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交通工具，人们在骑行中常常想要了解自己的骑行速度和里程。本文将介绍基于单片机的自行车速度与里程表的设计。

二、设计原理

1. 速度测量原理

通过测量自行车轮胎旋转的圈数和时间，来计算自行车的速度。根据轮胎的直径和旋转的圈数，可以求得自行车的里程。

2. 硬件组成

（1）单片机：选用适合的单片机，如8051系列单片机。

（2）速度传感器：通过检测自行车轮胎旋转的圈数，输出脉冲信号。（3）液晶显示器：用于显示自行车的速度和里程。

（4）按键开关：用于进行功能设置和切换显示界面。

3. 软件设计

（1）脉冲计数：通过检测速度传感器输出的脉冲信号，进行计数，并记录下一段时间内的脉冲数。

（2）速度计算：根据脉冲数和时间计算自行车的速度，单位为km/h。

（3）里程计算：根据轮胎直径和脉冲数计算自行车的里程，单位为

km。

（4）显示功能：将速度和里程信息显示在液晶显示器上，并可通过按键开关进行切换。

三、具体实现步骤

1. 硬件连接

将速度传感器连接到单片机的外部中断引脚，液晶显示器通过串行通信连接到单片机的相应引脚，按键开关连接到单片机的输入引脚。

2. 软件编程

（1）初始化：对单片机和外设进行初始化设置。

（2）脉冲计数：设置外部中断，并编写中断服务函数进行脉冲的计数。

（3）速度计算：根据脉冲数和时间进行速度的计算。

（4）里程计算：根据轮胎直径和脉冲数进行里程的计算。

（5）显示功能：编写显示函数将速度和里程信息显示在液晶显示器上，并编写按键处理函数进行切换功能的实现。

3. 系统调试

将程序下载到单片机中，连接好硬件后进行测试。通过骑行，观察液晶显示器上的速度和里程是否准确显示。

四、设计优化

为了提高系统的稳定性和精确度，可以考虑以下优化措施：

1. 使用滤波算法对脉冲信号进行滤波处理，减少误差。

2. 校准轮胎直径，确保里程计算的准确性。

3. 增加电池供电和节能功能，延长系统的使用时间。

五、结论

基于单片机的自行车速度与里程表设计，通过测量自行车轮胎旋转的圈数和时间，可以准确计算出自行车的速度和里程。该设计可以满足人们对于骑行数据的需求，为自行车爱好者提供了便捷的工具。通过不断的优化和改进，可以进一步提升系统的性能和稳定性。

基于单片机自行车测速系统设计

基于单片机自行车测速系统设计摘要 . Keyword：Mileage / speed; Hall element; Single chip microcomputer; LED 引言自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史，这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中，将玩具式的木马车转换到今日各式新颖休闲运动自行车，自行车发展的目的也从最早的交通代步的工具转换成休闲娱乐运动的用途。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。因此，人们希望自行车的功用更强大，能给人们带来更多的方便。自行车里程速度表作为自行车的一大辅助工具也正是随着这个要求而迅速发展的，其功能也逐渐从单一的里程显示发展到速度、时间显示，甚至有的还具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能。本设计

采用了MCS-51系列单片机设计一种体积小、操作简单的便携式自行车的速度里程表，它能自动地显示当前自行车行走的距离及运行的速度。第1章系统总方案论证与分析 1课题主要任务及内容本课题主要任务是利用霍尔元件、单片机等部件设计一个可用LED数码管实时显示里程和速度的自行车的速度里程表。本文主要介绍了自行车的速度里程表的设计思想、电路原理、方案论证以及元件的选择等内容，整体上分为硬件部分设计和软件部分设计。本文首先扼要对该课题的任务进行方案论证，包括硬件方案和软件方案的设计；继而具体介绍了自行车的速度里程表的硬件设计，包括传感器的选择、单片机的选择、显示电路的设计；然后阐述了该自行车的速度里程表的软件设计，包

