基于单片机的智能速度里程表的设计.
【设计】毕业论文基于单片机的电子车速里程表的设计
【关键字】设计编号:____________审定成绩:____________毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于单片机的电子车速里程表的设计单位(系别):自动化系学生姓名:专业:电气工程及其自动化班级:学号:指导教师:答辩组负责人:填表时间:20 15 年 6 月重庆邮电大学移通学院教务处制重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目基于单片机的电子车速里程表的设计学生姓名系别自动化系专业电气工程及其自动化班级七班指导教师职称副教授联系电话备注:此任务书由指导教师填写,并于毕业设计(论文)开始前下达给学生。
摘要自行车自1868年引入我国已有一百多个年头。
随着国内人均GDP的增长,自行车从普通的运输、代步工具发展成为人们休闲娱乐与锻炼的首选。
自行车凭借着高科技带来的高配置和它自身的优势,逐渐的又吸引了大家的眼球。
随着周边环境的破坏污染,自行车必然会有着大好的发展空间。
人们可以通过一些简单的仪器仪表了解实时里程、速度。
可是现在的汽车或者摩托车的仪表片都是机械式的,不方便驾驶员直接捕捉信息。
所以在此次设计中我们将想办法把速度时间等数据通过LED显示出来。
本论文主要阐述一种基于单片机的自行车速度/里程计的设计。
以AT89C51单片机为核心,采用ITR-9707光电传感器测转,A T24C02 实现在系统掉电的时候保存里程信息。
通过频率测量模块和转换模块将数据递给MCS,再通过数据存取模块与LED 模块显示速度和里程。
完成此次的测量显示。
文章详细介绍了自行车速度/里程计的硬件电路和软件设计。
在设计硬件电路的时候,将光电传感器采集的脉冲信号给单片机处理并显示出来。
在此还增加了时间显示功能和超速报警功能。
软件系统设计部分采用C++软件对每一个模块进行编程。
最终达到设计目的。
【关键词】:里程速度光电传感器单片机ABSTRACTBicycle has been introduced to our country more than one hundred years since 1868. As the growth of the domestic per capital the GDP, the bicycle is not only the universal tool of transportation and substitute for walking, but becomes the first choice of entertainment and exercising. Bicycle with high-tech brings high configuration and its own advantages, gradually attracted everybody's eyes again. With the destruction of the surrounding environment, bicycle is bound to have good development space. But now the car or motorcycle instrument are mechanical, the driver could not directly capture information. So we will think of some way to put speed in the design time, such as data displayed by LED.In these paper, the bicycle speed/mileage design based on the Hall element is Single Chip Microcomputer. By AT89C51 as kernel, using ITR-9707 Photoelectric sensor to measure revolution, the measure and statistic are achieved. The range information are saved by AT24C02 when the power is off. The date through frequency measurement module and data conversion module be passed to the MCS, and then the speed and mileage were displayed by access module and LED module. Complete the measurement display.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 second of the bicycle into Single Chip Microcomputer system. Then the signal processed by Single Chip Microcomputer system is sent to display scream. And an increase of time display and speed alarm. Software system design part adopts C++ software for programming each module. Finally, we can achieve the design purpose.