 的脉冲 数共 为 ８ ２ ＝ ９ ２个 ，或 者 ×６ ４ ４ ９ 说 ，每 个脉 冲代 表 了 ｌ ４ ９ ／ ９ ２公里 的里 程 。车辆 开动 后 ，监制 传 感器对 车轮 的转 动进 行采 样 ， 脉冲 采样 信 号输入 到单 片机 引脚 ， 将 单片机 的定 时计 数器 Ｔ 工作 于计 数器 方式 ，累计脉 冲个 数 ， 据 ｌ 根 段 时 间内的 脉冲 个数 和车 轮 的大小 ，就 可 以 由单片机 计 算 出运 行 的速 度和 公里 数 ，并驱 动显 示器 进行 显 示。 转速 的计算 公式 ：ｖ ４ ９ ／ ６ Ｏ （ 代 表 霍尔传 感器 发 出的 ＝ ９ ２ ３０ ｆ 脉 冲信 号的频 率 ） 里 程数 的计算 公式 ：Ｓ ｘ ４ ９ ｘ代表 读 出的脉冲 数 ） ＝ ／ ９ ２（ 公式说 明 ： 汽车 行驶 一公 里发 出 ４ ９ ９ ２个脉冲 ， 假如 一 秒钟 发 出 １ ０ 个 脉冲 。那么 一小 时发 出 ３ ０ ０ ０ 脉冲 ，那 么转速 、里 ００ ６００ 个 程 数 的公式就 如上 式所 述 。 二 、车 速测量 及指 示 原理 车 速指 示可 采用双 线 圈汽 车转 速表 头 ，它 由空 气轴 表 芯和 驱 动 电路 组成 ， 空气轴表 芯 通常 由三 部分 组 成 ：磁铁 、与 转轴 相 连 的指针和 两个 互成 九十 度 的线 圈 。转轴 是表 芯 唯一 的可动 部件 ， 磁铁 的转 角总 是趋 向于 两 个线 圈 的磁场 强度 矢量 的合 成方 向，磁 场 强度 正 比于 加在 线 圈上 的 电压 ，因此 ，通 过 改变 电压 的极性 和 幅度 ，可 在理 论上 使转轴 组件 在 ０ ６ ￣３ ０度范 围内转 动 。显然 ， 只 要 能按 一定 的规律 驱动 两个 线 圈 ，就可 以 使指针 偏转 位置 与 输入 量 成线性 关系 ，即满足 下列 公式 ：
里程表(一)教学课件
用于显示车辆行驶的距离和速度，帮助驾驶员掌握车辆行驶状况，合理规划 行程。
里程表类型
机械式里程表
利用机械结构实现里程的记录，常见的有蜗轮蜗杆式和齿轮 式两种。
电子式里程表
利用电子传感器和电路实现里程的记录，常见的有数字式和 模拟式两种。
里程表应用场景
01
02
03
车辆管理
用于记录车辆行驶的里程 数，帮助企业进行车辆管 理。
电子+机械里程表使用注意事项
在使用电子+机械里程表时，需要注意指针和传感器是否能够正常工作，同时也要注意不 要让灰尘和污垢进入表内和传感器内部，以免影响读数的准确性。此外，还需要注意电子 +机械里程表的维护和保养，以保证其长期稳定的工作状态。
05 常见问题与解决 方案
机械里程表常见问题与解决方案
电子+机械里程表的读数与使用
电子+机械里程表介绍
电子+机械里程表是一种结合了机械和电子技术的车辆行驶里程测量仪器，它既有机械指 针也有数字显示屏。
电子+机械里程表读数方法
电子+机械里程表的读数需要同时观察指针位置和数字显示屏来确定车辆行驶的公里数。 通常，指针指向的数字是车辆当前行驶的公里数，而显示屏上显示的数字是总行驶公里数 。
机械里程表一般采用圆盘 式数字显示，显示车辆行 驶的总里程和单次里程。
传感器的使用
一些高端的机械里程表会 使用传感器来监测车轮的 转动，从而更准确地测量 里程。
电子里程表工作原理
传感器监测
电子里程表通过传感器监测车 轮的转动，将信号传递给电子
控制单元（ECU）。
ECU处理数据
ECU对接收到的信号进行处理， 计算出车辆行驶的里程数。
自行车码表工作原理
自行车码表工作原理在自行车上加上一个里程速度表，你不仅可以掌握自己寄车的速度，而且可以知道自己寄车的里程，从而控制运动量。
本文介绍一种用单片机制作的自行车里程速度表，里程和速度显示可进行转换，采用三位数码管显示，里程最大可显示99.9km，速度最大可显示99.9km/h。
它也可以安装在电动自行车和速度不超过100km/h的摩托车上使用。
