成绩：分湖南科技大学机电工程学院课程设计说明书课程设计名称：专业综合课程设计题目：通用电动车行驶状态监测仪学生姓名：黄志恒专业：测控技术与仪器班级：一班学号：1003030113指导教师：戴巨川日期：2014年01 月09 日湖南科技大学机电工程学院课程设计任务书课程设计名称专业综合课程设计课程设计题目通用电动车行驶状态监测仪学生姓名黄志恒年级四专业测控技术与仪器学号1003030113指导教师戴巨川单位湖南科技大学机电工程学院课程设计起止日期201312.23~2014.1.11设计内容：1、硬件电路设计2、软件设计（1和2共3人）3、原理图仿真（参数分析）与PCB板设计4、电源电路设计任务与要求：记录电动车已经行驶路程，当前行驶速度，根据单位里程内耗电量预测电动车可行驶路程，少于N公里报警。
主要参考资料：[1] 山东GS公司. Myty Seal MSE系列铅蓄电池说明书[Z]. 1998.[2] 美. 科蒂斯(CURTIS) 仪器公司. 关于电池电量监控仪表说明书[Z]. 1998.[3] 北京卫信杰科技发展有限公司. LCM103说明书[Z]. 1998.[4] 武汉力源. TLC1543、X24C45 说明书[Z].摘要论文以通用电动车行驶状态参数监测为开发背景，以意法半导体公司的STM32F030R8T6 芯片为控制核心，实现了通用电动车在行驶过程中的速度检测、行驶里程的计算以及电动车电瓶的剩余电量值，并根据剩余电量值预报电动车的剩余行驶里程，然后通过人机交互界面进行参数的实时显示。
在设计工程中主要完成了电源电路设计，微处理器基本工作电路设计，以光电门为传感器的行驶速度和行驶里程检测电路设计，基于A/D转换的电瓶电量检测电路，实时时钟电路设计，按键及TFT LCD液晶显示电路设计。
最后，在硬件系统上通过软件编程实现了设计的验证。
关键字: STM32F030R8T6；速度、里程检测；电量监测；剩余路程预报。
NotePaper with general background for the development of electric vehicle driving state parameter monitoring, to stmicroelectronics company STM32F030R8T6 chip as the core to realize the general electric vehicle in the process of driving speed detection, mileage calculation, and the remainder of the electric vehicle battery power value, and according to the residual electricity quantity forecast the remainder of the electric car mileage, and then through the human-computer interaction interface parameters real-time display.In design engineering mainly completed the power circuit design, basic working circuit design, microprocessor based on photoelectric door sensors detect the speed and mileage circuit design, battery power detection based on A/D conversion circuit, real-time clock circuit design, buttons and TFT LCD liquid crystal display circuit design.Finally, on the hardware system through software programming to achieve the design verification.Key words: STM32F030R8T6; Speed,mileage detection;Power monitoring;The remaining distance forecast.目录第一章绪论 (1)第二章通用电动车行驶状态监测仪总体方案设计 (2)2.1 总体设计方案 (2)2.2 控制芯片选择 (3)2.3 STM32F030R8T6 的特点和资源 (3)2.4 通用电动车行驶状态监测仪各功能模块 (4)第三章通用电动车行驶状态监测仪硬件设计 (5)3.1 STM32F030R8T6 基本外围电路设计 (5)3.2 电源电路设计 (7)3.3 按键和TFT LCD显示模块电路设计模块电路设计 (8)3.4 红外光电检测模块电路设计 (9)3.5 电池电量检测模块电路设计 (9)第四章通用电动车行驶状态监测仪软件设计 (10)4.1 开发环境MDK 5.0介绍 (11)4.2 各模块初始化程序的设计 (11)4.3 上电自检程序的设计 (13)4.4 GUI 函数设计 (14)4.5 MAIN函数设计 (15)第五章设计总结及体会 (17)参考文献 (18)附件一作品实物图 (19)附件二作品总电路原理图 (20)第一章绪论在新电池和驱动机械马达技术日益成熟的发展之下，电动车已成为未来交通工具的主流趋势。
