摩托车电子速度表电路设计
电子车速里程表的设计..
电子车速里程表的设计摘要随着电子技术的迅猛发展，电子式里程表得以广泛应用，现在很多轿车仪表已经使用电子车速里程表。
本设计介绍一种基于AT89C51单片机的智能电子里程表。
该电子式里程表是一种数字式仪表，主要由车速表和里程表两部分组成，其传感器采用霍尔传感器的脉冲信号检测与转换。
此里程表不仅可显示车辆行驶的总里程，也可显示一段时间的阶段里程，还可显示车速，以及实现超速报警等功能，并具有较强的再开发能力。
本文详细描述了利用霍尔传感器和AT89C51单片机开发测速系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍，该系统可以方便的实现实时速度、里程的采集和显示，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，有利于我们日常生活和汽车生产业的发展，也可以当作测速处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。
该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行速度里程测量，有广泛的应用前景。
关键词：AT89C51，数码管显示器，霍尔传感器，速度里程表目录1 绪论1.1课题描述随着电子技术的迅猛发展，电子式里程表得以广泛应用，现在很多轿车仪表已经使用电子车速里程表。
以单片机为核心的智能电子里程表，不仅可以显示车辆行驶的总里程，还可以显示车速，以及实现超速报警等功能，并具有较强的再开发能力。
本设计利用霍尔传感器开发测速系统，完成速度信号采集电路的设计。
其次重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析。
该系统可以方便的实现汽车速度、行驶里程的测量和显示，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，有利于我们日常生活和汽车生产业的发展，也可以当作测速处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。
霍尔传感器与AT89C51结合实现最简测速系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行速度里程测量，有广泛的应用前景。
摩托车测速表的设计
课程设计说明书课程设计名称：专业课程设计课程设计题目：摩托车测速表的设计学院名称：信息工程学院专业：电子信息科学与技术班级：120431 学号：姓名：刘处荣评分：教师：吴开志20 15 年9 月 5 日专业课程设计任务书2014－2015学年第二学期分散1周第16 周－18 周集中题目摩托车测速表的设计内容及要求技术要求：（1）利用光电转换器实现车轮转速的测量（2）利用单片机实现速度的计算和显示（3）测速范围：1 –80 KM/小时（4）显示精度：1KM进度安排分散1周：查资料、方案确定。
第16周：电子钟编程及调试。
第17周：摩托车测速表的软硬件设计、调试。
第18周：考试、撰写并上交报告。
学生姓名：刘处荣、陈星星指导时间：分散1周，集中指导：指导地点：综合楼中505 室任务下达2015 年 6 月 1 日任务完成2015 年7 月 3 日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作√ 4.其它□指导教师吴开志系（部）主任贾杰注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要摩托车，由汽油机驱动，靠手把操纵前轮转向的两轮或三轮车，轻便灵活，行驶迅速，广泛用于巡逻、客货运输等，也用作体育运动器械。
转速测量方法分为两类，（1）直接法：直接观测电机的机械运动，测量特定时间内机械旋转的圈数，从而测出其转速；（2）间接法：测量由于机械转动导致其他物理量的变化，从这些物理量的变化与转速的关系来得到转速。
目前常用的测速方法有霍尔元件测速法、离心式转速表测速法、闪光测速法等本课题主要研究转速的测量，通用于各类需要测转速的环境中。
本系统采用对射式光电开关产生与齿轮相对应的脉冲信号，使用AT89S52单片机采样脉冲信号并计算每分钟内脉冲信号的数目，通过液晶显示器显示电机的转速值。
经过仿真测试和软硬件系统的搭建，本系统符合设计要求，简单实用，有效降低了车速所需的仪器成本，测速比较稳定，有一定的利用推广价值。
基于AT89C2O51的电动车车速显示电路设计硬件说明书
广播电视大学五年制（高职）毕业设计说明书设计课题基于AT89C2051的电动车车速显示电路设计学校城市职业学院年级城五07电子专业应用电子技术姓名黄俊欣学号 0726080107指导教师芳菲职称副教授二○一二年三月目录摘要 (3)1 引言 (4)1.1 选题背景 (4)1.2 研究意义 (4)1.3 研究容 (4)2 总体设计方案 (6)3 系统单元模块概述 (8)3.1 传感器选择 (8)3.2 单片机选型 (10)3.3 显示模块选型 (10)3.4 报警电路选择 (11)3.5 速度算法概述 (11)4 系统硬件设计 (15)4.1单片机主控电路 (15)4.2 变换电路设计 (18)4.3 传感器电路设计 (19)4.4 信号处理电路设计 (21)4.5 存储器电路设计 (22)4.6 报警电路设计 (24)4.7 显示电路设计 (28)4.8 掉电保护电路设计 (29)4.9 数据处理过程 (31)5 系统仿真与分析 (32)5.1仿真结果 (32)5.2仿真分析 (33)6 小结 (34)致 (35)参考文献 (36)附录B 电路图 (37)摘要随着科技的迅速发展，单片机的应用也越来越广泛，并带动传统控制检测技术不断更新。
现在的车速表大多是电子式的，用LED数码管或LCD即时显示，显示更加直观。
电子式车速表采用接触车速传感器代替软轴传动,可使车速表的安装位置不受距离限制，进一步有效地克服了机械式车速表中的诸多不足。
本次设计给出了以AT89C2051为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示所测速度的设计方案，以及串口数据存储电路和系统软件。
该方案由于使用了数码管显示模块和E2PROM，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。
其号预处理电路包含信号放大、波形变换和波形整形：信号预处理电路中的放大器用于对待测信号进行放大,以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接口的TTL 信号。
摩托车测速表的设计资料
课程设计说明书课程设计名称：专业课程设计课程设计题目：摩托车测速表的设计学院名称：信息工程学院专业：电子信息科学与技术班级： 120431 学号： 12043122 姓名：刘处荣评分：教师：吴开志20 15 年 9 月 5 日专业课程设计任务书2014－2015学年第二学期分散1周第16 周－ 18 周集中题目摩托车测速表的设计内容及要求技术要求：（1）利用光电转换器实现车轮转速的测量（2）利用单片机实现速度的计算和显示（3）测速范围：1 – 80 KM/小时（4）显示精度：1KM进度安排分散1周：查资料、方案确定。
第16周：电子钟编程及调试。
第17周：摩托车测速表的软硬件设计、调试。
第18周：考试、撰写并上交报告。
学生姓名：刘处荣、陈星星指导时间：分散1周，集中指导：2015.6.15-2015.7.3 指导地点：综合楼中505 室任务下达2015 年 6 月 1 日任务完成2015 年 7 月 3 日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作√ 4.其它□指导教师吴开志系（部）主任贾杰注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要摩托车，由汽油机驱动，靠手把操纵前轮转向的两轮或三轮车，轻便灵活，行驶迅速，广泛用于巡逻、客货运输等，也用作体育运动器械。
转速测量方法分为两类，（1）直接法：直接观测电机的机械运动，测量特定时间内机械旋转的圈数，从而测出其转速；（2）间接法：测量由于机械转动导致其他物理量的变化，从这些物理量的变化与转速的关系来得到转速。
目前常用的测速方法有霍尔元件测速法、离心式转速表测速法、闪光测速法等本课题主要研究转速的测量，通用于各类需要测转速的环境中。
本系统采用对射式光电开关产生与齿轮相对应的脉冲信号，使用AT89S52单片机采样脉冲信号并计算每分钟内脉冲信号的数目，通过液晶显示器显示电机的转速值。
基于单片机的速度里程表设计报告
１设计目的该课题主要是利用单片机技术进行的一项软、硬件开发技术。
其目的是培养学生利用单片机技术解决生产、生活中的实际问题,对提高学生设计能力动手能力和工程实践技能有较重要的意义。
学生应具备电路分析、电子技术、单片机技术等方面的相关知识,熟悉单片机系统流程图、硬件结构图及汇编语言,能进行单片机控制电路的连接、程序编写、输入、修改及调试等。
２设计任务2.１总述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摩托车的速度里程表。
本文主要介绍了摩托车的速度里程表的设计任务、图纸说明、方案设计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。
具体的硬件电路包括AT89C51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ｃ语言编写。
