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自行车里程速度计设计毕业设计论文

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:职称:讲师学生姓名:学号: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西安工程大学毕业设计论文目录第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)西安工程大学毕业设计(论文)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)西安工程大学毕业设计论文附录.................................................................................. 错误!未定义书签。

源程序:...................................................................... 错误!未定义书签。

致谢 (32)诚信声明西安工程大学毕业设计(论文)西安工程大学毕业设计论文第1章绪论1.1 课题背景我国是自行车大国,经济生活的发展促进了交通工具的发展,从马车到小轿车、火车;从自行车到电动车、摩托车发展迅速,但在资源短缺、大家注重环境保护和运动健康的今天,自行车不再仅仅是普通的运输代步工具,而且成为人们休闲、娱乐、锻炼的首选,越来越多的自行车爱好者出现。

在这个大背景下,自行车速度里程计作为自行车一大辅助工具迅速发展起来,科学、美观、合理设计自行车速度里程计有很大的实用价值,它能合理计算速度、里程等物理量,使运动者运动适量,达到健康运动和代步的最佳效果。

速度里程计不仅运用在自行车上,在其他方面也有很多应用,如工业测速、电机测速等,甚至在健身房的运动器材上都会用到,比如跑步机,它不仅可以显示速度里程,还可以测量热量、心跳等参数。

随着电子技术的发展,自行车里程计技术也在不断进步和提高,国内自行车里程计已经经历了四个阶段的发展,从传统的全部由机械元器件组成的机械式,到半电子式即用电子线路代替部分机械元器件的自行车里程计,再从集成电路式到目前的单片机系统设计的自行车里程计。

随着社会的不断发展,单片机应用技术飞速发展,里程计的功能也在不断完善.当单片机出现并应用于里程计后,现代自行车里程计的模型也就基本具备了,它可以完成计程,显示等基本工作,同时还具备了LCD显示、永久时钟、存储等其他一些附加功能。

单片机以及外围芯片的不断发展也进一步促进了里程计的发展,而随着单片机技术的不断发展,单片机在自行车里程计行业的应用将会越来越广泛。

1.2 系统要求本课题主要任务是设计一个可以实时显示自行车速度、里程的自行车速度里程表。

各项要求如下:(1)实时显示速度(2)路程实时记录西安工程大学毕业设计(论文)(3)可设置最高速度(4)超速报警(5)显示时钟实现: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。

1.3 课题实现方法本设计采用单片机实现:用霍尔传感器将所测转速转变为数字脉冲信号,然后再将数字脉冲信号数据传输于核心单片机处理,单片机将根据设计程序计算在一定时间内数字脉冲的频率,再由计数值最终得到里程数并通过终端显示设备显示出来。

且附加报警功能,在速度超过某一个固定值后,蜂鸣器响,提示需要减速。

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]。

里程测量传感器的选择也有以下几种方案:使用光敏电阻对里程进行测量、利用编码器对车轮的圈数进行测量、利用霍尔传感器对里程进行测量、利用干簧管型传感器测量里程。

第2章系统框图及方案介绍2.1 总体方案比较方案一:利用大规模数字逻辑器件实现,简单的自行车里程计,其原理是利用计数器来实现对汽车车轮旋转时按在车轮上的传感器产生的计数脉冲进行计数,通过计数值达到33次可以认为近似0.1公里,用数字逻辑器件设计电路,电路的复杂,成本很高,没有实际运用价值。

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