【Key words】: Mileage speed Photoelectric sensor Single Chip Microcomputer目录第四节数据存取模块..................................................................................... - 16 -一、AT24C02简要介绍................................................................................. - 16 -二、工作方式.................................................................................................. - 16 - 第五节显示模块............................................................................................. - 16 -一、外界芯片74LS245/74HC138 ................................................................. - 16 -二、工作原理.................................................................................................. - 17 -第六节超速报警电路模块............................................................................. - 17 - 第七节其他模块............................................................................................. - 17 -一、时钟电路的设计...................................................................................... - 17 -二、工作电源的设计...................................................................................... - 18 -三、开关电路的设计...................................................................................... - 18 - 第四章系统的软件设计..................................................................................... - 19 - 第一节测量算法概述..................................................................................... - 19 - 第二节中断子程序的设计............................................................................. - 19 - 第三节数据处理程序设计............................................................................. - 20 -一、里程计算服务程序.................................................................................. - 20 -二、速度计算服务程序.................................................................................. - 22 - 第四节显示服务程序的设计......................................................................... - 22 - 第五章系统可靠性设计和功能实现................................................................. - 24 - 第一节硬件系统的可靠性设计方法............................................................. - 24 - 第二节软件系统的可靠性设计..................................................................... - 24 - 第三节功能实现............................................................................................. - 26 - 结论..................................................................................................................... - 26 - 致谢..................................................................................................................... - 27 - 