括数据处理子程序的设计、显示子程序的设计；最后针对仿真过程遇到的问题进行了具体说明与分析，对本次设计进行了系统的总结。具体的硬件电路包括AT89C52单片机的外围电路以及LED显示电路等。软件设计包括：芯片的初始化程序、定时中断采样子程序、显示子程序等，软件采用汇编语言编写，软件设计的思想主要是自顶向下，模块化设计，各个子模块逐一设计。 2任务分析与实现本设计的任务是：以通用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，进行处理后送入单片机。里程及速度的测量，是经过MCS-51的定时/计数器测出总的脉冲数和每转一圈的时间，再经过单片机的计算得出，其结果通过LED显示器显示出来。本系统总体思路如下：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轮圈的周长为L的乘积为里程值。计数器T1计算每转一圈所用的时间t，就可以计算出即时速度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。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：利用单片机自带的计数器T1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：自行车的速度里程表具有里程、速度测试与显示功能，采用单片机作控制，显示电路可显示里程及速度。

课程设计：自行车里程表

青岛科技大学本科课程设计（论文）题目 __________________________________ __________________________________ 指导教师__________________________ 辅导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号__________________________ _______________________________院（部）____________________________专业 ________________班 ______年 ___月 ___日自行车里程表王乐毅邵明宽 0807030122 自动化与电子学院电子信息科学与技术 081 2011 12 27

自行车里程表摘要：本文介绍的速度与里程表设计以单片机最小系统和霍尔传感器为核心。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。本系统由霍尔传感器、RC滤波电路、单片机AT89S51、系统化LED显示模块、数据存储电路和键盘控制组成。其中霍尔传感器包含信号放大和波形整形。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E2PROM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：单片机最小系统，LED数码管，霍尔传感器，RC滤波器,EEPROM存储器

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。本设计可轮流显示自行车行使的里程和速度, 采用TC4024芯片作为计数器以及2C401存储数据，3个单级共阴数码管作为显示系统。本系统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。 2 AT89C52单片机 2.1 AT89C52单片机简介本设计选用AT89C52单片机，AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS 8

基于单片机自行车测速系统设计

目录 Abstract: (1) 引言 (1) 1. 系统方案 (1) 1.1设计要求 (1) 1.2系统组成框图 (2) 1.2.1 系统组成框图介绍 (2) 1.2.2 原理分析 (2) 1.3方案论证 (3) 1.3.1 控制模块 (3) 1.3.2 感应模块 (3) 1.3.3 显示模块 (4) 2 理论分析 (5) 2.1模块理论分析和介绍 (5) 2.1.1 感应模块分析和介绍 (5) 2.1.2 控制模块分析和介绍 (5) 2.1.3 显示模块分析和介绍 (7) 3. 电路设计 (8) 3.1硬件总体电路设计 (8) 3.1.1 控制模块电路设计 (8) 3.1.2 显示模块电路设计 (10) 3.1.3 测速电路的信号获取部分 (11) 3.2软件编程 (12) 3.2.1主程序 (12) 3.2.2 计算速度程序设计 (13) 3.2.3 中断子程序设计 (14) 3.2.4显示子程序的设计 (16) 4 Keil软件 (18) 4.1 Keil软件简介 (18)

4.2 应用Keil软件进行程序调试 (19) 5 硬件调试 (19) 5.1排除逻辑故障 (19) 5.2 排除元器件失效 (19) 5.3 排除电源故障 (19) 5.4模块化检测 (20) 6. 结论 (20) 6.1 结论一 (20) 6.2 结论二 (20) 参考文献 (22) 致谢 (23) 附录 (24)

毕节学院本科毕业论文（设计）基于单片机自行车测速系统设计摘要: 本文介绍了STC89C51单片机，运用单片机的运算和控制功能，并采用简单、可靠的霍尔元件传感器，实现了自行车速度实时测量，实时测得的数据由数码管显示，自行车速度超过一定速度时采用蜂鸣器提示。该速度里程计将传感器输入到单片机的脉冲信号的宽度实时地测量出来，然后通过单片机计算出速度和行程，再将所得的数据存储到串口数据存储器，并由数码管显示模块实时显示出所测速度和行程，通过实用电路的设计来掌握速度及里程传感器的使用方法及一些性能参数。本设计外围电路简单，元件少，体积小,超速时采用蜂鸣报警提示。本系统包含电子电路技术，以及常用的STC89C51单片机工作原理。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: STC89C51 ；数码管显示器；速度；霍尔元件

