自行车里程与速度计的设计
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。
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。
自行车速度里程表设计
单片机最小系统设计
复位电路的设计 AT89S52单片机的复位输入的引脚RET为AT89S52提 供初始化的手段。它可以使程序从指定处开始执行， 就是从程序存储器中的0000H地址单元开始执行其程 序。本设计的复位电路是采用按键复位的电路。单片 机复位通过按动按钮S1产生高电平复位称手动复位。 上电时，刚接通电源，电容C1相当于瞬间短路，+5V 立即加到RET端，该高电平使AT89S52全机自动复位， 这就是上电复位；若运行过程中需要程序从头执行， 只需按动开关即可。
1和C2的电容值为30pf。外 接电容值的大小会影响振荡器的高低、振荡器的稳定 性、起振的快速性和温度的稳定性。而外接晶体的振 荡频率的大小，主要取决于单片机的工作频率范围， 每一种单片机都有自己的最大工作频率，外接的晶体 振荡频率不大于单片机的最大工作频率即可。此外， 如果单片机有串行通信，则应该选择振荡频率除以串 行通信频率可以除尽的晶体。本设计晶振采用12MHz， 则计数周期：
在整个设计的过程中，软件设计必须与硬件设 计相结合。基于霍尔传感器的自行车速度里程 表的软件设计包括上电初始化程序、中断子程 序、速度调用子程序、里程调用子程序、LCD 显示子程序、延时子程序等几大部分。由于要 实现很多功能，所以采用模块化设计。
里程计算子程序和速度计算子程序
调试故障及原因分析
时钟晶振电路的设计 时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是 以时钟频率为基准地工作。因此，时钟频率直接影响 单片机的速度，时钟电路的质量影响单片机系统的稳 定性。AT89S52片内由一个反相放大器构成振荡器， 可以由它产生时钟。本设计采用内部时钟方式。单片 机内部有个用于构成振荡器的高增益反相的放大器， 此高增益反相放大器的输入为芯片引脚XTAL1，而输 出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器 和电容，就会构成一个稳定的自激振荡器。
自行车速度与里程表设计仿真代码
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。
再谈自制多功能自行车速度里程表
再谈自制多功能自行车速度里程表引言在现代社会，自行车已成为一种常见且受欢迎的交通工具。
为了更好地掌握自行车的行驶状态，特别是速度和里程等信息，人们不断探索和研发各种多功能自行车速度里程表。
本文将再次深入探讨如何制作一款多功能自行车速度里程表，并分析其应用前景与优势。
多功能自行车速度里程表的制作方法制作一款多功能自行车速度里程表需要以下几个步骤：步骤一：选购必要的元件和工具•Arduino单片机：作为核心控制器，用于接收和处理各种传感器的数据。
•传感器：包括速度传感器、里程传感器和温度传感器等，用于监测自行车的行驶状态。
•OLED显示屏：用于显示速度、里程和其他信息。
•连接线和焊接工具：用于将各个组件连接在一起。
步骤二：连接元件并编写程序1.将Arduino单片机与传感器进行连接，确保各个传感器正常工作。
2.使用Arduino开发环境编写程序，实现数据的读取、处理和显示等功能。
步骤三：安装和调试1.将自制的多功能自行车速度里程表安装在自行车上，确保传感器与自行车的轮子和车架正确接触。
2.运行程序，检查速度、里程和其他信息是否正常显示。
3.对必要的参数进行调整，如时间、距离单位等，以满足个人需求。
多功能自行车速度里程表的应用前景与优势应用前景随着人们对健康和环境的关注度越来越高，自行车作为一种绿色出行方式，受到越来越多人的青睐。
多功能自行车速度里程表的应用前景非常广阔，可以用于以下几个方面：1.运动健身：通过实时监测速度和里程，鼓励骑行者坚持锻炼，提高运动效果。
2.交通安全：速度和里程的监测可以帮助骑行者合理安排骑行路线和时间，减少交通事故风险。
3.旅行记录：记录每次骑行的速度和里程，留下美好的回忆和行程纪实。
优势相比市场上一些商用的自行车速度里程表，自制的多功能自行车速度里程表具有以下几个优势：1.个性化定制：可以根据个人需求选择合适的传感器和显示信息，使得自行车速度里程表更贴合个人需求。
2.成本效益：相比商用产品，自制多功能自行车速度里程表的成本更低，且可以选择高性价比的元件。
自行车里程计毕业论文
毕业设计（论文）课题名称：自行车里程计课题性质：毕业设计院系：电子工程系摘要：新生事物不会因传统的存在而停止它前进的步伐，电子数码科技今天已渗透到工业，农业，民用产品的点点滴滴。
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。