电路工作原理电路见图1，由检测传感器、单片机电路和数码显示电路等部分组成。
图1检测传感器由永久磁铁和开关型霍尔集成电路UGN3020组成。
UGN3020由霍尔元件、放大器、整形电路及集电极开路输出等部分组成，其功能是把磁信号转换成电信号，图2a是其内部框图，霍尔元件H为磁敏元件，当垂直于霍尔元件的磁场强度发生变化时，其两端的电压就会发生变化，经放大和整形即可在3脚输出脉冲电信号。
工作特性见图2b，工作特性有一定的磁滞，使开关无抖动，Bop为工作点“开”的磁场强度，Brp为释放点“关”的磁场强度。
永久磁铁固定在车轮的辐条上，UGN3020固定在车轮的叉架上。
检测传感器的工作原理如下，车轮每转动一周，磁铁就经过UGN3020一次，从而其3脚就输出一个脉冲信号。
UGN3020输出的脉冲信号作为单片机集成电路AT89C2051的外部中断信号，从P3.2口输入。
由单片机测量脉冲信号的个数和脉冲周期。
测量脉冲信号的个数可计算出里程，测量脉冲信号的周期可计算出速度，当然这此计算都是由单片机完成的，我们看到的是数码管上的显示结果。
按钮开关S1用来对显示里程和速度进行切换，电路的初始状态为显示速度。
数码管DS1~DS3、VT1~VT3、R4~R13等组成数码显示电路。
本机采用动态扫描显示的方式，使用共阳数码管， P3.3-P3.5口作三个数码管的动态扫描位驱动码输出，通过三极管驱动数码管。
P1.0-P1.6口作数码显示七段笔划字形码的输出，用以驱动数码管的各字段。
程序设计程序用C语言编写，由主程序、外部中断0服务程序、定时器T0中断服务程序、延时子程序等模块组成。
速度里程表设计原理
电动自行车速度与里程表的设计从保护环境和经济条件许可等因素综合来看，电动自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。
目前市面上电动自行车的速度表和里程表都是机械的，看起来不够直观与方便。
如果能用LED直接显示出来里程数或速度值，就可节省用户的时间及精力处理自行车行进过程中的突发事件。
本文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观的显示给使用者。
系统概述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XX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E2 PROM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。
系统的原理框图如图1所示。
图1 系统的原理框图工作原理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）。
设计时，应综合考虑测速精度和系统反应时间。
本设计用测量脉冲频率来计算速度，因而具有较高的测速精度。
汽车里程表数据原理
汽车里程表是一种测量车辆行驶里程的仪表。
它通常使用一个传感器来检测车轮的旋转，并将旋转次数转换为车辆行驶的里程数。
汽车里程表的工作原理如下：
1. 传感器：汽车里程表通常使用一个称为车速传感器的装置来检测车轮的旋转。
这个传感器通常安装在车轮或传动轴附近，并通过感应车轮旋转的磁场变化来测量车速。
2. 信号转换：传感器会产生一个电信号，该信号的频率与车轮旋转的速度成正比。
这个电信号会被转换为数字信号，以便计算机系统能够处理。
3. 里程计算：计算机系统会根据传感器提供的信号频率来计算车辆行驶的里程数。
它会根据车轮的直径和旋转次数来计算车辆行驶的距离。
4. 显示：计算机系统会将计算得到的里程数显示在车辆的仪表盘上，供驾驶员查看。
需要注意的是，汽车里程表的准确性可能会受到多种因素的
影响，例如轮胎的磨损、气压的变化等。
因此，定期校准和维护汽车里程表是非常重要的。