基于单片机的电动自行车速度历程计设计

基于单片机的电动自行车速度里程计设计摘要随着居民生活水平的不断提高，电动自行车不再仅仅是运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休息、锻炼的首选。电动自行车的速度里程表能够让人们清楚的知道当前的速度、里程等物理量，方便了人们的生活。本系统使用了七段LED 显示器的设计，能自动显示车辆行驶的总里程数及行车速度。本文首先概述速度里程计的基本原理和特性，并且阐述选择霍尔旋转传感器的原因。然后，本文讲述本系统中AT89C51的的基本工作原理和特性。其次，本文详细阐述EEPROM存储器24C01的结构和原理。在最后，详细的描述了系统主要程序的设计。关键词：单片机AT89C51；霍尔传感器；EEPROM型存储器24C01；七段LED灯

.. 目录 1 引言 (1) 2 系统总体概述 (2) 2.1 工作原理 (2) 2.11 原理框图 (2) 2.12 原理介绍 (3) 2.13 原理框图 (3) 3 硬件介绍 (5) 3.1 霍尔元件 (5) 3.11霍尔器件 (5) 3.12霍尔效应 (5) 3.13 霍尔开关电路 (5) 3.14旋转传感器 (6) 3.2 LED数码管 (6) 3.3 T89C51简介 (7) 3.4 24C01简介 (10) 4 软件设计 (14) 4.1 系统内存的规划 (14) 4.2程序介绍 (14) 4.3主程序流程图 (15) 4.4主程序 (15) 结论 (29)

1 引言自行车被发明及使用到现在已经有两百多年的历史了，这两百多年间人类在不断的尝试和研发过程中，就在最近十年的时间里，人们发明了电动自行车，因而，在世界引发了一场电动车的推广的热潮。本课题所设计的电动车速度里程表的目的是为了让驾驶者能看到当前的行车速度和车辆累计行使的路程，并且能提醒驾驶者行车速度的限制和能达到在超出行驶速度时鸣叫报警以保证行车安全的目的。本设计是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。控制器采用AT89C51单片机，传感器采用霍尔元件，显示器用AT89C51的P0口和P2口扩展。外部存储器采用E2PROM存储器AT24C01，用于存储里程和速度等数据。并用CPU来控制里程/速度指示灯，里程指示灯亮时，显示里程；速度指示灯亮时，显示速度。超速报警采用扬声器，用一个发光二极管来配合扬声器，扬声器响时，二极管亮，表明超速。初始化系统中的一些数据：先将程序中T1设为外部控制定时器方式；外中断0及外中断1设为边沿触发器方式；将部分内存单元清零；设置轮子周长值；开中断及定时器；将EEPROM中的数据调入内存等。在P1.2、P1.3、P1.4、P1.6、P1.12端口的开关用于设定轮子的周长，当没有设定定时，能从P3.1口输出一个周期为0.5S的方波信号，用作发光管闪烁及信响器提醒。外中断0服务程序用于对12脚输入的圈脉冲进行计数，为十六进制计数器。60H为低位，62H为高位。每计数一次后，对里程数据进行一次存储操作。外中断1服务程序用于处理轮子的转动一圈后的几时数据。当标志位为1时，说明计数器溢出，放入最的时间值；当标志为0时，将计数单位的值放入68H~6BH单位。当显示里程时，先要将圈数计时器中的数据进行运算，求出总里程当要显示速度时，要将轮子的周长和转一圈的时间数相除，然后换算长km/h单位。最后放入120H~123H，进行数据的显示。