２.2硬件设计2.2.1总述摩托车的速度里程表的硬件电路设计是基础部分,它包括信号的捕获、放大、整形，单片机的计算处理,数码管的实时显示和单片机外围基本电路的设计,两大主要器件就是传感器和单片机。
２.２.２传感器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。
其中最具代表的传感器就是霍尔传感器,在自动检测系统中,利用霍尔传感器测转数是一种最基本的测量工作。
２.2．３单片机单片机是本次设计的核心部件，它是信号从采集到输出的桥梁，而且包括计算、定时、信息处理等功能。
2.2.4数码管本设计采用LED数码管显示。
在单片机系统中，通常用LEＤ数码显示器来显示各种数字或符号。
由于它具有显示清晰、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。
八段LED显示器由8个发光二极管组成。
其中７个发光二极管构成字型“８”的各个笔画段，另一个小数点为dp发光二极管。
LEＤ显示器有两种不同的形式：一种是发光二极管的阳极都连在一起的,称为共阳极ＬＥＤ显示器;另一种是二极管的阴极都连在一起的,称为共阴极LEＤ显示器。
电气自动化毕业设计 单片机的摩托车测速表设计
摘要于单片机的摩托车测速表设计摘要随着时代发展，摩托车等交通工具成为了当代人出行不可少的代步工具，像这种以车轮转动前进的交通工具在行驶中不免要有时速表，以便于司机掌握车子的速度。
本次设计的测速系统也可用于各种汽车速度及电机转速的测量。
纵观我们生活的各方面，单片机无处不在。
各种仪表的控制到工业化自动化控制等等，可以说单片机改变了我们的生活。
转速是各类车轮运行过程中的一个重要监测量，目前国内外常用的转速测量方法有光电码盘测速法、离心式转速表测速法、闪光测速法、和霍尔元件测速法等。
本次设计给出了以STC89C52为核心，利用单片机的运算和控制功能，完成了摩托车测速系统的硬件及软件的设计。
该系统的硬件设计部分包括单片机的主控电路、光电脉冲产生模块、速度显示模块及电源电路。
软件设计部分包括总流程图及程序。
本文介绍了一种基于STC89C52单片机的光电开关转速测量系统的设计。
系统采用对射式光电开关产生与齿轮相对应的脉冲信号，使用STC89C52单片机采样脉冲信号并计算每分钟内脉冲信号的数目，即电机对应的转速值，最终系统通过数码管实时显示电机的转速值。
经过仿真测试和软硬件系统的搭建，本系统满足设计要求，且结构简单、实用。
关键字：单片机；光电检测开关；数码管1ABSTRACTWith the development of the times, motorcycles and other vehicles become travel indispensable means of transport for the contemporary people, As the wheel rotates along the vehicle traveling in not to have the speed table, so that the driver to master the car's speed.The design of the measurement system can also be used for measuring various vehicle speed and the speed of the motor.All throughout our life everywhere microcontroller can be seem everywhere. From various kinds of instrument control to the industrial automation control and so on, it can be said that the microcontroller has changed our life.All kinds of wheel running speed is an important monitoring capacity ，speed measurement methods currently used at home and abroad have photoelectric encoder speed ，centrifugal tachometer gun，flash gun，and the Hall element gun law. The STC89C52 is designed to give the core of computing and the use of microcomputer control and completed the hardware and software design of the motorcycle speed system. Part of the hardware design of the system includes main control circuit, SCM photoelectric pulse generating module, display module and a power supply circuit speed. Software design includes the total flowchart and program.This paper introduces a photoelectric switch STC89C52 microcontroller speed measurement system based on design. System uses beam photoelectric switch generates a pulse signal corresponding to the gear ，using MCU STC89C52 sampling pulse signal and calculates the number of pulses per minute ，that the motor speed value corresponding tothe final value of the motor speed real-time display system through digital . After building simulation testing hardware and software systems ，the system meet the design requirements ，and the structure is simple and practical.KEY WORDS：microcontroller; photoelectric detection switch; digital display2目录目录摘要 (1)第一章绪论 (5)1.1课题开发的背景和现状 (5)1.2研究目的、意义及研究内容 (5)1.3系统设计内容与要求 (6)第二章系统方案的选择与论证 (7)2.1 测速传感器的选择 (7)2.1.1 光电传感器 (7)2.1.2 霍尔传感器 (9)2.1.3 方案选择 (10)2.2 单片机方案的选择 (10)2.2.1 51系列单片机 (10)2.2.2 AVR系列单片机 (10)2.2.3 MSP430单片机 (10)2.2.4方案选择 (11)2.3 显示方案的选择 (11)2.3.1 LED显示屏： (11)2.3.2 LCD显示屏： (13)2.3.3 方案选择 (13)2.4 电源电路的选择 (13)2.4.1 开关电源： (14)2.4.2线性稳压电源： (15)2.4.3方案选择 (15)第三章系统硬件单元电路设计 (16)3.1单片机电路设计 (16)3.1.1 单片机的特点 (16)3.1.2 单片机最小系统组成 (19)3.2 光电脉冲产生模块 (21)3.3速度显示模块设计 (22)3.4 电源电路设计 (22)第四章系统软件设计 (24)4.1 编程软件keil (24)4.2 主程序流程图 (25)4.3 T0中断子程序流程图 (26)4.4 脉冲计数处理子程序流程图 (27)3。
摩托车电子式转速／里程仪表电路设计
摩托车电子式转速／里程仪表电路设计
孙学福
【期刊名称】《摩托车技术》
【年(卷),期】1999(000)006
【总页数】3页(P27-28,32)
【作者】孙学福
【作者单位】天港电子公司
【正文语种】中文
【中图分类】U483
【相关文献】
1.电子式车速里程表、转速表误差分析 [J], 张建峰
2.第二代摩托车电子式转速表 [J], 刘亚飞
3.摩托车用电子式转速表结构原理及维护 [J], 吴正权
4.一种用于摩托车发动机转速测量的仪表——SZ—A型转速表 [J], 陈同玲;秦京华
5.基于单片机的电子式转速里程表的设计与实现 [J], 贾洪彬
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电子车速里程表单片机控制电路设计
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图 １ 电子 车速里 程表 设计 的 电路 原理 图 四 、 电子 车速 里程 表单 片机 控制 系统 总体 设计 通过 霍尔 型转 速传 感 器检 测汽 车的 转速 ，用 单片 机 Ａ ８Ｃ １ Ｔ ９ ５ 对霍 尔传 感器 的数据 进 行处 理并送 入 ＬＤ和 指针 型模 拟表 头进行 Ｃ 显示 和指 示 。霍尔 传感 器发 出的脉冲 信 号经 过整 形可 分成两 路 ， 路送 到 单片机 的 Ｉ Ｔ 端用 于 累计里 程计 数 ， Ｎ０ 另一 路送到 Ｌ １ １ Ｍ８９ 驱动 器 的转速 信 号输入 端 （ ０ 脚 ） １ ，然后 由驱动 电路 根据输 入信 号的频 率在 ２脚和 １ 脚 输 出相应 的正 弦和 余弦 驱动 信号 ， 字线 ２ 十 圈产 生 的磁 场共 同作用 于磁铁 可使 转轴 组件 偏转 相应 的角 度 。