在电动车领域，海外发展较早的要数日本、奥利地、德国、台湾等国家和地区。
电动车是以蓄电池作为主要能源来源，具有其他交通工具不可替代的优势。
据全国各大城市的市民需求调查，高达76%的市民有将电动车作为代步交通工具的需求。
电动车行车监测仪安装在电动车上 是电动车的一个重要应用。
它能精确显示时速、指示电能状态等。
监测仪的这些功能 使用户可以便利有效地维护电动车的使用 同时为广大电动车提供了其驾驶活动的反馈信息 带来人身安全的行车保障 对保障道路交通安全起到了直接的作用。
1.1 电动自行车行车监测仪的发展今后，电动车是一个大有可为的主流产业，在我国有很大的市场潜力。
无论从环保角度还是从能源角度来看，未来的电动汽车都需要有一个大的发展，可能成为未来新的经济增长点。
然而，目前市场上的一些电动车，控制面板显示的内容比较简单，功能单一，不具备电动车剩余路程预报，不能很好的反映当前的行车状态，给使用者带来较大不便。
举个简单的例子来说，目前的电动车没有电动车剩余路程显示这样的功能，我们在驾车时便无法直观的了解当前的车量还能行驶多少路程，容易造成车辆行走的半路上没电而抛锚，甚至造成安全事故。
因此完善的电动车监测仪的功能已成为人们的急切要求。
同时，完善电动车监测仪的功能也在无形中增加了电动车行业的市场竞争力，起到一个良性的循环。
1.2 本文的研究内容本文研究的主要内容是电动车行车监测仪的设计。
监测仪具备有以下功能 ① 时速、累计总里程数存储与显示。
② 电能状态 指示目前剩余电量。
③ 剩余电量可行驶路程预报。
在学习和借鉴国内外在电动车监测仪领域已有的成熟经验的基础上以32位单片机 STM32F030R8T6 为核心对以上各功能提出整体的解决方案,力争使本产品做到操作简便,性能稳定耐用同时尽可能降低成本,增加市场竞争力。
第二章 总体方案设计本章着重介绍了通用电动车行行驶状态监测仪的系统总体框架，以及器件选型。
系统可分为7个模块，分别为电源模块、微处理器最小工作系统、速度检测模块、电量检测模块、数据存储、时钟模块、键盘和TFT LCD 液晶显示模块。
2.1 总体设计方案图2-1 系统整体框图此电动车行车监测仪安装在电动车上。
具有时速显示、里程数显示、剩余电能状态指示、剩余可行驶路程显示等一系列功能。
为广大电动车提供了其驾驶活动的反馈信息 为其带来最大程度行车安全的保障，并且便于电动车的日常维护。
主要工作流程见下：1、时速的测量：使用红外光电传感器实现。
车轮每转动45°光电传感器向核心部分STM32F030R8T6微处理器发出一个脉冲信号。
微处理器使用定时器记录一定时间内的脉冲总数，做出相应处理，得出时速并显示。
此处处理的过程需要用到车轮尺寸这个量，然而不同的电动车车轮尺寸大小不同。
所以监测仪支持车轮尺寸的手工设定，通过使用键盘输入实现此项功能的设定。
以适用于不同电动车的使用需求。
2、里程数的测量：建立在测得的时速之上。
结合已经测得的时速以及定时器的定时长度，累计得到行车里程数显示。
并使用EEPROM 进行存储。
保证每次电动车断电后上一次的行车里程数量不会丢失进行累加。
3、电能状态的指示，通过STM32F030R8T6微处理器内部的AD 模块采集电池的输出电压，并结合电池参数计算电池的剩余电量并通过TFT LCD 进行显示STM32F030R8T6微处理器键盘和LCD 显示单元光电门速度检测单元电池电量检测单元EEPROM 数据存储单元RTC 实时时钟模块电源模块和预警。
4、剩余行驶路程预报：建立在测得的剩余电量的基础之上。
结合已经测得的剩余电量，以及电动车的电动机平均功率，计算得到剩余行车路程数显示。
2.2 控制芯片选择处理器作为一个控制系统的核心。
现在市场比较通用的51系列单片机，51系列技术比较成熟，应用比较广泛，网上资源较多。
但此系列单片机是8位机，处理速度不是很快，资源不够充足，而且其最小系统的外围电路都要自己设计和制作，使用起来不是很方便。
然而ST意法半导体公司于2013年7月发布的STM32F030，拥有32位的性能，而价格仅为32美分，是该产品的最大亮点。
STM32F030超值系列微控制器让低端嵌入式设计使用的极简设计方法成为历史。
通过降低8位用户熟知的资源限制，该系列产品有助于简化设计同时提高应用性能。
在扩展系统的同时硬件变化很小。
该系列微控制器在不牺牲性能的前提下，具有传统8位架构的实惠价格。
STM32F030超值系列具有8位微控制器的便利性和简易性，除价格实惠的探索套件和可支持ARM Cortex-M的通用工具外，开发生态系统还提供100%免费的开发工具链。
2.3 STM32F030R8T6 的特点和资源如图2-2所示为 STM32F030内核资源图。
图2-2 STM32F030内核资源图STM32F030R8T6微控制器采用高性能的ARM Cortex™-M0 的32 位RISC内核，工作于48 MHz频率。
内置高速的嵌入式64KB闪存和8KB RAM。