参考文献................................................................................................................. - 28 - 附录..................................................................................................................... - 29 -一、英文原文..................................................................................................... - 29 -二、英文翻译..................................................................................................... - 33 -三、电路图......................................................................................................... - 36 -四、PCB图 ........................................................................................................ - 37 -五、源程序.................................................................................错误!未定义书签。
基于单片机的车速里程表的设计
黑龙江东方学院毕业论文(设计)题目:基于单片机的车速里程表的设计学生姓名学号专业班级指导教师学部答辩日期2012年5月19日黑龙江东方学院本科生毕业论文(设计)任务书基于单片机的控制车速里程表的设计摘要里程表广泛应用于各类机车,传统的机械式里程表虽然稳定可靠,但功能单一、易受磨损。
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,其传感器采用无接触测量的光电传感器。
它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。
它的实现方式是,通过安装在汽车转轴上的测量盘,用霍尔传感器检测使转速物理量变换成脉冲电量,通过单片机测量产生脉冲的频率就可以得出圆盘的转速,再通过计算,从而得出里程、车速的信息,并由LED显示器显示出来。
并且该电子式里程表累积的里程数字存储在非易失性的EEPROM存储器内,在无电状态下数据也能保存。
关键词:AT89C52,数码管显示器,霍尔传感器,存储器Speed odometer design based on single chip microcomputercontrolAbstractPermeate in the social realm along with the calculator in recent years, single slice the application of the machine just at constantly alignment thorough, arouse a traditional control an examination a day a new moon benefit renewal in the meantime.In solidly the hour the examination the single slice that controls with auto the machine the application the system, single slice machine usually Be a core parts to use, only single slice the machine aspect knowledge is not enough, return should according to concrete the hardware structure, and aim at concrete application the software of[with] the object characteristics combine to make perfect. Imitating many passage pressure systemses is to make use of pressure to spread the feeling machine to collect current pressure combine the reflection is on the display, it can analyze the pressure surfeit distance, erupting to report to the bine the adoption electronics steelyard principle can according to input the amount of money that the unit price computes an object accuratelyThis thesis discuss that pour the design and creation of the timer in brief, for pour four LED figures displays in the timer to say, I am for the sake of the simplification circuit,decline low