里程 累计 实现 原理 车速 里程 表 的转速 是车 速 里程 表转 轴 （ 软轴 ）在 汽车 行驶 一 公里 时所 转过 的转 数 。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 ，这种 车速 里 程表 转轴每 转 一 圈 ，霍 尔传 感器 将 感应 发出 ８个 脉冲 。现在 以速 比为 ｌ ６ ４的车型 为例 ， 车行 驶 ： ２ 汽 公里 ，则 霍 尔传感 器 发出 的脉冲 数共 为 ８ ２ ＝ ９ ２个 ，或 者 ×６ ４ ４ ９ 说 ，每 个脉 冲代 表 了 ｌ ４ ９ ／ ９ ２公里 的里 程 。车辆 开动 后 ，监制 传 感器对 车轮 的转 动进 行采 样 ， 脉冲 采样 信 号输入 到单 片机 引脚 ， 将 单片机 的定 时计 数器 Ｔ 工作 于计 数器 方式 ，累计脉 冲个 数 ， 据 ｌ 根 段 时 间内的 脉冲 个数 和车 轮 的大小 ，就 可 以 由单片机 计 算 出运 行 的速 度和 公里 数 ，并驱 动显 示器 进行 显 示。 转速 的计算 公式 ：ｖ ４ ９ ／ ６ Ｏ （ 代 表 霍尔传 感器 发 出的 ＝ ９ ２ ３０ ｆ 脉 冲信 号的频 率 ） 里 程数 的计算 公式 ：Ｓ ｘ ４ ９ ｘ代表 读 出的脉冲 数 ） ＝ ／ ９ ２（ 公式说 明 ： 汽车 行驶 一公 里发 出 ４ ９ ９ ２个脉冲 ， 假如 一 秒钟 发 出 １ ０ 个 脉冲 。那么 一小 时发 出 ３ ０ ０ ０ 脉冲 ，那 么转速 、里 ００ ６００ 个 程 数 的公式就 如上 式所 述 。 二 、车 速测量 及指 示 原理 车 速指 示可 采用双 线 圈汽 车转 速表 头 ，它 由空 气轴 表 芯和 驱 动 电路 组成 ， 空气轴表 芯 通常 由三 部分 组 成 ：磁铁 、与 转轴 相 连 的指针和 两个 互成 九十 度 的线 圈 。转轴 是表 芯 唯一 的可动 部件 ， 磁铁 的转 角总 是趋 向于 两 个线 圈 的磁场 强度 矢量 的合 成方 向，磁 场 强度 正 比于 加在 线 圈上 的 电压 ，因此 ，通 过 改变 电压 的极性 和 幅度 ，可 在理 论上 使转轴 组件 在 ０ ６ ￣３ ０度范 围内转 动 。显然 ， 只 要 能按 一定 的规律 驱动 两个 线 圈 ，就可 以 使指针 偏转 位置 与 输入 量 成线性 关系 ，即满足 下列 公式 ：
基于ATCO的电动车车速显示电路设计硬件说明书DOC
基于AT89C2O51的电动车车速显示电路设计硬件说明书江苏广播电视大学五年制高职毕业设计说明书设计课题基于AT89C2051的电动车车速显示电路设计学校江苏城市职业学院年级城五07电子专业应用电子技术姓名黄俊欣学号 0726080107 指导教师蒋芳菲职称副教授二○一二年三月目录摘要 31 引言 411 选题背景 412 研究意义 413 研究内容 42 总体设计方案 63 系统单元模块概述831 传感器选择 832 单片机选型 1033 显示模块选型1034 报警电路选择1135 速度算法概述114 系统硬件设计1541单片机主控电路 1542 变换电路设计1843 传感器电路设计1944 信号处理电路设计2145 存储器电路设计2246 报警电路设计2447 显示电路设计2848 掉电保护电路设计2949 数据处理过程315 系统仿真与分析 3251仿真结果3252仿真分析336 小结34致谢35参考文献36附录B 电路图37摘要随着科技的迅速发展单片机的应用也越来越广泛并带动传统控制检测技术不断更新现在的车速表大多是电子式的用LED数码管或LCD即时显示显示更加直观电子式车速表采用接触车速传感器代替软轴传动可使车速表的安装位置不受距离限制进一步有效地克服了机械式车速表中的诸多不足本次设计给出了以AT89C2051为核心利用单片机的运算和控制功能并采用系统化LED显示模块实时显示所测速度的设计方案以及串口数据存储电路和系统软件该方案由于使用了数码管显示模块和E2PROM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其中信号预处理电路包含信号放大波形变换和波形整形信号预处理电路中的放大器用于对待测信号进行放大以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接口的TTL 信号通过单片机的设置可使INT0 引脚能够对内部定时器T0 的工作进行控制这样能精确地测出加到INT0 引脚的正脉冲宽度即测出脉冲信号的期速度显示部分采用数码显示所得的数据采用I2C总线并通过E2PROM来存储因而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方案实现了电动车速度即时显示并可通过控制两个按键显示速度或里程同时加入了超速语音报警功能使之更加人性化关键词单片机霍尔传感器数码显示语音报警DCDC变换器1 引言11 选题背景在全球倡导绿色环保的大趋势下我国加大了对车辆排放和噪声的管理由于电动自行车具有无污染低噪声和轻便快捷等优点是一种绿色环保的交通工具随着我国城市规模的迅速扩大及农村道路的日益改善长期依靠脚踏自行车的人们将会把目标转向电动自行车对电动自行车需求也会越来越大人们对环境的关注以及相关技术的更新有力地促进了电动自行车的发展我国电动车的研究相比欧美国家起步较晚直到上个世纪90年代中期我国才掀起开发研究的高潮但主要集中在上海北京广东等地到90年代后期基本覆盖全国主要经济发达地区如江苏浙江山东等省虽然我国电动车研究起步晚但从技术角度来看我们并不落后于世界我国电动自行车产业基本保持与世界同步发展水平12 研究意义传统的机械式车速表是由旋转磁场作用于转动盘使转动盘连同车速表指针发生同向的偏转当电磁转矩与弹簧产生的阻力矩平衡时指针偏转停留在某一角度上指针偏转角与车速成正比因而可用其表示车速机械式车速表的缺陷是明显的由于表盘指针偏转程度正比于软轴的转动时产生的磁力当转速较低的时候磁力较小随转速变化波动较大因此低速时车速表指针摆动剧烈测量及显示精度不高对于发动机后置的车辆要将车速表指针的偏转动力由变速箱经软轴等传至驾驶室软轴必然布置的较长如何将这种长长的转动软轴从结构上布置妥当肯定是一件十分困难的事情现在的车速表大多是电子式的用LED数码管或LCD显示使速度显示更加直观采用接触车速传感器代替软轴传动可使车速表的安装位置不受距离限制有效地克服了机械式车速表中的诸多不足电子式车速表更加智能车速表的功能也更加人性化如加上了里程累计超速提醒等功能13 研究内容本设计以AT89C2051为核心通过霍尔传感器来检测自行车的运转情况进而实现电动自行车的速度最后用2位的LED能直观的将速度与里程显示给用户并且在速度高于一定的值时可自动向用户报警从而达到智能化主要研究内容1传感器电路模块设计2电源电路设计3存储器电路模块设计4报警电路设计5显示电路设计6掉电保护电路设计2 总体设计方案本速度里程表由信号预处理电路AT89C2051单片机数码管显示电路串口数据存储电路和系统软件组成其中信号预处理电路包含信号放大波形变换和波形整形信号预处理电路中的放大器用于对待测信号进行放大以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接口的TTL 信号通过单片机的设置可使INT0 引脚能够对内部定时器T0 的工作进行控制这样能精确地测出加到INT0 引脚的正脉冲宽度即测出脉冲信号的周期速度显示部分采用数码显示模块所得的数据采用I2C总线并通过E2PROM来存储因而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系统软件包括单片机和液晶模块的初始化模块液晶模块的写数据命令子模块周期测量模块速度里程计算模块数据存储模块速度和里程显示数据转BCD 码模块显示数据消多余零模块数据显示模块以及实时中断服务模块等该设计能实时地将所测的速度显示出来同时也能够累计显示总里程数该速度表能将传感器输入到单片机的脉冲信号的宽度传感器将车速转变成相应宽度的脉冲信号实时地测量出来然后通过单片机计算出速度和里程再将所得的数据存储到串口数据存储器并由动态数码显示模块实时显示出所测速度本设计用两个按键来控制显示速度或里程考虑到信号的衰减干扰等影响在信号送入单片机前应对其进行放大整形然后再输入到单片机进行测速单片机利用定时器T0 的控制功能测出输入信号的周期后再利用单片机的算术运算功能将周期转换成速度同时每秒钟进行一次里程累计从而计算出总里程最后将得出的速度里程值存储在E2PROM中并根据两个按键的选择情况来显示速度或里程为了方便计算要显示数据值的段码可再将其转换成压缩的BCD 码然后通过查表将要显示的数据值中每一位的压缩BCD 码转换成8 段码送到显示缓冲区最后经串口送至液晶显示模块以显示所测的速度或里程设计时应综合考虑测速精度和系统反应时间本设计用测量脉冲频率来计算速度因而具有较高的测速精度为了保证系统的实时性系统的速度转换模块和显示数据转BCD 码模块都采用快速算法另外还应尽量保证其它子模块在编程时的通用性和高效性本设计的速度和里程值采用2位显示系统方框图如图2-1所示图2-1 系统方框图3 系统单元模块概述31 传感器选择方案一光电传感器光电传感器是应用非常广泛的一种器件各种各样的形式如透射式反射式等基本原理就是当发射管光照射到接收管时接收管导通反之关断以透射式为例如图3-1所示当不透光的物体挡住发射与接收之间的间隙时开关管关断否则打开为此可以制作一个遮光叶片如图3-2所示安装在转轴上当扇叶经过时产生脉冲信号当叶片数较多时旋转一周可以获得多个脉冲信号图3-1 