自制自行车里程计
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。
自行车测测速测距仪
TH0=（65536-10000）/ 256; TL0=（65536-10000）% 256; //设定定时器的初值，使得没 10ms 中断一次 m_second += 10; //因为中断每 10 毫秒一次，所以这里每次加 10； }
lcd_wdat(‘e’);
lcd_wdat(‘d’);
lcd_wdat(‘：’);
lcd_wdat( (int)speed%10 );
//显示速度的整数部分
lcd_wdat( (int)(speed*10)%10 ); //显示速度的小数第一位
lcd_wdat( (int)(speed*100)%10 ); //显示速度的小数第二位
下面稍微讲解一下测速与测距的原理。首先是霍尔传感器的原理。如图 2.5 所示当霍尔 传感器没有处于强烈的磁场中的时候，它的信号引脚输出的是高电平，反之，当有强烈的磁 场时，它输出的是低电平。
图 2.5 霍尔传感器的接线图
图 2.6 连接好的霍尔传感器
从图 2.5 中，大家也看出了霍尔传感器的接法。最左边的引脚为 Vcc 电源引脚，中间的 引脚为 GND 引脚，最右边的引脚为输出引脚。这里解释一下为什么输出引脚要有一个电阻 接到 Vcc 上面。因为霍尔传感器的输出引脚是漏极输出，所以当需要输出高电平时必须要 接上拉电阻到 Vcc 电源。这里的上拉电阻可以使用 1K--10K 的电阻。星星哥使用的是 10K 的电阻。知道了霍尔传感器的最用之后，具体应该怎么用上去呢？可以这样做，把磁钢（其 实就是产生磁场的磁铁）固定在钢圈上面，把霍尔传感器固定在自行车的钢轴上面，如图 2.7 所示。
下面星星哥讲解一下程序的编写。 这里我把 1602 的操作封装在 Star1602.c 源程序中，在主函数中包含 Star1602.h 即可。 （Star1602.h 和 Star1602.c 在本教程的最后给出）
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。
自制自行车里程表_钟理彰
,
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因此
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可 将 自行车 骑 到公 路 里 程 碑
+
先 向 计算 器 输 人 l
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1
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接 着行 驶 I k m
,
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一
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所 需 转数
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,
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以 后 只 要 向计算器输 人 : 车 轮
。
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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
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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
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简 易 小 型 计算 器
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指 甲 大 小 的 磁 铁 一 块 (要 求 距 离
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安 装 计 算器
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打 开 计算 器
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可 以 看 到 计 算器
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“
二
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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
,
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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。
任务十 自行车车速表的设计和制作
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图3-1霍尔效应
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图3-2霍尔元件
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图3-3霍尔元件的串联
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图3-4霍尔片的并联
