简易自行车里程表设计
自行车里程表的设计毕业论文
自行车里程表的设计毕业论文前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 设计的主要容及技术指标 (2)第2章自行车里程表总体方案设计 (3)2.1 任务分析与实现 (3)2.2 自行车里程表硬件方案设计 (3)2.3 自行车里程表软件方案设计 (4)第3章自行车里程表硬件模块设计 (5)3.1 里程表的硬件设计 (5)3.1.1 霍尔传感器电路模块设计 (5)3.1.2 按键电路模块设计 (6)3.1.3 电源电路模块设计 (6)3.1.4 时钟电路模块设计 (7)3.1.5 LCD显示模块电路模块设计 (7)3.1.6 串口下载电路模块设计 (8)3.1.7 复位电路模块设计 (9)3.1.8 晶振电路模块设计 (10)第4章软件的设计 (11)4.1 里程表的软件设计 (11)4.1.1 里程速度功能模块实现 (11)4.1.2 日历时钟模块功能 (14)4.1.3 LCD1602液晶显示模块 (17)第5章软件调试 (21)5.1 程序的检测与调试 (21)5.1.1 Keil软件简介 (21)5.1.2 编制单片机应用程序的步骤和难点 (21)5.2 系统仿真调试 (24)5.2.1 程序的查错手段 (25)第6章结论 (27)第7章谢辞 (28)参考文献 (29)附录1 硬件设计原理图 (30)附录2 硬件电路仿真图 (31)附录3 软件程序 (32)译文 (69)C语言 (69)第1章绪论单片机自从推出以来，以其超小型化、结构紧凑、可靠性高、成本低等优点被人们广泛接受，从而应用于工业、电讯、数据处理、仪器仪表等多方面。
自行车里程表是自行车的重要配件，在自行车仪表中占重要位置，但几十年来其发展变化并不大，现在国外很多车中使用了数字里程表，但在国还并不多见。
1.1 课题背景里程表的原理很简单，车轮的圆周长是恒定不变的。
由此可以计算出每走一里路车轮要转多少圈，这个数也是恒定不变的。
基于单片机的自行车里程表设计
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。
北工大自行车里程表
北京工业大学数字电路实验报告电控自动化设计题目：自行车里程表一、实验要求（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、数码管要有小数点显示，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）6、要制作一个模拟的（或真实的）测试模型，以便进行实际的测试。
尽量做到结构合理、可靠，结构设计要作为考核的重要部分。
（四）发挥部分从实用角度考虑，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）参考元器件和芯片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、设计方案此实验分为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）。
首先将红外传感器接收到的轮辐脉冲整形成规则的方波，然后接入轮辐计数器中。
脉冲整形电路选用CD40106。
在考虑轮辐计数分频器的时候，想到了CD4518和161两种芯片。
工学简易自行车数字里程表设计
本科毕业论文题目：简易自行车数字里程表设计摘要本文对自行车里程表的结构、设计原理进行了介绍，并应用芯片LM339和AT89S51设计、制作了自行车里程表。
文章介绍了所用芯片的存储结构、各管脚的功能，对各个模块的工作原理进行了分析。
并对自行车里程表进行了展望。
本文先对里程表设计当中所需设备作了详细介绍，对设计中存在的问题进行了说明；而后对硬件和软件部分的设计和实现作了认真的分析；然后给出了系统的建模过程及相应的系统模型，在此基础上进行了控制仿真，并对仿真效果进行了比较。
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，加入时速表的功能，更加方便的了解你现在所处的情况。
【关键词】光电对管；单片机AT89S51 ；LM339；键盘；AbstractIn this paper, the structure and principle of traditional bicycle odometer are introduced, and applying LM339 and ATS89S51 has designed and made a bicycle odometer ．The article has introduced what be memory structure of used chip , every function of pin ,and has carried out analysis on operating principle of each modules, and has been in progress to design of bicycle odometer to look into the distance.This article first right Odometer designs required equipment, details of the design issues of; Later on hardware and software design and implementation carefully analyzed; Then the system modeling process and the corresponding model, based on the control simulation, Simulation results also were compared.Odometer the design of the structure is simple, low cost, showing clear, stable and reliable results. And can be expanded to speed the function table and more convenient understand you are now stand.Keywords:photoelectric cell; AT89S51;LM339; keys;摘要IABSTRACT I1绪论11.1.课题的背景与意义11.2课题所要解决的主要问题12系统设计22.1.系统功能分析22.2.系统功能模块设计22.2.1硬件电路设计22.2.2软件设计83程序代码103.1.数据采集程序103.2键盘扫描程序103.3.中断程序114系统调试与结果分析124.1．电路调试124.1.1硬件调试124.1.2软件调试124.2．结果分析135总结与展望13致谢14参考文献14附录1程序原代码15附录2系统电路图21附录3系统实拍图错误！未定义书签。