光电传感器的原理图图3-2 遮光叶片将光敏电阻安装在自行车前又的一侧在同等高度的另一侧安上一个高亮度的发光二极管在同等高度的辐条上贴上一圈黑色材料并在黑色材料上打上等间距的小孔这样当小孔经过光敏电阻时光敏电阻根据光电流的变化发出脉冲从而测量里程方案二光电编码器光电编码器的工作原理与光电传感器一样不过它已将光电传感器电子电路码盘等做成一个整体只要用连轴器将光电传感器的轴与转轴相连就能获得多种输出信号它广泛应用于数控机床回转台伺服传动机器人雷达军事目标测定等需要检测角度的装置和设备中如图3-3所示是某光电编码器的外形图3-3 成品光电编码器将旋转编码器安装在车轴上这样每当车轮转过一定的距离编码器就会发出一个脉冲利用脉冲数对里程进行测量方案三霍尔传感器霍尔传感器是对磁敏感的传感元件常用于开关信号采集的有CS3020CS3040A04E等这种传感器是一个3端器件外形与三极管相似只要接上电源地即可工作输出通常是集电极开路OC门输出工作电压范围宽使用非常方便图3-4 霍尔元件和磁钢实际图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圆周上粘上一粒磁钢让霍尔开关靠近磁钢就有信号输出转轴旋转时就会不断地产生脉冲信号输出如果在圆周上粘上多粒磁钢可以实现旋转一周获得多个脉冲输出单片机根据脉冲数来计算里程霍尔元件和磁钢如图3-4所示在粘磁钢时要注意霍尔传感器对磁场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再试这种传感器不怕灰尘油污在工业现场应用广泛光敏电阻对光特别敏感当白天行驶时外界光敏电阻对光特别敏感当白天行驶时外界光源导致光敏电阻发出错误信号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测量在雾天和雨天光敏电阻的测量的效果也不好而编码器必须安装在车轴上这样安装就会给用户带来很多不便霍尔元件不受天气的影响即便被泥沙或灰尘覆盖对测量也不会有任何影响由霍尔元件加整形电路构成的霍尔开关系统具有输出响应快数字脉冲性能好安装方便性能可靠不受光线泥水等因素影响价格便宜的优点所以本设计采用方案三霍尔传感器32 单片机选型速度里程测量电路选用AT89C2051 作为频率计的信号处理核心AT89C2051 包含2kB 闪存128B 的RAM15 根I O 口线2 个16 位定时计数器5 个向量二级中断结构和 1 个全双工串行口同时还具有加密阵列的二级程序存储器加锁功能设计中用到了AT89C2051 的T0T1 定时器和INT0 引脚以及P1 端口的6 个口线由于该单片机与89C51 相兼容因此在硬件电路设计和软件编程方面更加方便考虑到AT89C2051 本身固有的特点设计时需注意以下几点首先它的程序存储器空间为2kB 因此所有的跳转和分支转移指令都要限制在这个范围内其次它没有MOVX指令也就是说它不支持外部存储器操作这一点设计时定要考虑到此外AT89C2051 自身还有一些其它特点譬如可以使用命令使其工作在低功耗模式等单片机利用T0 定时器和INT0 引脚来测量输入方波信号周期而使用外部中断来控制定时器T0 是否开始定时当定时器T0 的运行控制位复位时不管P3 2 引脚是何值定时器都不工作只有当定时器T0 的运行控制位置位后才能根据P3 2 引脚状态来决定定时器是否工作当P3 2 引脚出现高电平时定时器T0 开始定时而在其出现低电平时定时器T0 停止工作并将测量信号的周期保存在定时器的16 位寄存器中系统初始化时可通过设置使T0 和T1 定时器工作在模式1 方式T1 定时器主要用于形成1 秒钟定时信号用以为测量里程提供时间条件33 显示模块选型单片机系统中常用的显示器有发光二极管LED显示器液晶LCD显示器等在这里由于单片机测速系统比较简单所以只考虑LED静态动态显示器和LCD显示器LED显示器工作方式有两种静态显示方式和动态显示方式方案一 LED静态显示器静态显示的特点是每个数码管的段选必须接一个8位数据线来保持显示字形码当送入一次字形码后显示字形可一直保持直到送入新字形码为止这种方法的优点是占用CPU时间少显示便于监测和控制缺点是硬件电路比较复杂成本较高方案二LED动态显示器动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在一起由位选线控制是哪一位数码管有效这样一来就没有必要每一位数码管配一个锁存器从而大大地简化了硬件电路选亮数码管采用动态扫描显示所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用使人的感觉好像各位数码管同时都在显示动态显示的亮度比静态显示要差一些所以在选择限流电阻时应略小于静态显示电路中的方案三用液晶显示器LCD显示信息LCD显示器工作原理就是利用液晶的物理特性通电时排列变得有序使光线容易通过不通电时排列混乱阻止光线通过说简单点就是让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透 LCD的好处有与CRT显示器相比LCD的优点主要包括零辐射低功耗散热小体积小图像还原精确字符显示锐利等LED背光源技术能够大幅度提升电视画面的对比度和色彩表现力同时具有节能环保等诸多优点势必成为未来电子显示技术的发展趋势LED技术具有非常明显的三大优势第一它显示的色彩更加丰富色彩数量可超过目前传统CCFL冷阴极荧光管背光灯的1倍以上第二LED背光源亮度可以随着画面亮度进行主动调节可节能30以上第三LED背光源不含铅和汞等有毒有害物质是真正的绿色环保光源LED技术的优势还在于LED比LCD更高的刷新速率使得LED在视频方面有更好的性能表现静态LED硬件电路比较复杂成本较高另外电动车速度是不断变化的明显用静态LED不合适所以我们在这个系统中采用动态LED34 报警电路选择为了让电动车的超速报警系统更加人性化该报警系统使用语音报警报警电路的核心是WTV040语音芯片之所以选择WTV040语音芯片作为电动车超速报警器电路的核心是因为WTV040语音芯片不仅仅能满足电动车超速报警器性能的各种要求而且芯片价格便宜外围电路简单容易制作最重要的是语音内容可以由自己决定选用35 速度算法概述速度测量是工控系统中最基本的需求之一最常用的是用数字脉冲测量某根轴的转速再根据机械比直径换算成线速度脉冲测速最典型的方法有测频率M 法和测周期T法M法是测量单位时间内的脉数换算成频率因存在测量时间内首尾的半个脉冲问题可能会有2个脉的误差速度较低时因测量时间内的脉冲数变少误差所占的比例会变大所以M法宜测量高速如要降低测量的速度下限可以提高编码器线数或加大测量的单位时间使用一次采集的脉冲数尽可能多T法是测量两个脉冲之间的时间换算成周期从而得到频率因存在半个时间单位的问题可能会有1个时间单位的误差速度较高时测得的周期较小误差所占的比例变大所以T法宜测量低速如要增加速度测量的上限可以减小编码器的脉冲数或使用更小更精确的计时单位使一次测量的时间值尽可能大本系统采用多倍周期法M法T法各且优劣和适应范围编码器线数不能无限增加测量时间也不能太长得考虑实时性计时单位也不能无限小所以往往候M法T 法都无法胜任全速度范围内的测量因此产生了M法T法结合的多倍周期法低速时测周期高速时测频率当车轮转动时霍尔元件输出连续脉冲信号此时的车速计算就是将脉冲频率转换为车轮的转速目前常用的转速计算方法有以下几种频率法周期法和多倍周期法在总结多倍周期法的计算原理分析计算误差的基础上提出了一种新的转速计算方法---转速计算的精度自适应方法这种方法在保证各频带转速计算精度的同时也能满足本系统检测的实时性的要求较好地克服了传统转速计算方法的局限性轮速V计算公式见式3-1 V2z f 3-1式中r滚筒半径z磁片数量f转速脉冲频率对于确定的系统2z为常数所以车速计算的误差分析转换成转速输出脉冲频率的误差分析对于转速低频测量周期法有较高的精度而对于转速高频测量频率法有较高精度因此如果把周期法与频率法结合起来采用转速脉冲周期倍乘的措施可以展宽转速测量范围提高测量精度这就是多倍周期法转速脉冲信号按固定分频数进行分频使得被测周期得到倍乘计算转速脉冲频率f 3-2式中周期倍乘数实际转速输出脉冲信号的周期T分频脉冲周期在实际的软件实现过程中分频脉冲周期T总是换算成N 个时标信号周期进行计算这时可认为代入式2-2有 3-3由于采用转速周期倍乘措施这样所测得的为个转速脉冲周期的平均值由于每个转速脉冲周期都存在着的误差如磁片在滚筒端面的圆周边缘分布不均匀等有正有负所以取个转速周期的平均值的误差必然小于单个周期的误差从而提高了转速测量的精度转速计算多倍周期法对于不同转速频率范围都能达到很高的测量精度但是由于这种方法对低频转速脉冲信号进行了倍乘所以多倍周期法在提高高额转速计算精度的同时拉大了低频转速计算的时间间隔从而降低了低速检测时的实时性具体测量原理如图3-5所示图3-5 多倍周期法测量原理图此方法是以多倍周期法为基础并结合转速的计算精度和检测的实时性的要求设计完成的这种方法和多倍周期法的区别在于多倍周期法的转速脉冲倍乘数为固定值造成了低速计算实时性差的歃点而精度自适应方法则克服了这一缺点在保证高速低速计算精度的同时很好地保证了低速检测的实时性此方法关键是式3-2中值的选取须根据精度的要求和时间限制等条件来确定首先为保证检测的实时性设定最大的测试周期为由时问限制条件可以确定的上限值为3-4 然后根据精度要求的限制条件可求出的下限值由式3-3可得3-5 由式3-5可知测量误差来自两部分一部分是时标信号脉冲计数误差N这种误差即±1字误差此时dN士1另一部分为时标精度误差这是一种常值误差通常单片机用晶体振荡器定时精度相当高保证在以下所以此项误差一般可以忽略根据以上分析误差主要来自时标信号脉冲计数误差即 3-6若精度要求为a即 3-7 3-8综合式3-4和式3-8即可确定值 