自行车里程表设计

摘要本文介绍的速度与里程表设计以单片机最小系统和霍尔传感器为核心。传感器将不同的车速转变为不同频率的脉冲信号输录到单片机进行控制与计算，再采用LCD1602模块进行显示，使得自行车的速度与里程数据直观的显示给使用者。本系统由霍尔传感器、单片机AT89C51、液晶显示模块LCD1602、数据存储电路和键盘矩阵模块、时间芯片DS1302组成。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引脚的单位时间检测到的脉冲数；设计中的速度显示采用LCD1602模块，通过速度换算得来的里程数采用12C总线并通过存储器来存储，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本文先对里程表设计当中所需的设备作了详细的介绍，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，在此基础上进行了仿真。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。关键词：单片机最小系统，霍尔传感器，时间芯片DS1302，液晶显示模LCD1602, 矩阵键盘。

Abstract This paper introduces the speed and odometer design based on SCM system and the smallest Holzer sensor is the core. The sensor will different speed change into different frequency pulse signal inputting to the microprocessor controlandcalculation, then use LCD1602 module to display, the bicycle speed and mileage data to display to the user. This system is composed of sensors, MCU, Holzer AT89C51LCD module LCD1602, data storing circuit and a keyboard matrix module, time chip DS1302. Through the computer's settings can make the internal timer T1 pulse input pin T0 control, this can be accurately calculated to the T0 pin unit time to detect the pulse number; in the design of speed that the use of the LCD1602 module, the speed of conversion to the mileage by using 12C bus and the memory to store, saving the for single-chip mouth lines and peripheral devices, but also simplifies the display portion of the software programming This paper first on the odometer design required equipment are introduced in this paper, on the problems existing in the design are described; then the hardware and software design and implementation carefully analyzed, on the basis of the simulation. The odometer design has the advantages of simple structure, low cost, clear display, the advantages of stable and reliable. Keywords: single chip microcomputer minimum system, a Holzer sensor, time chip DS1302, liquid crystal display module LCD1602, matrix keyboard.

基于STC89C52单片机的自行车简易数字里程表项目设计方案

基于STC89C52单片机的自行车简易数字里程表项目设计方案 1引言在几百年的不断发展、不断设计的过程中，自行车经历了一个漫长的发展历程，并有了较为成熟的制造技术。与此同时，骑自行车也从一个单纯交通使用的角色转变成现在受很多人们爱好的日常休闲活动的方式。作为使人们能够用于锻炼身体、日常休闲使用的重要方式，很多现有的功能已经无法满足人们的需求。社会的需求推动着技术产业的发展，于自行车行业也同样如此。人们生活质量的提升，要求其必须具有着较为便利的辅助功能，如在骑行的过程中需要了解到行车速度，为了方便地点距离的测量，还要求其有着可以测量行程的功能。除此之外，出于上述种种理由，本设计本着在能够满足人们平常生活中锻炼身体、休闲娱乐的目的，在这种形势之下，一台方便、实用的简单数字式自行车里程表就被设计出来了。本设计的速度里程具有速度、里程的检测功能，还可以显示时间并有着清楚、明了的显示界面。该里程表可以将当前的自行车速度及行走的路程直接在液晶屏幕上显示出来，在自行车上安装也特别方便。为实现所需功能，单片机、霍尔感应器等其它组件组合并可用液晶显示器显示出骑车时的速度及骑行路程是本设计的主要目标。整个设计分为硬件部分的设计和软件部分的设计。除此之外，自行车速度里程表的设计想法、电路和器件的原理及选择都在本文当中有提及。课题目标对计划、软硬件设计方案的理论验证，是整个设计工作开始的重要一步。接下来需要提及的便是自行车速度里程表在符合科学设计的基础上，对于如何挑选芯片等元件的选择和怎样设计电路铺设的走向。其中，速度里程表在软