自行车里程/速度计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、里程等物理量。
更重要的是：它是最具环保的交通工具。
本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车里程/速度计的设计。
以 AT89C52 单片机为核心，A44E 霍尔传感器测转数，实现对自行车里程/速度的测量统计，采用 24C01 实现在系统掉电的时候保存里程信息，并能将自行车的里程数及速度用LED实时显示。
文章详细介绍了自行车里程/速度计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显示。
软件部分用汇编语言进行编程，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。
关键词：里程/速度，霍尔元件，单片机，数码管目录摘要： 0关键词： 0第一章绪论 (3)1.1 课题介绍 (3)1.2 设计背景 (3)1.3 方案的确定与论证 (3)第二章硬件设计 (5)2.1 概述 (5)2.2 单片机简述 (5)2.2.1 AT89C52引脚及功能介绍(如图2.2) (6)2.2.2 单片机最小系统 (10)2.3 设计电路 (13)2.3.1 LED动态显示电路 (13)2.3.2 感应电路 (14)2.3.3 控制电路 (17)2.3.5 报警电路的设计 (20)第三章软件设计 (21)3.1 软件实现的功能 (21)3.2 系统主要程序的设计 (21)3.3 源程序 (23)第四章电路调试 (38)4.1 软件调试方法 (38)4.2 硬件调试方法 (39)4.2.1 常见的硬件故障 (39)4.2.2 调试方法 (39)第五章总结 (40)参考文献 (41)附录A (42)附录B (43)第一章绪论1.1 课题介绍自行车里程/速度计能自动显示自行车行使的总里程数及行车速度，具有超速信响提醒功能，里程数据自动记忆，也可应用于电动自行车、摩托车、汽车等机动车仪表上。
自行车里程速度计设计
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。
基于单片机的自行车速度与里程表设计
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。
自行车速度里程表的设计
方法 。硬件部分主要是通过霍尔传感 器 Ａ３ １ ４ ４ Ｅ将 白行车每 转一 圈的脉冲数送入单片机系统 电路 中，信号经过 ８ ９ Ｃ ５ ２单 片机处理后送给 Ｌ Ｃ Ｄ１ ６ ０ ２液 晶屏进行显示 。 软件部分是用 ｃ 语 言进行编程 ， 主要采用模块化设计思想 。
调 光等功 能的室 内 Ｌ Ｅ Ｄ智 能照明 系统 。系统采 用彩 色触摸 屏作 为交互式 用户控制 台 ， 通过 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ网络控制 照明设
污、 水 汽 及 烟 雾 等 的 污染 或腐 蚀 。测 量 时 ， 在 １ 、 ２ 两端加 ５ Ｖ
５ ８
图 ２ 系统 软 件 总 体 流 程 图
２ ０ １ ５ 年第 ３ 期
信 息 通 信
Ｉ ＮＦ ＯＲＭＡ Ｔ Ｉ ＯＮ ＆ ＣＯＭ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴ Ｉ ＯＮＳ
２ ０１ ５
（ 总第 １ ４ ７期）
Ｄ Ｓ １ ３ ０ ２内部有 一个 ３ １ ｘ ８的用于临时性存放数据 的 Ｒ ＡＭ 寄
存器， 此 时 钟 电路 具 备 主 电源 ， 后 备 电源 双 电源 引脚 ， 同时 有
对后备 电源进行 涓细 电流充 电的能力。ＤＳ １ ３ ０ ２真 正工作还
需要外接晶振 和电容。
ｌ硬件 电路设 计方 案
电不丢失里程信 息 ， 系 统 中加 入 时 钟 芯 片 ＤＳ １ ３ ０ ２实现 实 时 显 示 时 间 日期 。 并将 自行 车 的里 程 数 、 速 度通过 Ｌ ＣＤ１ ６ ０ ２
实时显 示 。
关键词 ： 里程 ； 速度 ； 霍 尔传 感器； 单片机 ； Ｌ Ｃ Ｄ１ ６ ０ ２
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自行车里程与速度计的设计摘要本论文主要阐述一种基于单片机的自行车里程/速度计的设计。
主要分为三个部分：硬件设计，软件设计和模拟仿真。
硬件设计以AT89C52单片机为核心,主要包括复位电路、显示电路、时钟电路、报警电路的设计。
本设计采用霍尔传感器测量自行车转速脉冲, 经处理后由LED数码管显示，最多可显示4位数；报警电路是当没有输入周长或超速时发出光、语音报警提示。
软件设计主要是通过单片机编程软件Keil C设计计算自行车行驶里程和实时速度的程序，以及速度和里程的显示程序；模拟仿真是利用仿真软件Proteus对所设计的硬件电路和程序进行测试。