自行车里程表设计【毕业论文+文献综述+开题报告】
I
The Design of Bicycle Odometer
Abstract
In the process of moving bicycles, bicycle odometer is for users to provide timely information on important dynamic driving instrument, its performance has a direct impact on traffic and personal safety. Traditional mechanical odometer due to the impact of flexible shaft makes high-speed driving, causing instability odometer directions, reflecting the slow or even fail. The vehicle user can not be timely and accurate real-time information collected from vehicles, which can not grasp the state of the vehicle, could easily lead to accidents and threats to personal safety. At the same time more and more electric bicycle, to avoid accidents caused by speed because of more pressing needs, so the odometer for more effective design is very important. T
自制自行车里程表_钟理彰
,
。
因此
,
可 将 自行车 骑 到公 路 里 程 碑
+
先 向 计算 器 输 人 l
=
1
,
接 着行 驶 I k m
,
,
计算 器 即
一
n 显 示 出 行 驶 I k r 路 程 车 轮 所 需 的 转数
k I m
k I
m
,
然 后 将 三 块 小 吊扇 磁 铁
所 需 转数
车 轮 周长
,
。
以 后 只 要 向计算器输 人 : 车 轮
。
, ,
好 计算 器 各 功 能 丝 毫 不 改 变 取 下 计 算 器 可 以 正 常
进行 计算 又 可 达 到 防 盗 目的 一 物 多 用
。
的 信 号线 和支 架
在离 开 干 簧 管 3 m 左 右 的 地 方 将 c
,
漆 包 线 用 封 口 胶布 粘 牢在 车 叉 上
通 过折 弯漆 包 线
( 钟 理彰 )
干 簧 管一 个
,
:
简 易 小 型 计算 器
,
。
指 甲 大 小 的 磁 铁 一 块 (要 求 距 离
,
.
安 装 计 算器
:
打 开 计算 器
。
,
可 以 看 到 计 算器
,
“
二
”
o 干簧 管 Z m 左 右 能 使 干 簧 管 吸 合 即 可 ) 最 好 用 损 坏
键 的 电路 板上 有 两 条 弯 曲而 又 平 行 的 线 路 两 线相 接
卜一 刁
,
,
自行 车前 轮 周
,
。
根 据 本人 的经 验 用 公路 里 程
简易自行车里程表设计
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。
自行车里程表设计论文附程序
自行车里程表设计论文【摘要】以AT89S52型单片机为核心，实时测量并显示自行车行驶过程中的各项参数。
【关键词】单片机LCD干簧管累计里程速度【作品要求】设计一个可以适用自行车的轻便、省电、全天候野外使用的自行车里程表。
（1）基计要求总里程〈999.99km；可以轮流显示或选择显示（用十进制数）：里程——当前行驶里程；速度——当前平均速度km/h；最大速度——本次行驶中的最大速度；时间——当前行驶累计时间，时、分、秒；电源不高于5V，体积小、结构可靠，便于安装及使用。
（2）发挥部分可以显示最大加速度；用可编程器件实现；用单片机实现【方案设计与讨论】1.速度测量原理测量自行车的速度的原理有两种：1)测量一定时间间隔t1里自行车车轮转过的圈数qs。
假设车轮周长为tc，则速度V=tc*qs/t12)测量自行车车轮转过一圈的时间t2，则速度V=tc/t2本里程表是根据原理2计算速度的。
2.传感器的选择1)红外对管。
把红外对管分别安装在自行车车轮的两侧，当车轮转动时，辐条会阻挡红外对管的光路，接收管输出低电平，单片机根据此信号可计算里程、速度等。
红外对管的优点是测量精度高，缺点是安装比较复杂和容易受外来光线、灰尘等的影响。
2)开关型霍尔传感器。
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。
霍尔传感器的优点是稳定和安装简易，缺点是成本较高。
3)干簧管。
干簧管是一种磁敏的有触点无源电子开关元件，应用在里程表上的原理与开关型霍尔传感器类似，把干簧管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，干簧管闭合，单片机根据此信号可计算里程、速度等。
干簧管的优点是成本低廉和安装简易，缺点是比较脆弱和不够稳定。
本里程表选用干簧管作为传感器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
简易自行车里程表设计作者：朱鸿志
来源：《价值工程》2020年第13期
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 and AT89C51， and achieves the basic purposes of inputting wheel circumference， storing mileage and displaying speed through buttons.