件设计层面的设计思路及计划也得到了很好的阐述。对于整个设计过程而言，分析讨论模拟过程、找出存在的问题、进行系统的检查并得出结论是作为最后的关键一步。除了STC89C52单片机外部电路以及显示电路等具体的硬件电路和初始化、定时、中断等子程序的软件设计外，整个软件设计过程中，用C语言来编写软件。 2 设计分析要求 2.1 设计要求（1）设计一个基于单片机制作的简易自行车里程表。（2）显示速度、路程等的预期目标可以在该该设计中得以实现。（3）骑行环境达到一定的温度时，系统会提示减速休息。（4）当警报响起时，会反馈一条指令给电动机，拉紧刹车，使车缓慢减速。（5）自行车里程计的基本工作原理能够完全了解。 2.2 方案分析构件简单、并有着较强实用性的本系统可以通过信号采集即由计数器计算短时间的路程来求出平均速度，该平均速度近相似于该时刻的瞬时速度。光电对管来完成采集数据的任务，并以矩形脉冲的形式输出。在本设计当中有若干个按键，可以用来满足自行车不同车型轮子直径大小的设置、对数据进行清0、调整时间等，整个设计的计数由单片机的P3.0引脚来完成。我们在设计过程当中，为实现较好的产品体验，应该全面考虑准确的测量和缩短系统反映过程中的时间。采用通过脉冲频率来得到速度这种方法虽然能够获得较为精确的精度，我们在计算时却采用的理想状态下的数据，从而会有一定的误差产生。误差不可避免，

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。

C51程序设计-自行车里程计速度计

河南机电高等专科学校《C51程序设计》大作业设计题目：自行车速度/里程计班级：医电091 学号：090411146 姓名：李文全成绩： 2011年11月25日

目录一、设计任务 1.设计目的 (1) 2.课题简介 (1) 二、系统设计 1.总体设计方案 (1) 2.硬件部分简介 (2) (A)AT89c51芯片简介 (2) (B)硬件设计 (3) 3.软件部分 (3) (A)初始化程序 (5) (B)主程序 (6) (C)中断程序 (8) (D)里程、速度处理程序 (10) (E)显示子程序 (12) (F)延时子程序 (14) 三、调试 (15) 1、硬件调试 (15) 2、软件调试 (15) 四、总结 (16) 五、电路原理图 (16) 六、源程序 (18) 七、参考文献 (22) I

自行车里程计/速度计的设计一、设计任务 1.设计目的本设计采用AT89C51单片机作控制，利用霍尔元件等器件设计一个可用LED 数码管显示当前自行车行驶的距离及速度并具有超速报警功能的自行车里程/速度表，使其作为自行车的一种辅助工具，让自行车的功用更强大，给人们带来更多的方便。 2.课题简介自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史，在这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中，自行车发展的目的也从最早的代步工具转换成休闲娱乐的用途，随着生活水平的提高，人们希望自行车的功能更强大，而里程计/速度计正满足了这个需求。现在先进的里程/速度计不仅能显示实时的速度和里程，还显示时间，甚至具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能。由于时间有限，本设计完成的功能减为两个，即测量并通过LED数码管进行动态显示当前的速度和里程，并在超速时发出警报。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：利用单片机自带的计数器T1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：自行车的速度里程表具有里程、速度测试与显示功能，采用单片机作控制，显示电路可显示里程及速度。二、系统设计 1.总体设计方案采用AT89C51芯片，用霍尔元件将车轮的转速转换成电脉冲，经过处理后送入单片机。里程及速度的测量，是经过AT89C51的定时/计数器测出总的脉冲数和每转一圈的时间，再经过单片机的计算得出，计算结果通过LED显示器显示出来。传感器是获取自然或生产领域中信息的关键器件，是现代信息系统和各种设备不可缺少的信息采集工具。磁传感器是一种将磁学量信号转变为电信号的器件或装置。随着信息产业、工业自动化、医疗仪器等的飞速发展和计算机应用的普及，需要大量的传感器将被测或被控的非电信号转换成可与计算机兼容的电信号。作为输入信号，这就给磁传感器的快速发展提供了机遇，形成了磁传感器的 1

毕业设计(论文)-基于单片机的自行车里程表的设计[管理资料]

摘要本文介绍的速度与里程表设计以STC89C52单片机系统和霍尔传感器为核心。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LCD液晶显示模块进行显示，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。本系统由霍尔传感器、单片机ST8C9C52RC、LCD1602液晶显示模块、数据存储电路和键盘控制组成。通过单片机的设置可对霍尔传感器输入的脉冲信号进行计数和处理，这样能精确地算出加到引脚的单位时间内检测到的脉冲数；设计里程和速度显示采用LCD模块，里程数通过EEPROM来存储。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：STC89单片机 LCD1602液晶显示霍尔传感器 EEPROM存储器