3-9在实际计算过程中以每个测试周期中的第一个转速周期作为求解值的试算脉冲得到的下限值再由测试周期计算出的上限值从中取一个合适的整数值作为当前测试周期内的转速脉冲分颓值由于固定转速计算精度所以转速越高值越大转速越低值越小这样既保证了转速计算精度又提高了低速检测的实时性精度自适应方法的软件设计关键在于计算出每个测试周期内的的值由于在具体的检测系统中是已知的由式3-4可知求的上限值只须求出此测试周期内的值利用AT89C2051单片机中的定时器计数器T的门控位GATE测量INTOP32引脚上出现的转速脉冲宽度的值即为转速脉冲宽度的2倍同理利用的值可求出的下限值然后再用插值法从下限值和上限值得到一个整数值即为当前测试周期内的分频值求出值后再按多倍周期法的转速计算公式利用89C2051单片机的定时器计数器在时间内对时标脉冲进行计数其值为N这样即可求出车速4 系统硬件设计41单片机主控电路411 单片机概述AT89C2051是美国ATMEL公司生产的低电压高性能CMOS 8位单片机片内含2k bytes的可反复擦写的只读程序存储器PEROM和128bytes的随机数据存储器RAM器件采用ATMEL公司的高密度非易失性存储技术生产兼容标准MCS-51指令系统片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元功能强大at89c2051单片机可为您提供许多高性价比的应用场合它具有如下主要特性和MCS-51产品的兼容2K字节可重编程闪速存储器耐久性1000写擦除周期27V6V的操作范围全静态操作0Hz24MHz两级加密程序存储器128×8位内部RAM15根可编程IO引线两个16位定时器计数器六个中断源可编程串行UART通道直接LED驱动输出片内模拟比较器低功耗空载和掉电方式AT89C2051是一个有20个引脚的芯片引脚如图101所示与8051内部结构进行对比可发现AT89C2051减少了两个对外端口即P0P2口使它最大可能地减少了对外引脚因而芯片尺寸有所减少AT89C2051引脚图4-1所示图4-1 AT89C2051引脚图AT89C2051芯片的20个引脚功能为1 Vcc电源电压2 P1口P1口是一8位双向IO口P10和P11要求外部上拉电阻P10和P11还分别作为片内精密模拟比较器的同相输入AIN0和反相输入AIN1P1口输出缓冲器可吸收20mA电流并能直接驱动LED显示当P1口引脚写入1时其可用作输入端当引脚P12P17用作输入并被外部拉低时它们将因内部的上拉电阻而流出电流IIL P1口还在闪速编程和程序校验期间接收代码数据3 P3口P3口的P30P35P37是带有内部上拉电阻的七个双向I0引脚P36用于固定输入片内比较器的输出信号并且它作为一通用IO引脚而不可访问P3口缓冲器可吸收20mA电流用作输入时被外部拉低P3口引脚将用上拉电阻而流出电流IIL P3口还用于实现AT89C2051的各种功能如下表4-1所示P3口还接收一些用于闪速存储器编程和程序校验的控制信号4 RST复位输入RST一旦变成高电平所有的IO引脚就复位到1当振荡器正在运行时持续给出RST引脚两个机器周期的高电平便可完成复位每一个机器周期需12个振荡器或时钟周期5 XTAL1作为振荡器反相放大器的输入和内部时钟发生器的输入6 XTAL2作为振荡器反相放大器的输出。
摩托车电子速度表电路设计
摩托车电子速度表电路设计摘要如今，随着科学技术的发展，电子技术在日常生活和社会生活中已得到了广泛的应用。
特别是微电子技术的飞跃发展，更为设计、直观和性能优越、功能全的装置创造了良好的条件。
可以说，电子技术的应用水平是现代化进程的一个重要标准。
目前，数字电子技术已经广泛地应用于计算机、电子测量仪表、通信等各个领域。
例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟仪表精度高，而且容易实现测量的自动化和智能化。
随着科学技术的迅速发展，要求我们理论了解实际，电子技术课程设计的进行使我们有一个难得的机会，通过它可以得到更好的锻炼。
这次课程设计的目的主要是对我们所学知识的加深和巩固，并加强了我们的自主动手能力。
在日常生活中我们可以发现摩托车已经成为人们必不可少的工具，所以摩托车电子表的设计可以给人们带来更多的方便和安全。
关键词：计数器，译码器，显示器，CD4511,CD4553目录1绪论 (1)1.1课题描述 (1)2相关芯片及硬件电路设计 (1)2.1CD4511芯片 (1)2.1.1CD4511功能特性 (1)2.1.2CD4511的各引脚介绍 (1)2.1.3CD4511芯片应用 (3)2.2CD4553芯片 (4)2.2.1 CD4553功能特性 (4)2.2.2 CD4553各引脚介绍 (4)2.2.3CD4553的相关应用 (7)2.3CD40106芯片 (7)2.3.1CD40106的功能特性 (7)2.3.2 CD40106的各引脚介绍 (7)2.4速度检测电路 (8)2.5计数译码及显示电路 (9)2.6时基闸门发生器 (9)2.7摩托车电子速度表设计 (10)总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)1绪论1.1 课题描述如今，随着科学技术的发展，电子技术在日常生活和社会生活中已得到了广泛的应用。
特别是微电子技术的飞跃发展，更为设计、直观和性能优越、功能全的装置创造了良好的条件。
可以说，电子技术的应用水平是现代化进程的一个重要标准。
车速测量仪测量电路设计
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摩托车电子计数器的原理
摩托车电子计数器的原理摩托车电子计数器是一种用于显示摩托车行驶里程和速度的装置。
它是由电子元件组成的电路板，通过传感器感知车轮转动的速度，然后将数据转换成数字信号，最终在液晶屏幕上显示出来。
摩托车电子计数器的工作原理是依靠车轮旋转时发射光并经过光电传感器接收后，通过电路板将光信号转换成数字电信号，并且根据特定的算法来计算里程和车速。
具体实现方式如下。
首先，在摩托车轮辐中安装一个发射器和一个接收器，发射器会发出光线，而接收器会检测到光线的反射。
当轮子旋转时，辐条会在发射器和接收器之间通过，这样就会形成一系列的脉冲信号。
通常情况下，这种信号按照一定的频率发生，表面上看起来像是一个连续不断的波形。
然后，将这个信号输入到电路板中进行数字化处理。
首先，电路板需要接收到这个脉冲信号，并且将其转换成电压信号，然后再通过模拟数字转换器（ADC）将其转换成数字信号，接下来就可以执行计算操作了。
通常情况下，摩托车电子计数器会将这些数字信号存储在内部的存储器中，以便后续汇总和处理。
接着，将这些信号传输到数字信号处理器（DSP）中进行处理。
DSP可以执行各种不同的算法来对这些数字信号进行精确的计算。
它可以测量每个脉冲信号之间的间隔时间，从而计算出摩托车的速度，并且可以累加脉冲信号的数量，来计算出车辆的行驶里程。
这些数据可以存储在摩托车电子计数器的内存中，或者是通过无线连接发送到其他设备上。
最后，将这些处理后的数据显示在液晶屏幕上，以供骑手查看。
液晶屏幕上通常会显示出摩托车的当前速度，里程数，行驶时间等数据，并且有可能附有额外的统计信息，比如最大速度，平均速度等等。
总的来说，摩托车电子计数器的原理就是利用光电传感器来感知车轮的运动，并且将这些信息数字化后进行处理。
通过改变这些数字信号的算法和处理方式，可以实现不同的计数器功能，比如行驶距离，车速等等。
随着技术的不断进步，摩托车计数设备也在不断升级，成为摩托车重要的辅助工具之一。
摩托车电子数显仪表的设计
摩托车电子数显仪表的设计随着科技进步，摩托车显示仪表由指针式向数字式发展。
数字显示仪表是采用的微处理器测控和传感器测量技术，通过控制数字显示器发光二极管和发光组合来显示车速、里程、用条段表示油量多少，并辅助显示速度大小。
与普通指针式仪表相比，数字仪表具有检测准确、故障率低、结构紧凑等优点。
笔者研制的数字显示仪表，是通过仪表盘中间5位数字来显示摩托车的车速、发动机转速、总里程和单程里程，其指示灯亮度可以调节（白天亮度较高，晚上亮度较低），通过按功能键设置，可以选择4种功能：速度计（中间的3个显示屏，5km/h）、转速计（5个显示屏，100r/min）、里程计（5个显示屏，1km）、单程里程计（5个显示屏，是以十进制，100m）；仪表盘上部23个发光二极管可显示车的速度；仪表盘下部指示灯分别显示油量及油量报警、电压报警、空档显示、左右转向显示等功能。
一、电子数显仪表的工作原理1、速度检测将霍尔器件与摩托车前轮相，行驶时通过转动产生变化磁场，从而产生脉冲信号来测量速度。
如已知：车轮周长s（m）、车轮转1周带动霍尔器所转圈数n（r/min）、霍尔器转1圈发出的脉冲数B1、霍尔器每秒钟发出的脉冲数B2，便可求得摩托车的速度v(km/h)。
由公式：B2＝（1000/60×60）×（nvB1/S）推导出：v＝（36s/10nB1）B2设a=36s/10nB1，单位为“s”，速度公式可简化为：v＝aB2，即a秒内霍尔器件发出的脉冲数为摩托车时速。
2、里程数检测已知条件同上，可求出摩托车每行驶500m时霍尔器件发出的脉冲数B3，B3＝500nB1/s3、油量检测油量越多，油压越大，油量传感器电阻越小，因此油量检测可通过油量传感器阻值的变化来确定油量的多少。
根据标准规定将油量传感器电阻按大小分为7等份，相应的油量显示条段亦有7格。
该数字仪表由单片机控制，使用霍尔器件完成速度的检测，霍尔器件每转动1圈发出2个方波脉冲；油压大小反映油量多少，油压不同可使油量传感器的电阻值发生变化；电源模块分别提供单片机、存储器、译码驱动器电源，光控电路、油量显示和报警电路电源。
电子速度表-课设实验报告