cost, adopt to take software as the connect of lord a people's method, do not use specialized hardware to translate the code machine namely, but adopt the software procedure to carry on translating codeKeywords:AT89C52, digital tube display, countdown timer, Holzer sensor目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (3)1.1课题背景 (3)1.2国内外研究现状 (3)1.3主要研究内容 (3)第二章车速里程表总体设计 (6)2.1 总体设计思路 (6)2.2 子程序和主函数的设计 (7)2.3车速里程表的简介组成及原理 (9)第三章系统硬件设计 (12)3.1 AT89C52单片机的的介绍 (12)3.2 AT89C52单片机的硬件结构 (10)3.3 主要性能参数 (11)3.4 霍尔传感器电路 (11)3.5 LED显示模块电路及74 LS07驱动器 (16)第四章软件设计 (18)4.1 主程序设计流程图 (21)4.1.1 初始化模块 (21)4.1.2 主程序模块 (21)4.1.3 中断处理模块 (21)4.2 车速测量子程序流程图 (21)第五章软件调试 (23)5.1 程序的检测与调试 (23)5.2 PROTEUS仿真过程 (25)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)基于单片机的控制车速里程表的设计第1章绪论1.1 课题背景本题目根据车速、里程的测量原理,以AT89C52系列单片机为核心器件,组成点阵式的液晶显示屏,通过编程显示车速里程。
基于单片机控制的车速里程表设计
基于单片机控制的车速里程表设计摘要:文章通过对电源处理电路、车速信号处理电路、单片机外围电路、自带HT1621的LCD屏电路和步进电机控制电路的设计,经单片机程序的控制,实现电子车速里程表的设计。
主要是利用HT1621芯片来驱动LCD显示屏,由I/O口直接驱动步进电机,用单片机控制来实现车速指示和里程的日计和累计功能。
关键词:单片机控制;车速里程表;步进电机;LCD显示车速里程表是汽车仪表中的一个重要仪表,主要指示汽车的行驶速度及显示日记里程和累计里程,在汽车行驶中起着重要的作用,甚至影响行驶的安全,在汽车零部件中属于国家法定计量产品。
最先的车速里程表是机械式结构,由软轴驱动车速里程表中带有磁钢的驱动轴,驱动轴旋转产生的磁场与该磁场在金属感应罩内所产生的电流相互作用而产生的作用力来指示汽车行驶的速度。
驱动轴的蜗杆通过横、竖轴蜗轮的传动带动计数器字轮的转动,从而指示出汽车行驶的里程。
随着科学技术的进步,电子技术的不断发展,交叉线圈式的车速里程表应运而生。
但是,这种结构存在着工艺复杂,生产效率低,质量不易保证等问题,且交叉线圈的技术应用已多年,与当今市场的主流产品比较已相对落后。
为了提高产品质量,改善生产工艺,提高车速里程表的可靠性,降低成本,提升产品技术挡次,提出了一种由单片机控制的步进电机式车速里程表。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点。
通过改变线路板内部设计,实现车速指示及里程日记和累计的显示功能。
从电路设计和程序设计两方面来达到设计要求。
1电路设计为实现LCD显示和步进电机实时指示,电路的基本框架如图1所示。
该电路主要由电源处理电路、车速信号处理电路、单片机外围电路、自带HT1621的LCD屏电路和步进电机控制电路等组成。
1.1 电源处理电路设计如图2所示,前端电源输入范围要求为10V~16V。
通过LM7805线性稳压片,得到稳定的+5V电压。
电源前端用4007二极管防止反向电压。
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。
基于单片机的电动车里程表设计说明
《基于单片机的电动车里程表设计》目录引言 (1)1.总体设计 (2)2.设计任务与要求 (2)3.电路原理 (2)4.硬件系统模块 (3)4.1芯片的选择 (6)4.2结构框图 (7)5.软件系统设计 (7)5.1控制系统源程序 (11)6.调试 (13)7.参考文献 (13)引言里程表广泛应用于各类机车,传统的机械式里程表虽然稳定可靠,但功能单一、易受磨损。
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,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。
如果能用液晶显示屏直接显示出来里程数和速度值,就可节省用户的时间与精力处理自行车行进过程中的突发事件。
本设计介绍一种基于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,其传感器采用无接触测量的光电传感器。
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,再采用液晶显示器模块进行显示,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。
它不仅可显示车辆行驶的总里程,还可显示当前车速,以与实现超速报警等功能,并具有较强的再开发能力。
它的实现方式是,通过安装在汽车转轴上的测量盘,用光电式转速传感器检测转速的脉冲信息,在脉冲状态下,将转速的变化转换成光通量的变化,再通过光电转换元件将光通量的变化转换成电量的变化,接着通过频率测量电路将脉冲信号输入到单片机中,然后依据电量与转速的函数关系实现转速测量,再通过计算,从而得出里程、车速的信息,并由液晶显示器显示出来。