目录第1章绪论 (1) 课题背景、发展及意义 (1) 系统设计概述 (1) 各章节的安排 (2) 第2章自行车里程表的设计方法与基本原理 (3) 霍尔传感器 (3) STC89C52单片机 (3) 频率测量法 (4) LCD1602 (5) 存储器EEPROM (5) 键盘控制 (6) 第3章硬件实现的设计方法与原理 (7) 系统概述 (7) 功能实现 (8) 系统总框图 (8) 各部分硬件图 (8) 3．4．1 显示部分 (8) 3．4．2 按键控制部分 (11) 3．4．3 霍尔传感器 (7) 3．4．4 复位电路 (7) 3．4．5 电源电路 (7) 3．4．6 EEPROM掉电存储器电路 (7) 第4章自行车里程表软件实现方法 (9) 软件编程实现 (13) 4．1．1 系统软件框图 (13) 4．1．2 数据处理 (14) 4．1．3 键盘控制 (14) 程序源代码与流程图 (16) 4．2．1 程序流程图 (14) 4．2．2 程序源代码 (14) PCB印刷电路板图 (40) 第5章总结 (16) 参考文献 (40) 致谢 (41)

基于单片机的自行车里程计速度计设计

目录一、概述 1、设计目的 (1) 2、课题简介 (1) 二、系统设计 1、总体设计方案 (2) 2、硬件部分简介 (3) (A)AT89c51芯片简介 (3) (B)硬件设计 (4) 3、软件部分 (5) (A)初始化程序 (6) (B)主程序 (8) (C)中断程序 (9) (D)里程、速度处理程序 (11) (E)显示子程序 (14) (F)延时子程序 (16) 三、调试 (17) 1、硬件调试 (17) 2、软件调试 (17) 四、操作说明 (19) 五、参考文献 (20) 六、致谢 (21) 七、附录 (22) 1、元器件清单 (22) 2、整体原理图 (23) 3、完整程序 (24)

自行车里程计/速度计的设计一、概述 1、设计目的本设计采用AT89C51单片机作控制，利用霍尔元件等器件设计一个可用LED数码管显示当前自行车行驶的距离及速度并具有超速报警功能的自行车里程/速度表，使其作为自行车的一种辅助工具，让自行车的功用更强大，给人们带来更多的方便。 2、课题简介自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史，在这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中，自行车发展的目的也从最早的代步工具转换成休闲娱乐的用途，随着生活水平的提高，人们希望自行车的功能更强大，而里程计/速度计正满足了这个需求。现在先进的里程/速度计不仅能显示实时的速度和里程，还显示时间，甚至具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能。由于时间有限，本设计完成的功能减为两个，即测量并通过LED数码管进行动态显示当前的速度和里程，并在超速时发出警报。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：利用单片机自带的计数器T1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：自行车的速度里程表具有里程、速度测试与显示功能，采用单片机作控制，显示电路可显示里程及速度。 1

基于51单片机自行车测速系统设计

摘要随着居民生活水平的不断提高，人们对于生活质量的要求也日益增加，尤其是对健身的要求。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。自行车的速度里程表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。而对于自行车运动员来说，最为关心的莫过于一段时间内的训练效果。因为教练要根据一段时间内运动员的训练效果进行评估，从而进行适当的调整已使运动员达到最佳的状态。因此爱好自行车运动的人十分学要一款能测速的装置，以知道自己的运动情况。并根据外界条件，如温度，风速等进行适当的调节，已达到最佳运动的效果。关键词：单片机、LED显示、里程/速度、霍尔元件