本论文对设计当中所需元件作了详细介绍，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，并在此基础上进行了控制仿真。
本设计由于使用了串口液晶显示以及高效快速算法,因而可在节约系统资源和简化程序设计的基础上保证测量精度和系统实时性，而且具有结构简单，成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。
关键词：AT89C52单片机；LED；霍尔传感器THE DESIGN OF ODOMETER ANDVELOCITY GAUGEAbstractThis paper mainly tells the design of odometer and velocity gauge on bicycles based on MCU.There are three part in the thesis:hardware design,software design and simulation.The hardware design use with the core of AT89C52 as controler, includes the designs of Reset circuit,display circuit,clock circuit and alarm circuit.which hall sensor is usued to measure the pulse of rotating speed of the wheel,which is displayed by LED after processing,being able to display four figures.The alarm circuit can give a light or sound alarm when there is an overspeed or no perimeter input.The software design mostly includes the design of program on caculating the mileage and real-time speed of the bicycle with Keil C as The simulation is finished by testing the designed hardware circuit and program with the simulation software Proteus.This paper introduces the demanded components of the design in details,explaining the existing problems in the design,and seriously analyzes the design of both hardware and software,then takes the simulation here on the basis.This design can guarantee the precision measurement precision and owns high real-time performance on the basis of the system resource saving and the process of programming. it has a simple strcture, that is low cost, clear display, stable and reliable.Keywords: AT89C52；LED；hall sensor目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 课题背景、发展及意义 (1)1.2 系统设计概述 (1)1.3 任务分析与实现 (1)2 自行车里程速度计的设计方法与原理 (3)2.1 硬件方案设计 (3)2.2 软件方案设计 (5)2.3 仿真软件 (6)3 自行车里程速度计的硬件设计 (7)3.1 概述 (7)3.2 单片机的选型 (7)3.2.1 AT89C52 单片机总体结构 (7)3.2.2 AT89C52中断系统介绍 (9)3.2.3 AT89C52与其他单片机的比较 (10)3.3 霍尔传感器的选型 (11)3.3.1 霍尔传感器 A44E (12)3.3.2 A44E的测试特性 (12)3.3.3 A44E芯片的引脚及功能 (13)3.3.4 A44E的磁输入检测 (13)3.4 LED显示器 (13)3.4.1 LED的显示方法 (14)3.5 单片机外围电路的设计 (15)3.5.1 时钟电路与复位电路 (15)3.5.3 报警电路的设计 (16)3.6 总体电路原理图 (17)4 自行车里程/速度计的软件设计与仿真 (19)4.1 自行车里程/速度计的主程序设计 (19)4.2 中断子程序的设计 (20)4.3 显示子程序的设计 (21)4.4 利用Proteus软件进行系统仿真 (22)总结 (25)参考文献 (26)附录1 自行车周长值 (27)致谢 (29)1 绪论1.1 课题背景、发展及意义我国的自行车大国，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，其辅助功能也变得越来越重要。