一、设计任务与要求以AT89C51单片机为核心,采用霍尔传感器,实现对自行车行驶里程、速度的测量,并能选择显示自行车行驶里程值和当前速度。
可以实现对自行车车轮大小的设置等。
自行车超过一定限速时可以进行声光报警提示。
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。
基于单片机的速度里程表设计
湖南工业职业技术学院毕业实践任务书系名称电气工程系专业及班级学生姓名 ________________________学号 ________________________毕业实践题目:基于单片机的汽车里程表设计指导教师(签字):教研室主任(签字):系主任(签字):2008年 1 月20 日基于单片机的速度里程表设计毕业实践课题及任务基于单片机的速度里程表设计基于单片机的速度里程表设计基于单片机的速度里程表设计湖南工业职业技术学院毕业实践开题报告书专业系基于单片机的速度里程表设计湖南工业职业技术学院毕业实践考核表专业系基于单片机的速度里程表设计目录实验原理。
3 方案论证和选择。
3 所用设备、器材。
3 硬件方案(完整的电路原理图)。
4软件方案(程序流程图,源程序(含注释))。
10调试过程。
13运行结果及分析。
16实验的收获体会及建议。
17组长对本人及组员评价。
1717。
参考文献:作者、名称、出版社、出版日期。
.基于单片机的速度里程表设计实验原理:本设计能实时地将所测的速度与累计里程数显示出来,主要是将传感器输入到单片机的脉冲信号的频率(传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号)实时地测量出来,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。
本设计用两个按键来控制显示速度或里程。
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EEPROM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,最后经串口数据存储器送至LED显示模块以显示所测的速度或里程。
本设计的里程数的算法是一种大概的算法(假设在一定时间内汽车是匀速行进,平均速度与时间的乘积即为里程数)。
智能速度里程表设计
智能速度里程表设计1系统概述1.1系统组成本速度里程表由信号预处理电路、AT89C2051单片机、串口液晶显示电路、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。
系统硬件框图如图1所示。
信号预处理电路中的放大器用于对待测信号实行放大,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的工作实行控制,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);速度显示部分采用串口液晶显示模块,所得的数据采用I2C总线煵⑼üE2PROM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。
1.2系统工作原理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。
该速度里程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对应宽度的脉冲信号)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,并由串口液晶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实行放大整形,然后再输入到单片机实行测速。
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,同时每秒钟实行一次里程累计,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。
基于单片机的汽车里程表设计
电动自行车里程表的软件设计序言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。
电子车速里程表的单片机实现方案
电子车速里程表的单片机实现方案【摘要】本文主要介绍了电子车速里程表的单片机实现方案。
在文章从背景介绍和研究意义两方面入手,为读者提供了基本的背景信息和研究动机。
在文章详细介绍了电子车速里程表的硬件设计、单片机的选择、传感器接口设计、显示模块设计以及里程计算算法。
在文章评价了实现效果,并展望了未来的发展方向。
通过本文的阐述,读者可以深入了解电子车速里程表的单片机实现方法,以及其在实际应用中的一些考虑和技术挑战。
本文对于研究领域的同行和相关从业者具有一定的参考价值。
【关键词】电子车速里程表、单片机、硬件设计、传感器接口、显示模块、里程计算算法、实现效果评价、未来展望1. 引言1.1 背景介绍电子车速里程表作为现代汽车上的一项重要装备,能够实时准确地显示车辆的速度和里程信息。
传统的机械式车速里程表已经逐渐被电子式车速里程表所取代,其具有精度高、体积小、功耗低等优点,受到广泛的应用。
随着社会的发展和科技的进步,人们对车辆的安全性和功能性要求越来越高,车辆配备电子车速里程表已经成为一种标配。
随着车载电子设备的普及,电子车速里程表也在不断地进行改进和创新,以提升用户体验和功能性。
本文将介绍电子车速里程表的单片机实现方案,着重探讨其硬件设计、单片机的选择、传感器接口设计、显示模块设计以及里程计算算法等方面内容,旨在为该领域的研究和应用提供参考和借鉴。
通过对电子车速里程表的研究,可以更好地理解其原理和功能,为未来的研究和实践工作奠定基础。