第一章系统总方案分析与设计 1.1 课题主要任务及内容本课题主要任务是利用霍尔元件、单片机等部件设计一个可用LED数码管实时显示里程和速度的自行车的速度里程表。本文主要介绍了自行车的速度里程表的设计思想、电路原理、方案论证以及元件的选择等内容，整体上分为硬件部分设计和软件部分设计。本文首先扼要对该课题的任务进行方案论证，包括硬件方案和软件方案的设计；继而具体介绍了自行车的速度里程表的硬件设计，包括传感器的选择、单片机的选择、显示电路的设计；然后阐述了该自行车的速度里程表的软件设计，包括数据处理子程序的设计、显示子程序的设计；最后对本次设计进行了系统的总结。具体的硬件电路包括AT89C52单片机、霍尔元件以及LED显示电路等。软件设计包括：中断子程序设计，里程计算子程序设计，显示子程序设计。软件采用汇编语言编写，软件设计的思想主要是自顶向下，模块化设计，各个子模块逐一设计。1.2 任务分析与实现本设计的任务是：以通用AT89C52单片机为处理核心，用传感器将车轮的转数转换为电脉冲，进行处理后送入单片机。里程及速度的测量，是经过AT89C52的定时/计数器测出总的脉冲数和每转一圈的时间，再经过单片机的计算得出，其结果通过LED显示器显示出来。本系统总体思路如下：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和周长L的乘积为里程值。计数器T1计算每转一圈所用的时间t，就可以计算出即时速度v。当里程键按下时，里程指示灯亮，LED切换显示当前里程;当速度键按下时，速度指示灯亮，LED切换显示当前速度。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：利用单片机自带的计数器T1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：自行车的速度里程表具有里程、速度测试与显示功能，采用单片机作控制，显示电路可显示里程及速度。

基于单片机的自行车速度里程表设计

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。自行车速度/里程表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。本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车速度/里程表的设计。以AT89S52 单片机为核心，A04E 霍尔传感器测转数，实现对自行车里程/速度的测量统计，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速度/里程表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，完全符合设计要求。关键词：里程/速度；霍尔元件；单片机；LED显示

Abstract With the developing of people’s life, the bicycle is not only the universal tool of transportation and substitute for walking, but becomes the first choice of entertainmenting and exercising. The bicycle mileage/speed can fulfill the basic need of people’s life, so that they can learn the speed and the mileage of the bicycle. In these paper, the bicycle mileage/speed design based on the Hall element is elaborated. By AT89S52 as kernel, using A04E Hall element to measure revolution, the measure and statistic are achieved. The bicycle speed can be displayed on LED. In this article, the hardware circuit and software design of bicycle mileage/speed instrument are introduced in detail. About the hardware, the pulse number is transmitted of one cycle of the bicycle into Single Chip Microcomputer system. Then the signal processed by Single Chip Microcomputer system is sent to display scream. About the software, in C language, the program is designed in the mode of modules. The system has simple hardware, common sub-program, and meet the demand of design. Keywords: Mileage / speed; Hall element; Single Chip Microcomputer; LED

(完整word版)基于单片机自行车的里程测速仪

《基于单片机的自行车里程表、测速仪》单片机大作业 09电子2班薛强

学号:423 目录摘要第一章系统设计 1.1 设计任务和要求 1.1.1设计任务 1.1.2 基本要求 1.2 总体设计方案 1.2.1系统总体设计思路 1.2.2方案设计与讨论 1.3功能描述 1.4操作说明 1.5结构框图 1.6原理说明第二章硬件设计 2.1 硬件电路 2.2 主要元件介绍第三章软件设计 3.1 系统主程序流程图 3.2 仿真截图 3.3 源程序代码

基于80C51单片机的自行车里程表、测速仪摘要：本文介绍了一种基于单片机控制的简易自动自行车速度以及里程计算系统，包括自行车里程表的硬件构成，软件逻辑以及程序代码。该里程测速系统以AT89C51作为系统控制核心，采用光电传感器来检测信号，通过一定时间间隔内对信号的采集，结合自行车本身车轮参数，经过单片机对采集信号进行分析计算，最终在LCD以及LED上显示车辆行驶里程、平均速度和瞬时速度，并且具有超速报警功能。关键词：自行车测速；单片机；光电传感器，LCD/LED显示一、系统设计 1.1 设计任务和要求 1.1.1设计任务设计一个自行车里程表、测速仪，可以将自行车一段时间内的行驶里程，瞬时速度，平均速度在LCD上显示出来，有一个能用LCD显示的腕式自行车里程显示器，传感器采用霍尔元器件，安装在自行车的车轮上； 1.1.2 基本要求能实时显示当前的车速和行驶里程；能去除或保留原先的里程数；电池供电。 1.2 总体设计方案 1.2.1系统总体设计思路