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图3-5霍尔元件输出特性
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图3-6不等位电势的补偿电路
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图3-7利用热敏电阻进行补偿
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图3-8补偿电桥补偿
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图3-9霍尔开关集成传感器的内部结构
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图3-10霍尔开关集成传感器
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任务一自行车车速表的设计与制作
• 霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，质量轻，寿命长， 安装方便，功耗小，频率高(可达1MHz，耐振动，不怕灰尘、油污、 水汽及盐雾等的污染或腐蚀，并且霍尔线性器件的精度高、线性度好; 霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位 置重复精度高(可达}m量级)。采用了各种补偿和保护措施的霍尔器件 的工作温度范围宽，可达55℃~150℃。 • 1.霍尔效应 • 将置于磁场中的导体或半导体通入电流，若电流与磁场垂直，则在与 磁场和电流都垂直的方向上会出现一个电势差，这种现象就是霍尔效 应。
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任务一自行车车速表的设计与制作
• 霍尔元件的结构与其制造上艺有关。例如，体型霍尔元件是将半导体 单品材料定向切片，经研磨抛光，然后用蒸发合金法或其他方法制作 欧姆接触电极，最后焊上引线并封装。而膜式霍尔元件则是在一块极 薄(0.2 mm)的基片上用蒸发或外延的方法制成一种半导体薄膜，然后 • 再制作欧姆接触电极，焊引线，并最后封装。 • 其构成由霍尔片、引线和壳体组成，如图3-2所示。 • 霍尔片是一块矩形半导体单品薄片(一般为4 mmx2 mmx0.1 mm), 如 图3-2(a)所示，引出4个引线。
自行车里程速度计的设计
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。
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自制自行车里程计
指导教师罗站东
（一）课题背景
在一次测量自行车平均速率的实验中，我发现自行车的路程不能随时测得，给实验带来了困难。
这就让我很困惑，为什么自行车上不像汽车一样装配有里程计呢？
我国是自行车大国，几乎每户人家都有自行车。
而自行车不仅可以用作代步工具，还可以作为娱乐，健身器材，骑自行车出行更是一种环保的出行方式。
但是，自行车不像汽车一样装配有里程计，这就让自行车有了不足之处。
现在，市面上虽然也有码表一类的工具，但是其较高的价格与自行车的实惠性并不相符，因此也就没有普及。
以上种种原因让我有了自制自行车里程计的想法，是否能利用身边随手可得的材料，制作一个可以简单测量自行车行进路程的工具呢？
（二）目的与意义
1、了解现有码表的工作原理，增强自身实践能力和探究能力，拓展课外知识。
2、明确自制自行车里程计的意义，增强自主学习意识。
3、制作出一个自行车里程计。
（三）研究过程
1、上网搜集资料，了解码表的工作设计原理。
2、初步构思出自行车里程计的设计原理。
3、收集材料，初步制作出雏形。
4、解决在此过程中遇到的问题与改进。
具体如下：
1、上网搜集资料，了解码表的工作设计原理
.【码表】用以计算里程及速度的电子产品。
由安装于前车圈钢条上的感应磁铁、前轮上的感应器、顺着前轮蜿蜒而上的连接线、置于握把上面的码表座和座上面的码表。
码表的工作原理是：车圈旋转时感应器捕捉到感应磁铁带来的信息，通过连接线传输至码表，码表对此进行处理后计算出时速、里程等信息并显示给骑手看。
普通的码表有一个显示屏，一个单片机，一个传感器。
让传感器做检测，当它检测到一个信号后传到单片机，让单片机做运算。
单片机里面的运算这样做。
先从屏上输入自行车的直径，通过输入的直径算出自行车的轮胎的周长，再用周长乘以光电传感器检测到的个数，算出来的结果就是自行车的行驶的路程长度。
2、初步构思出自行车里程计的设计原理
根据自行车码表的设计原理，我想到了初中学过的电磁感应现象。
利用磁体在磁场中做切割磁感线运动会产生电流，就可以作为传感器的工作原理。
之后用收集器收集产生电流的次数来得到转过的圈数，再用圈数乘以车轮的周长，就可以得到自
行车行进的路程。
3、收集材料，初步制作出雏形。
身边的材料：普通计算器，弹簧，磁铁，导线
将磁铁固定在车轮的一条钢丝上，将弹簧固定在能靠近磁铁的车叉上，弹簧的两端用导线连接到计算器“M+”键的两极，将车轮的周长输入到计算器，这样车轮转一圈，磁铁在通电弹簧的磁场中就做一次切割磁感线运动，计算器就做了一次累加，最后按“MR”即可读出里程
4、解决在此过程中遇到的问题与改进
在这过程中，我发现，永磁体的固定容易出问题。
当自行车轮旋转的时候，磁铁容易被甩出去。
我想过用透明胶，当效果不大。
后来受到螺丝刀的激发，是否可以在一根钢丝上涂上同螺丝刀头一样的磁性涂料，代替磁铁。
同样，计算器的电源也是一个问题，后来了解到有一种有太阳能电子板的计算器，如果用那种计算器，就可以解决计算器电源的问题。
（四）收获与体验
通过这次的研究性学习，我学会了亲自动手去研究制作的乐趣与意义。
在这过程中，我不仅学会了有关的原理还提高了我对于物理的兴趣，激励我继续学习物理。
在发现问题与解决问题的过程中，我还锻炼了我的意志，学会了坚持不懈，永不言弃。