目录一、设计指标与技术要求----------------------------------------------------2设计题目-----------------------------------------------------------------2设计任务----------------------------------------------------------------2.设计参考方案------------------------------------------------------------2设计要求----------------------------------------------------------------3发挥部分----------------------------------------------------------------3参考元器件--------------------------------------------------------------3<二、设计方案及原理--------------------------------------------------------------------------------------4速度脉冲检测电路--------------------------------------------------------5门控电路----------------------------------------------------------------6计数译码显示电路--------------------------------------------------------8仿真电路---------------------------------------------------------------13\TTL和COMS电路比较-----------------------------------------------------14三、实验与调试------------------------------------------------------------16实验器材---------------------------------------------------------------16数据计算---------------------------------------------------------------18}电路调试及故障排查-----------------------------------------------------18四、心得体会---------------------------------------------------------------21五、其它-----------------------------------------------------------22…参考书目------------------------------------------------------------------22参考网站------------------------------------------------------------------22附录1 ----------------------------------------------------------------------23附录2 ----------------------------------------------------------------------24、一、设计指标与技术要求—设计题目：电子速度表（自行车、电动车、摩托车用）设计任务：根据车轮周长、辐条数和车轮转数等参数设计、调试完成一个进行车用速度表，要求具有根据不同车型随时进行调整的功能，以保证速度表显示的正确。
基于AT89C2O51的电动车车速显示电路设计硬件说明书
江苏广播电视大学五年制（高职）毕业设计说明书设计课题基于AT89C2051的电动车车速显示电路设计学校江苏城市职业学院年级城五07电子专业应用电子技术姓名黄俊欣学号0726080107指导教师蒋芳菲职称副教授二○一二年三月目录摘要 (4)1 引言 (5)1.1 选题背景 (5)1.2 研究意义 (5)1.3 研究内容 (5)2 总体设计方案 (7)3 系统单元模块概述 (9)3.1 传感器选择 (9)3.2 单片机选型 (11)3.3 显示模块选型 (11)3.4 报警电路选择 (12)3.5 速度算法概述 (12)4 系统硬件设计 (16)4.1单片机主控电路 (16)4.2 变换电路设计 (19)4.3 传感器电路设计 (20)4.4 信号处理电路设计 (22)4.5 存储器电路设计 (23)4.6 报警电路设计 (25)4.7 显示电路设计 (29)4.8 掉电保护电路设计 (30)4.9 数据处理过程 (32)5 系统仿真与分析 (33)5.1仿真结果 (33)5.2仿真分析 (34)6 小结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录B 电路图 (38)摘要随着科技的迅速发展，单片机的应用也越来越广泛，并带动传统控制检测技术不断更新。
现在的车速表大多是电子式的，用LED数码管或LCD即时显示，显示更加直观。
电子式车速表采用接触车速传感器代替软轴传动,可使车速表的安装位置不受距离限制，进一步有效地克服了机械式车速表中的诸多不足。
本次设计给出了以AT89C2051为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示所测速度的设计方案，以及串口数据存储电路和系统软件。
该方案由于使用了数码管显示模块和E2PROM，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。
其中信号预处理电路包含信号放大、波形变换和波形整形：信号预处理电路中的放大器用于对待测信号进行放大,以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接口的TTL 信号。
51单片机制作的行车电脑摩托车发动机用的里程表速度表一键启动系统自动散热系统
51单片机制作的行车电脑摩托车发动机用的里程表速度表一键启动系统自动散热系统本机功能：1.发动机一键启停停止时轻按启动键发动机开始启动当发动机已经启动或者四秒钟之内启动失败起动机停止启动当机器在运行状态轻按启动键发动机熄火2.水温显示3.水箱风扇自动控制当温度小于90度时风扇不转当温度大于96度时风扇开始转并在显示器上有雪花图案显示通知正在散热4.车速显示显示当前行车速度5.里程显示可显示总里程和单次里程单次里程可以在设置中清零6.时间显示7.车轮周长设置8.单次行驶小计显示平均车速最高车速行驶里程行驶用时设置里面可以设置时间日期星期以及车轮周长清除单次行驶里程电源 6V-20V最好不要超过20V 因为降压开关管没有做限压保护栅极电压高于20V 会被击穿的！做保护后可以加最高电压不高于40v摩托车, 行车电脑, 发动机, 单片机, 里程表评分•参与人数 3黑币+23收起理由lzp0425+ 8 很给力！Lieternal+ 5 很给力！xiaoyao+ 10 很给力！•查看全部评分分享到: QQ好友和群QQ空间腾讯微博腾讯朋友收藏13转播分享淘帖顶2踩相关帖子•·分享stm32f103,ADC多通道-DMA读取源程序•·基于PCF8951的信号发生器（仿真图+程序+实验文档）•·c51单片机自制贪吃蛇游戏机含程序代码•·stm32小白求指点哪里有STM32 hal 库函数手册，要中文版的•·KingST51单片机电子密码锁问题回复举报沙发忠信1314发表于 2014-12-16 06:47|只看该作者高手对风扇的控制可以有两个转速回复举报板凳xiao_yp2014发表于 2014-12-16 09:07|只看该作者做得很好，前来学习，不过没有原理图，就不在完美了，温度采集建议采用NTC或PT００其它温度传感器回复举报地板楼主|xueyunmicheng发表于 2014-12-16 11:56|只看该作者忠信1314 发表于 2014-12-16 06:47高手对风扇的控制可以有两个转速由于用的89c58 没有硬件PWM 单片机已经有两个外部中断加两个定时器显示车速和发动机转速记录要是再用一个定时器做PWM 就会对车速有比较大的影响了回复举报5#楼主|xueyunmicheng发表于 2014-12-16 12:44|只看该作者本帖最后由 xueyunmicheng 于 2014-12-16 12:48 编辑xiao_yp2014 发表于2014-12-16 09:07做得很好，前来学习，不过没有原理图，就不在完美了，温度采集建议采用NTC或PT００其它温度传感器原理图画的是后出问题了实际布线中有修改所以就没有放上来了、原理图其实不用画玩了单片机的说出需要的器件大家伙都可以更具程序写出自己的程序来的需要器件 ds1302一个24c02一个PMOS三个三极管NPN 与PNP各若干光耦三个此处为电源转换由于没有合适封装电感没有画出来我是自己做好PCB 然后根据实际电感然后再打孔安装的电脑安装在 DG1与vcc之间这个原理图是有点小问题的三极管驱动部分光耦没有画出来。
传感器报告摩托车电子仪表盘电路设计
检测技术课程设计报告--摩托车电子仪表盘电路设计学院：自动化专业：自动化一、课题背景介绍随着科技进步，摩托车显示仪表由指针式向数字式开展。
数字显示仪表是采用的微处理器测控和传感器测量技术，通过控制数字显示器发光二极管和发光组合来显示车速、里程。
与普通指针式仪表相比，数字仪表具有检测准确、故障率低、构造紧凑等优点。