1.2 研究意义车速里程表作为车辆的重要配件,可以实时准确地显示车辆行驶的速度和里程,对驾驶员和车辆管理者都有着重要的意义。
在传统的机械车速里程表逐渐被电子车速里程表取代的今天,研究电子车速里程表的实现方案显得尤为重要。
电子车速里程表的出现不仅提高了车辆信息的准确性和可靠性,还能够实现更多功能的拓展,比如实时监测车辆的行驶状态、记录行驶路线等。
单片机作为电子车速里程表的核心控制器,通过精确的算法和稳定的硬件设计,可以实现对车速和里程的高效监测和计算。
基于单片机智能速度里程表的设计
汽车是现代生活中不可或缺的一种重要交通工具,传统的指针式的里程表伴随着汽车的诞生就一直为人们接受,不过,新生事物不会因传统的存在而停止它前进的步伐,数码科技在今天已渗透到工业,农业,民用等产品的点点滴滴。
新概念的车速里程表最直观的变化就是用大屏幕的液晶取代指针式表盘,直接用数字显示时速,里程,以及其他一些诸如油耗、时钟、环境温度等参数。
直观的呈现给使用者。
由于单片机体积小,可以把它做到产品的内部,取代老式机械零件,缩小产品体积,增强功能,实现智能化。
因此广泛的被用在智能产品中。
Intel公司的MCS-51系列单片机在近年来广泛流行。
本文即介绍一种基于MCS-51单片机的里程表的设计与实现。
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。
本文先对里程表设计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;对硬件和软件部分的设计和实现作了认真的分析;给出了系统的建模过程及相应的系统模型,在Proteus仿真实验系统上进行了仿真,并对仿真结果进行了分析。
关键词:AT89C51;速度里程表。
(1)里程、速度采集的模拟;(2)单片机处理、计算;(3)LED显示。
1.设计背景 (II)1.1课题背景 (II)1.2设计内容 (1)2.课程设计题目....................................... 错误!未定义书签。
3.系统概述 (2)4.基本原理 (2)4.1霍尔传感器简介 (2)4.2AT89C51芯片简介 (3)4.3 51单片机定时器/计数器的基本结构及工作原理 (4)4.4频率测量 (9)5.设计方案 (10)5.1 元器件介绍 (10)5.1.1 LED显示模块 (10)5.1.2 74HC138简介 (11)5.1.3 74HC573简介 (12)5.2 实验仿真电路图 (13)5.3 仿真结果 (14)5.4 源程序 (15)6.课程设计总结 (18)7.参考文献 (18)1.设计背景1.1课题背景在出租车是城市交通的重要组成部分,行业健康和发展也获得越来越多的关注。
基于单片机的电动自行车智能里程表的设计
绪论由于机械仪表具有不能修复、体积大、重量大、性能不可靠等一系列的缺陷。
因此需要一种具有体积小、重量轻、性能可靠的仪表来取代机械仪表。
本设计就是为了解决这一问题而进行的。
本次所设计的智能电动自行车里程表,不仅解决了上述问题,而且具有一定的智能化。
目前智能化已被广泛应用于工业、农业、军事、医疗保健等行业。
现在世界上许多国家在智能研究与应用上大力投资,以取得高端科技的领先地位。
本设计属于采集方面的问题,数据采集和控制系统是对生产过程或科学实验中各种物理进行实时采集、测试和反馈控制的闭环系统。
它在工业控制、军事、电子设备、医学监护等许多领域发挥着重要的作用。
数据采集和控制系统各种各样,但其基本工作过程相似:汇集被测控对象各种被测模拟量,把它们转成数字信号,经过加工处理后显示出来,实现所需的控制。
因模块化设计可以单独实现各个模块,在设计时能同时进行。
因此本设计中采用了模块化的设计,各模块设计好以后,只要进行良好地电气连结,就能可靠地实现整体系统的功能。
该系统有测量模块、显示模块、供电模块、报警模块和单片机小系统构成。
功能选择后启动测量,单片机实时采集、处理后显示。
本设计的智能电动自行车里程表主要考虑现在人们的日常生活电动自行车逐渐受到人们的欢迎,所以说这个产品具有开发价值。
现代科技的发展与人们的日常生活消费观念的提高和改变,我相信这种产品一旦进入市场定会受的人们的青睐。
所以这种产品具有开发和改进的潜力。
随着我们人们的要求越来越高,我们设计的这种表必须具有智能方面开发的潜力。
为了适应社会要求,作为即将毕业的电子类大学生,必须注重系统设计能力的培养。
而毕业设计便是具体的体现。
它的主要目的就是使我们掌握电子系统设计的方法以及一定的实践技能。
电子电路是理论性和实践性很强的一门学问,只有边理论边实践,才能加深理解、收到成效。
“醉过方知酒浓,爱过方知情深”,只要我们肯实践,就能开拓思路,提高处理实际问题的能力,并从中获得无穷的乐趣。
电子车速里程表的单片机实现方案
电子车速里程表的单片机实现方案清晨的阳光透过窗帘,洒在键盘上,手指轻轻敲击,方案的大致轮廓在脑海中逐渐清晰。
10年的方案写作经验,让我对这类项目有了更深的理解和把握。
咱们就聊聊这个电子车速里程表的单片机实现方案。
这个方案的核心是单片机。
想象一下,单片机就像是一个微型的大脑,控制着整个电子车速里程表的工作。
我们选用的是ST公司的一款高性能、低功耗的单片机,具备丰富的外设接口,足以应对这个项目的需求。
一、硬件设计1.车速传感器车速传感器是整个系统的输入部分,它通过检测汽车车轮的转速,将车速信号传输给单片机。
我们采用的是霍尔效应传感器,具有响应速度快、精度高的特点。
2.里程计数器里程计数器负责记录汽车行驶的总里程数。
这里我们采用了一个32位的计数器,足以满足大多数汽车的使用需求。
3.显示模块显示模块是整个系统的输出部分,负责将车速、里程等信息显示给驾驶员。
我们选用的是一块高亮度的LCD显示屏,清晰度足够,即使在阳光直射下也能看得清楚。
4.电源模块电源模块为整个系统提供稳定的电源,保证系统的正常运行。