关键词：光电传感器;LCD1602液晶显示器;AT89C51
1; 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。
且增加按键设置，通过按键自行输入自行车的车轮周长，并通过按键调取。
LED灯每检测到一次信号脉冲，闪烁一次。
本次设计主要有两部分，分别是硬件部分以及软件部分。
硬件部分根据课程设计要求，选择上述硬件模块，即对射光电传感器，普中51单片机以及LCD1602液晶显示器，并在接下来的硬件模块部分中详细介绍其功能，引脚等。
软件部分采用C语言为编写语言，采用模块化设计思想作为程序的指导思想，有很强的纠错能力以及可读性。
通过按键模块输入自行车周长，经过程序编写实现对自行车里程以及速度的计算功能，且可以通过矩阵按键保存5次里程记录，并用LCD1602液晶显示。
自行车的里程与速度分别根据以下公式求得：
里程=脉冲数量×自行车车轮周长
速度=里程/时间
此公式将显示出里程值和速度值。
当车轮转的一圈，光电传感器输出一个脉冲，根据车轮周长的计算公式计算出里程数。
用定时器定时一秒，每隔两秒扫描刷新，实时显示，如图1。
1.2 设计要求
1.2.1 基本要求
①使用对射光电传感器，计算速度和里程，在LCD1602上显示;②通过按键可输入车轮周长;③带有测速指示LED灯，每检测到信号，LED闪一次。
1.2.2 擴展功能
可以通过按键对里程表数据进行保存，能查询速度。
2; 硬件电路部分
2.1 AT89C51
AT89C51是具有功耗低，性能高等特点的CMOS 8位微控制器。
其Flash存储器具有4K 在系统可编程功能。
程序存储器被片上Flash允许在系统编程，同时也适于常规编程器。
单片机可擦除只读储存器寿命为1000次的写/擦循环。
与MSC-51兼容，全静态工作在0Hz-24MHz 也是AT89C51的主要特性。
引脚图参见图2。
2.2 LCD1602
说起现在单片机应用设计中最常见的液晶显示器件，LCD1602无疑是人们最先想到的。
它凭借着体积小，功耗低等突出特点受到单片机使用者们的青睐。
它的显示容量为16*2个字符，并且带有字符对比度调节和背光。
LCD1602有RS、R/W、E三个控制端口及8位数据总线D0-D7，5V为其最佳工作电压。
引脚图参见图3。
2.3 光电传感器
光电传感器的工作原理基于光电效应，可以将光信号转变为电信号。
光电效应是指光照射在某些物质上时，物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。
常见的光电传感器有对射式和反射式两种，在这里就不多说了。
对射式光电开关是通过对射式本身的发射器向本身的接收器发送红外线信号完成触点动作的，通过阻隔红外线信号来控制触点的开和关。
本课程设计中我们采用的是对射式光电传感器。
当发射器和接收器之间被遮挡，接收器没有采集到对应的信号，传感器将会输出一个低电平。
当发射器和接收器之间没有被隔开时，传感器会输出高电平，从而形成一个脉冲。
我们就是利用这个脉冲计算得出数据的。
3; 软件设计
光电传感器接定时器0，方式二计数，初值为0xff，当检测到有下降沿的时候进入T0中断，计算里程。
定时器1方式一定时，10ms，初值计算。
独立按键k1接外部中断0进行选择设置周长或查询。
k2接外部中断1进行保存数据。
矩阵键盘接P1口，获取键值。
具体程序由于篇幅所限不在此附录。
主系统流程图见图4。
4; 仿真与调试
4.1 键盘部分键位说明
4.1.1 矩阵键盘
如表1，矩阵键盘对应数字0-9的按键分别对应S13，S9，S10，S11，S5，S6，S7，S1，S2，S3。
查询里程数时对应的上翻和下翻按键对应矩阵键盘的S4和S8。
小数点和确认键为
S14及S15。
4.1.2 独立键盘
如表2所示独立按键部分的键位设置如下，K1对应着界面功能，K2对应储存功能。
4.2 调试与分析
我们先将程序烧入单片机，按下独立按键K1进入选择界面，选择查询或是输入周长，并通过按下S4或S8选择功能。
输入周长之后点击S15确认，并有规律遮挡光电传感器，模拟自
行车行驶，使之输出脉冲信号，经过单片机程序运作后，根据原理公式生成所需速度和里程。
此时按下K2键存储里程，并可在菜单界面中按S4进行查询。
5; 实物照片
将程序烧入单片机，按下独立按键K1进入选择界面，选择查询或是输入周长，并通过按下S4或S8选择功能选项。
如图6。
输入周长之后点击S15确认，并有规律遮挡光电传感器，模拟自行车行驶，使之输出脉冲信号，设置的测速指示LED灯，也会再每检测到信号时闪烁。
经过单片机程序运作后，生成所需速度和里程，如图7。
6; 结语
虽然基于C语言的简易自行车里程表的设计任务至此已经接近尾声，但是我们对于单片机和C语言本身的学习永远不能停止。
知识就像是一块橡皮泥，可以捏出无穷的姿态，千变万化，而唯一受到限制的，也只有我们的想象力罢了。
参考文献：
[1]许四化，鞠小颖.TOD模式下佛山市公共自行车系统运行现状调查與研究[J].价值工程，2019，38（14）：62-64.
[2]张士伟.基于单片机的自行车码表设计[J].价值工程，2019，38（05）：143-145.
[3]余鹏蜚.简易自行车数字里程表的设计[J].中国新通信，2017，19（16）：41.。