我们打算研制的数字显示仪表，是通过仪表盘中间5位数字来显示摩托车的车速、发动机转速、总里程和单程里程，仪表盘上部发光二极管可显示车的速度；仪表盘下部指示灯分别显示油量及油量报警、电压报警、空档显示、左右转向显示等功能。
二、方案设计2．1传感器选择2.1．1、转速传感器I．霍尔转速传感器如图，永磁铁安装在转盘上，随被测转轴转动，霍尔器件紧靠齿盘放置，齿盘转动，当齿盘上的永磁铁对准霍尔器件时，磁力线集中穿过霍尔器件，可产生较大的霍尔电势。
将霍尔电势放大、整形后输出计数脉冲。
图1霍尔式转速传感器II．电容式转速传感器当齿轮转动时，电容量发生周期性变化，通过测量电路转换为脉冲信号，则频率计显示的频率代表转速大小。
设齿数为z,频率为f,则转速为:图2 电容式转速传感器III. 传感器比拟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μm级〕。
霍尔传感器构造结实，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高〔可达1MHZ〕，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
电容传感器构造简单、动态响应快、易于实现非接触测量，能够在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作。
摩托车上所有传感器都要求在重灰尘、厚油污、水雾等恶劣条件下工件，这些条件电容传感器都难以满足，而且电容传感器易受寄生电容的影响，因此在测速传感器我们选择霍尔传感器。
油量传感器〔测液位〕I．电容式液位传感器电容式液位计的构造形式很多，有平极板式、同心圆柱式等。
由于汽油是导电介质，因此选用同轴双层电极电容式液位计，接法如下1、2—外电极；3—绝缘套；4—流通孔图3 电容式液位传感器电极和与之绝缘的同轴金属套组成电容的两极，外电极上开有很多流通孔使液体流入极板。
摩托车测速表的设计.doc
专业课程设计课程设计任务书2010－2011学年第 二 学期 一周分散，第 18 周－20周集中注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
题目摩托车测速表的设计内容及要求（1） 利用光电转换器实现车轮转速的测量 （2） 利用单片机实现速度的计算和显示 （3） 测速范围：1 – 80 KM/小时 （4） 显示精度：1KM进度安排1、分散阶段：根据指导教师布置的题目，查资料，确定设计方案，画出电路图。
2、第18周：软件编程，进行模块训练。
3、第19～20周：完成课题的设计、制作、调试，专业课程设计测试及上交报告。
学生姓名： 指导时间 指导地点：E 楼 404 室 任务下达 2011 年 6 月 15 日任务完成2011 年 7 月 8 日考核方式 1.评阅 □ 2.答辩 □ 3.实际操作□ 4.其它□ 指导教师系（部）主任光电检测信号处理单片机显示器摘要摩托车等交通工具成为了当代人出行不可少的代步工具，像这种以车轮转动前进的交通工具在行驶中不免要有时速表。
以便于司机掌握车子的速度。
本课题主要研究转速的测量。
通用于各类需要测转速的环境中。
转速是各类车轮运行过程中的一个重要监测量，目前国内外常用的转速测量方法有离心式转速表测速法、闪光测速法、光电码盘测速法和霍尔元件测速法等。
本文介绍了一种基于AT89S52单片机的光电开关转速测量系统的设计。
系统采用对射式光电开关产生与齿轮相对应的脉冲信号，使用AT89S52单片机采样脉冲信号并计算每分钟内脉冲信号的数目，即电机对应的转速值，最终系统通过数码管实时显示电机的转速值。
经过仿真测试和软硬件系统的搭建，本系统满足设计要求，且结构简单、实用。
系统在降低测速器成本，提高测速稳定性及可靠性等方面有一定价值，具有广泛的应用前景。
关键字：光电开关、转速测量、单片机目录前言 (4)第一章系统方案的选择与论证 (5)1.1系统设计内容与要求...........................................................................................................1.2系统总体设计....................................................................................................................... 第二章系统硬件单元电路设计.. (8)2.1 主控制系统 .........................................................................................................................2.2 最小控制系统......................................................................................................................2.3 光电脉冲产生模块..............................................................................................................2.4速度显示模块....................................................................................................................... 第三章系统软件设计. (14)3.1 主程序流程图......................................................................................................................3.2 T0定时中断子程序流程图 .................................................................................................3.3脉冲计数及处理子程序流程图...........................................................................................3.4 7279速度显示子程序流程图.............................................................................................. 第四章系统测试及性能分析. (18)4.2 硬件电路的测试..................................................................................................................4.2 软件程序测试......................................................................................................................4.3 性能分析 ............................................................................................................................. 第五章总结.. (19)参考文献 (20)附录1 摩托车测速系统设计总原理图 (21)附录2 元件清单 (22)附录3 源程序清单及注释 (23)前言随着科技的飞速发展，计算机应用技术日益渗透到社会生产生活的各个领域，而单片机的应用则起到了举足轻重的作用。
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摩托车电子速度表电路设计摘要如今，随着科学技术的发展，电子技术在日常生活和社会生活中已得到了广泛的应用。
特别是微电子技术的飞跃发展，更为设计、直观和性能优越、功能全的装置创造了良好的条件。
可以说，电子技术的应用水平是现代化进程的一个重要标准。
目前，数字电子技术已经广泛地应用于计算机、电子测量仪表、通信等各个领域。
例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟仪表精度高，而且容易实现测量的自动化和智能化。
随着科学技术的迅速发展，要求我们理论联系实际，电子技术课程设计的进行使我们有一个难得的机会，通过它可以得到更好的锻炼。
这次课程设计的目的主要是对我们所学知识的加深和巩固，并加强了我们的自主动手能力。
在日常生活中我们可以发现摩托车已经成为人们必不可少的工具，所以摩托车电子表的设计可以给人们带来更多的方便和安全。
关键词：计数器，译码器，显示器，CD4511,CD4553目录1绪论 (1)1.1课题描述 (1)2相关芯片及硬件电路设计 (1)2.1CD4511芯片 (1)2.1.1CD4511功能特性 (1)2.1.2CD4511的各引脚介绍 (1)2.1.3CD4511芯片应用 (3)2.2CD4553芯片 (4)2.2.1 CD4553功能特性 (4)2.2.2 CD4553各引脚介绍 (4)2.2.3CD4553的相关应用 (7)2.3CD40106芯片 (7)2.3.1CD40106的功能特性 (7)2.3.2 CD40106的各引脚介绍 (7)2.4速度检测电路 (8)2.5计数译码及显示电路 (9)2.6时基闸门发生器 (9)2.7摩托车电子速度表设计 (10)总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)1绪论1.1 课题描述如今，随着科学技术的发展，电子技术在日常生活和社会生活中已得到了广泛的应用。