因此，人们希望自行车的娱乐、休闲、锻炼的功能越来越多，能带给大家更多的健康和快乐。
在这个背景下，自行车里程表与速度表作为自行车的一大辅助工具迅速发展起来。
科学、美观、合理设计自行车里程表与速度表有一定的实用价值，它能合理计算出速度及里程数，让人们清楚的知道当前的速度、里程等，使运动者运动适量，达到健康运动与代步的最佳效果。
由于单片机具有体积小、功能强、性价比高等特点，把单片机应用于里程/速度表的控制中，可完成对里程/速度的计算和控制的要求。
采用单片机控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，既可以大幅度提高被控量的技术指标，大大的提高产品的准确度，又可以降低成本，简化设计。
1.2 系统设计概述本次里程/速度计的设计以AT89C52单片机为主要控件，利用霍尔元件传感器检测自行车轮圈的转数，通过计算和转换，由LED数码管以KM、M/S显示里程、速度。
里程只显示当次行驶的路程。
速度大于40KM/h时报警提示。
本里程/速度计的设计具有结构简单，价格低廉，实时显示，稳定可靠等特点。
并且还可以扩充，加入E2PROM存储器芯片，则可以实现全部行驶里程的显示。
1.3 任务分析与实现本设计的任务是：以通用的MCS-51单片机为处理核心，用传感器将车轮的转数转换为电脉冲，送入单片机。
里程及速度的测量，是通过MCS-51的定时器测出总脉冲数和每转一圈所用的时间，再经过单片机的计算得出，其结果通过LED数码管显示出来。
本设计的总体思路是：假定轮圈的周长为L，在轮圈上安装m个永久磁铁，则测得的里程值最大误差为L/m。
经综合分析，本设计中取m=1。
当轮子每转一圈，通过开关型霍尔元件传感器采集到一个脉冲信号，并从引脚P3.2中断0端输入，传感器每获取一个脉冲信号即对系统提供一次计数中断。
每次中断代表车轮转动一圈，中断数n与轮圈的周长的乘积为里程值。
计数器T0计算每转一圈所用的时间t，就可以计算出实时速度v。
当里程键按下时，里程指示灯亮，LED切换显示当前里程，与当速度键按下时，速度指示灯亮，LED切换显示当前速度，若自行车超速，系统发出报警信号，指示灯闪烁。
要求达到的各项指标及实现方法如下：1. 利用霍尔传感器产生里程数的脉冲信号。
2. 对脉冲信号进行计数。
实现：利用单片机对霍尔传感器脉冲信号进行计数。
3. 对数据进行处理，要求用LED显示里程总数和即时速度。
实现：利用软件编程，对数据进行处理得到需要的数值。
最终实现目标：自行车里程/速度计具有里程、速度显示功能，采用单片机作控制，可根据车圈的不同，设置常用的四种尺寸，显示电路可显示里程及速度。
整个设计过程包括硬件电路的设计，软件的编程，系统的调试，调试通过后，利用Proteus软件进行系统仿真。
2 自行车里程速度计的设计方法与原理2.1 硬件方案设计测速，首先要解决的是采样和时间的问题。
使用单片机进行测速，可以使用简单的脉冲计数，只要轮轴每旋转一圈，产生一个或固定的多个脉冲，将脉冲送入单片机进行计算，即可获得转速信息。
常用的测速元件有霍尔传感器、光电传感器和光电编码器[1]。
光电传感器对光特别敏感，当白天行驶时，外界光源将导致光敏电阻发出错误信号，而且光敏电阻对环境的要求相当高，如果光敏电阻或发光二极管被泥沙或灰尘所覆盖，光敏电阻就不能再进行准确测量；而编码器必须安装在车轴上，安装比较复杂；霍尔传感器或干簧管不但不受天气的影响，即使被泥沙或灰尘所覆盖也不会有影响，而且安装方便。
所以本设计采用霍尔元件对里程与速度进行测量，既简单易行，又经济适用。
使用霍尔传感器获得脉冲信号，其机械结构也可以做得较为简单，只要在转轴的齿轮盘上粘上一粒磁钢，霍尔元件固定在前叉上，当车轮转动时霍尔元件靠近磁钢，就有信号输出。
如果在齿轮盘上粘上多粒磁钢，就可以实现车轮转动一周，获得多个脉冲输出。
在年磁钢时要注意，霍尔传感器对磁感方向敏感，粘之前可以先手动接近一下传感器，如果没有信号输出，可以换一个方向试试。
这种传感器不怕灰尘、油污，在工业现场应用广泛。
时间可以由单片机的定时功能确定。
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统[2],图2-1所示。
图2-1 单片机内部结构示意图1）中央处理器（CPU）中央处理器是单片机的最核心部件，主要完成运算和控制功能。
2）内部存储器内部存储器包括内部数据存储器（内部RAM）和内部程序存储器（ROM），存储器是由大量的寄存器所组成，其中每一个寄存器就称为一个存储单元。