本系统实现自行车运行过程中对行驶里程、当前瞬时速度、平均速度进行测量和显示。总体设计思路如图1所示。系统包括控制器模块、信号检测采集模块、显示模块、电源模块四部分。系统工作时，传感器采集到信号（用按键代表脉冲、或者用频率输入代表信号输入）传输给单片机，单片机计数器统计脉冲个数，定时器记录相应时间长度，经过运算，将行驶里程、平均速度送给LCD显示，当前（瞬时）速度送给7段数码管显示。 1.2.2方案设计与讨论速度测量原理测量自行车的速度的原理有两种：测量一定时间间隔t里自行车车轮转过的圈数q。假设车轮周长为c，则速度V=c*q/t测量自行车车轮转过一圈的时间t，则速度V=c/t本里程表是根据第一个原理计算速度的。传感器的选择红外光电传感器。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。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

基于单片机控制的电动自行车里程表的毕业设计(含原理图+PCB图+中英文翻译+程序)

电动自行车里程表的软件设计本文介绍里程表设计以单片机和霍尔传感器为核心。霍尔传感器将到来的低电平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，使得电动自行车的里程数据能直观的显示给使用者。自行车里程表是用于远距离连续测量自行车行驶距离的仪表。它分为电源、霍尔传感器和显示器3部分。目前，里程表普遍使用在汽车和摩扦车上，是一种机械测量装置，测试精度相对低，自行车上使用里程表的还很少见。针对这种情况，研制新型的数字化里程表用于自行车上是非常必要的。本文介绍的自行车里程表是由电源稳压系统供电，AT89C52单片机为中央处理器，结合高精度的控制电路，方便地实现了智能化、高精度、高可靠性、高效率的自行车里程表的设计，并且使用方便。里程表广泛应用于各类机车，包括厂矿企业所使用的电机车和汽车、摩托车等。传统的机械式里程表虽然稳定可靠，但功能单一，随着电子技术的迅猛发展，电子式里程表得以广泛应用。一种以单片机为核心的里程表，它不仅可以显示车辆行驶的总里程，也可显示一段时间的阶段里程，并且具有较强的再开发能力。这一切都是因为利用了单片机系统强大的数据存储和处理控制功能。里程表以单片机AT89C52为核心，由系统输入、单片机部分和系统输出组成。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。电动自行车里程表是电动自行车的重要配件，在电动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，但在国内还并不多见。 1.1课题背景里程表的原理很简单，因为汽车车轮的直径已知，车轮的圆周长便是恒定不变的。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。因此只要能够自动把车轮的转数积累下来，然后除以每一里路对应的转数就可以得到行驶的里程了。这样简单的原理古人就已经发现，并且开始使用了。“记里鼓车”就是这样的装置，它是利用上述原理，再加上巧妙的机构使得车轮每转一定圈数就自动敲一下鼓，此时只要有专人把它记下了，就可以得到所走里程。此装置十分巧妙无论白天、黑夜均可使用，而且盲人也可使用，体现出了我国古代劳动人民的聪明才智。不过，如果车上没有人默记鼓声数目的话，单靠记里鼓车本身还不能累计一共走了多少里。而且车停下来之后谁也不知道这车曾经走过多少里路，这是美中不足之处。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。 1.2里程表的发展现在汽车上的里程表可就不一样了，它克服了“记里鼓车”的不足之处，既能告诉你这次走了多少公里，也能记忆自从出厂以来一共走了多少公里，于是，车辆是否需要大修，发动机比例关系是否应该报废，全都有记录可依。汽车发动机的轴把动力传给变速箱，从变速箱的输出轴到车轮的传动比是不变的。在变速箱的输出轴上装有一根“软轴”，一直通到驾驶员面前的里程表里去。所谓“软轴”就是像自行车线闸用的拉线那样有钢丝芯的螺旋管，管壁和内芯之间有润滑油，外管固定而内芯可以转动，这个内芯