特别是微电子技术的飞跃发展，更为设计、直观和性能优越、功能全的装置创造了良好的条件。
可以说，电子技术的应用水平是现代化进程的一个重要标准。
目前，数字电子技术已经广泛地应用于计算机、电子测量仪表、通信等各个领域。
例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟仪表精度高，而且容易实现测量的自动化和智能化。
随着科学技术的迅速发展，要求我们理论联系实际，电子技术课程设计的进行使我们有一个难得的机会，通过它可以得到更好的锻炼。
社会的发展,尤其是摩托车行业发展的需求,对于产品的品质和性能有了更高的要求｡如何有效地测试､控制摩托车的速度成为进一步提升摩托车的品质和性能的关键｡在日常生活中我们可以发现摩托车已经成为人们必不可少的工具，所以摩托车速度表的设计可以给人们带来更多的方便和安全。
2 相关芯片及硬件电路设计2.1 CD4511芯片2.1.1 CD4511功能特性CD4511是七段译码十六进制锁存译码驱动芯片。
译码、驱动芯片由译码器和输出缓冲器构成，输出电流最大值可达25mA。
它能将四位二进制数编码转换为七段LED显示器的字段码，同时具有所存和驱动能力。
2.1.2 CD4511的各引脚介绍CD4511引脚图和功能如下：CD4511引脚图CD4511真值表各引脚的名称：其中7、1、2、6分别表示A、B、C、D；5、4、3分别表示LE、BI、LT；13、12、11、10、9、15、14分别表示a、b、c、d、e、f、g。
左边的引脚表示输入，右边表示输出，还有两个引脚8、16分别表示的是VDD、VSS。
各引脚功能：BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态是怎么样的，七段数码管都会处于消隐也就是不显示的状态。
LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。
LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。
LT：3脚是测试信号的输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入 DCBA 状态如何，七段均发亮全部显示。
它主要用来检测数7段码管是否有物理损坏。
A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。
a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。
CD4511的里面有上拉电阻，可直接或者接一个电阻与七段数码管，其真值表如下：2.1.3 CD4511芯片应用CD4511应用电路用CD4511实现LED与单片机的并行接口方法如下图：用CD4511实现LED与单片机的并行接口2.2 CD4553芯片2.2.1 CD4553功能特性集成电路CD4553是三位二—十进制（BCD）码计数器，它只有一组BCD码输出端Q0—Q3，但是通过分时控制，可形成三位十进制数字显示，不仅节省了译码器，也是电路结构简化。
它的工作频率高达7MHz,而且具有所存功能，适合于多为计数器使用。
只有1个输出端，要完成3位输出，采用扫描输出方式，通过它的选通脉冲信号，依次控制3位十进制的输出，从而实现扫描显示方式。
2.2.2 CD4553各引脚介绍CD4553的引脚图和功能如下：CD4553引脚图其内部框图和功能表如下CD4553内部框图CD4553功能表如下CD4553功能表CD4553引脚功能：CLOCK：计数脉冲输入端，下降沿有效。
CIA、CIB：内部振荡器的外界电容端子。
MR：计数器清零（只清计数器部分），高电平有效。
LE：锁定允许。
当该端为低电平时，3组计数器的内容分别进入3组锁存器，当该端为高电平时，锁存器锁定，计数器的值不能进入。
DIS：该端接地时，计数脉冲才能进行计数。
DS1、DS2、DS3：位选通扫描信号的输出，这3端能循环地输出低电平，供显示器作为位通控制。
Q0、Q1、Q2、Q3：BCD码输出端，它能分时轮流输出3组锁存器的BCD码。
CD4553内部虽然有3组BCD码计数器（计数最大值为999），但BCD的输出端却只有一组Q0～Q3通过内部的多路转换开关能分时输出个、十、百位的BCD码，相应地，也输出3位位选通信号。
例如：当Q0～Q3输出个位的BCD码时，DS1端输出低电平；当Q0～Q3输出十位的BCD码时，DS2端输出低电平；当Q0～Q3输出百位的BCD码时，DS3端输出低电平时，周而复始、循环不止。
2.2.3 CD4553的相关应用6位数字显示电路2.3 CD40106芯片2.3.1 CD40106的功能特性CD40106由六个施器电路组成。
每个电路均为在两输入端具有斯密特触发器功能的反相器。
触发器在信号的上升和下降沿的不同点开、关。
上升电压(V T+)和下降电压(V T-)之差定义为滞后电压。
2.3.2 CD40106的各引脚介绍CD40106的引脚图和功能如下：CD40106引脚图CD40106的引脚功能：2 4 6 8 10 12 数据输出端1 3 5 9 11 13 数据输入端14 电源正7 接地其内部图如下CD40106内部框图2.4 速度检测电路速度检测电路采用红外光电传感器，它由一对红外发射管及接受管组成，红外发射管及接受管分别固定在摩托车前轮两侧，当车轮转动时，车轮上的辐条因当光而使红外接受管可以在车轮旋转一周内产生多个脉冲，脉冲数的多少取决于辐条的数量。
该脉冲信号经IC1的触发器6整形后被送入IC2计数。
2.5计数译码及显示电路计数译码显示器主要由3位计数器IC2组成，它们以同步方式级联，与内部的锁存器和转换器配合，由IC2的四个输出端提供与分时同步输出的控制信号，形成动态扫描方式，驱动显示器工作。
IC2的LE端为锁存控制端，低电平送数，高电平所存。
R端为复位控制端，高电平复位。
IC3为BCD-七段译码/驱动器，它与3位共阴极数码管构成译码显示电路。
2.6 时基闸门发生器时基闸门发生器有两个作用，一是给IC2建立一个合适的清零周期，也就是闸门时间，以便不断获得采样的速度值。
另一个作用是使IC2适时的锁存与送数，以便在IC2复位计数器期间将原来的速度只保存。
电路的时基信号由IC1的触发器1与R3、C1组成的多谐振荡器产生，触发器2为缓冲级，C2、R4构成微分信号，经触发器3整形后作为锁存信号，使IC2将所计数值锁存。
触发器4，5及C3、R5构成复位脉冲，使IC2复位。
时基闸门的频率推导过程如下：设t时间来了p个脉冲信号。
则走过的距离为 PπD/N即每秒走过的距离为 PπD/Nt （米/秒）折算为速度有 V=P(πD/Nt）(h/k)其中 h=3600s k=1000m当πDh/Ntk=1 时，有P=V（即计数值代表速度）时基闸门频率用 f=1/t=Nk/Dπh注：D——车轮的直径（m）N____辐条数2.7 摩托车电子速度表设计摩托车电子速度表上图为摩托车电子速度表的电路。
整个电路由速度检测电路、计数译码及显示电路何时基闸门发生器三部分组成。
总结经过近多日的努力，终于将本次课程设计做完了，但由于水平有限，文中肯定有很多不恰当的地方，请老师指出其中的错误和不当之处，使我能做出改正，我会虚心接受。
在本次课程设计过程中，我增强了自己的动手能力和分析能力。
通过跟老师和同学的交流，也通过自己的努力，我按时完成了这次课程设计。
在此过程中，熟悉了CD4511和CD4553芯片的逻辑功能，了解了摩托车电子速度表的工作原理，学会了如何查找资料也看到了很多自己的不足之处。
在以后的学习生活中，我会努力学习专业知识，完善自我，为将来的发展做好充分的准备。
总之，在这次课程设计中，我受益匪浅，学到了很多书本上所没有的东西，懂得了理论和实际联系的重要性。
在以后的学习中，我不仅要把理论知识掌握牢固，更要提高自己的动手能力和分析能力。
致谢通过一周的努力，终于将数电课程设计完成了，在完成课程设计的这一周中，李如昌老师给予了我很大的帮助。
他不仅是指导我完成了设计，还教会了我做设计的一般步骤、设计思想和设计方法。
当我对此课程设计无从下手的时候，李老师专心地为我讲解，为我解决了很多实际存在的困难和问题。
他利用课余时间专程赶来为我们梳理流程，讲解原理，使我对此次的课程设计能圆满完成增添了很多信心，真正的从心理和解决实际问题上为我树立了很好的榜样，我为能有这样的好老师而感觉到骄傲，每每对课程设计的撰写产生疑问时，他为我提纲挈领、梳理脉络，使我确立了本文的框架。
在此我衷心的感谢一直不辞辛劳、认真负责为我指明方向的李如昌老师，也要感谢教会我知识的学校为我们提供学习场所和优秀的教职工。
通过这次的课程设计，不仅使我学到了很多专业方面的知识，也让我明白了不畏困难、勇于攀登艰难的重要性，这对我未来的学习和生活产生很大的影响。
在此，再次感谢我的学校和李老师。
参考文献[1] 数字电子技术基础简明教程（第三版）清华大学电子学教研组编余孟尝主编高等教育出版社北京[2] 模拟电子技术基础简明教程（第三版）清华大学电子学教研组编杨树行主编高等教育出版社北京[3] 电子技术基础数字部分（第四版）华中理工大学电子学教研室编康华光主编高等教育出版社北京[4] 电子技术基础模拟部分（第四版）华中理工大学电子教研室编康华光主编高等教育出版社北京[5]数字集成电路应用300例人民邮电出版社黄继昌主编。