考虑到汽车电源的特殊性,我们采用了稳压电路,确保单片机和其他模块在稳定的电压下工作。
二、软件设计1.主程序框架(1)初始化:设置单片机的时钟、IO口、中断等。
(2)车速计算:根据车速传感器的输入信号,计算出汽车的速度。
(3)里程计数:实时更新汽车行驶的总里程数。
(4)显示更新:将车速、里程等信息显示在LCD屏幕上。
2.中断处理(1)车速传感器中断:当车速传感器检测到车轮转速变化时,触发中断,进行车速计算。
(2)按键中断:当驾驶员按下按键时,触发中断,进行相应的操作,如复位里程表、切换显示模式等。
三、系统调试与优化在硬件和软件设计完成后,需要进行系统调试和优化,确保系统在实际运行中的稳定性和可靠性。
1.硬件调试:检查各个模块的连接是否正确,确保电源稳定,传感器信号准确。
2.软件调试:通过模拟各种情况,检查程序的稳定性和可靠性,如车速突变、按键操作等。
电子车速里程表的单片机实现方案
电子车速里程表的单片机实现方案【摘要】本文介绍了电子车速里程表的单片机实现方案。
传感器模块设计是关键的一步,通过合适的传感器采集车辆的速度和行驶里程数据。
数据处理算法对采集到的数据进行处理和计算,确保准确性和稳定性。
接着,显示模块设计通过数字显示屏或液晶屏实时展示车速和里程信息。
系统集成将各模块进行整合,确保系统正常运行。
性能优化是不断迭代和改进系统,提高精度和效率。
通过本文的介绍,可以更好地理解电子车速里程表的工作原理和设计方法,为未来的研究提供参考。
【关键词】引言、概述、传感器模块设计、数据处理算法、显示模块设计、系统集成、性能优化、总结、展望、电子车速里程表、单片机、实现方案1. 引言1.1 概述电子车速里程表是一种常见的汽车仪表,用于显示车辆当前的速度和行驶里程。
传统的机械车速里程表已经逐渐被电子车速里程表取代,其精准度更高、可靠性更好,同时具有更多的功能和显示方式。
本文将介绍一种基于单片机的电子车速里程表实现方案。
我们将讨论传感器模块的设计,包括速度传感器和里程传感器的选择和布置。
然后,我们将深入探讨数据处理算法,包括速度和里程数据的采集、处理和存储。
接下来,我们将讨论显示模块的设计,包括LED显示屏和控制按钮的安装和布置。
在系统集成部分,我们将介绍如何将传感器模块、数据处理模块和显示模块整合到一个完整的系统中,并保证它们协调工作。
我们将讨论性能优化策略,包括如何提高系统的精准度、稳定性和响应速度。
通过本文的学习,读者将深入了解电子车速里程表的工作原理和实现方式,从而为未来的汽车电子仪表设计和开发提供参考。
2. 正文2.1 传感器模块设计传感器模块设计是电子车速里程表中非常关键的一部分,其准确性和稳定性直接影响到整个系统的性能。
在设计传感器模块时,首先需要选择合适的传感器类型。
常用的车速传感器包括霍尔效应传感器、磁性传感器和光电传感器等。
不同的传感器类型有不同的工作原理和特性,需要根据系统要求进行选择。
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摘要随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的速度里程系统,详细描述了利用霍尔传感器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现速度、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。
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。
关键词:单片机AT89C51;速度检测;霍尔传感器;速度里程表目录1 绪论 (1)1.1技术概述 (1)1.2本课题的背景和意义 (1)2 系统设计简介 (3)2.1 速度里程表简介 (3)2.2 设计目的及要求 (3)2.3 设计方案论证 (4)2.4 硬件设计电路 (4)3 设计语言及软件介绍 (6)3.1 C语言介绍 (6)3.2 软件介绍 (6)3.2.1Proteus软件 (6)3.2.2Keil C51 (7)3.2.3单片机最小系统及复位电路 (7)4 系统软件设计 (9)4.1 概述 (9)4.2 系统程序设计模块及流程图 (9)4.2.1主程序 (10)4.2.2延时子程序 (12)4.2.3显示程序 (13)4.3 调试及仿真 (13)5 设计总结和体会 (15)6 参考文献 (16)1 绪论1.1技术概述传统的车速表是机械式的,典型的机械式里程表连接一根软轴,软轴内有一根钢丝缆,软轴另一端连接到变速器某一个齿轮上,齿轮旋转带动钢丝缆旋转,钢丝缆带动里程表罩圈内一块磁铁旋转,罩圈与指针联接并通过游丝将指针置于零位,磁铁旋转速度的快慢引起磁力线大小的变化,平衡被打破指针因此被带动。
这种车速里程表简单实用,被广泛用于大小型汽车上。
不过,随着电子技术的发展,现在很多轿车仪表已经使用电子车速表,常见的一种是从变速器上的速度传感器获取信号,通过脉冲频率的变化使指针偏转或者显示数字里程计是由若干个计数转鼓及其转动装置组成的。
为了使用方便,有的车速里程表同时设有累计里程计和区间里程计,累计里程计用来记录汽车累计行驶里程,区间里程计用来记录汽车单程行驶里程。
区间里程计有一个归零按钮,可以随时复位至零,重新累计。
1.2本课题的背景和意义数字温度计采用进口芯片组装精度高、高稳定性,误差≤0.5%,内电源、微功耗、不锈钢外壳,防护坚固,美观精致。
数字温度计采用进口高精度、低温漂、超低功耗集成电路和宽温型液晶显示器,内置高能量电池连续工作≥5年无需敷设供电电缆,是一种精度高、稳定性好、适用性极强的新型现场温度显示仪。
是传统现场指针双金属温度计的理想替代产品,广泛应用于各类工矿企业,大专院校,科研院所。
温度数我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量,但是它是看不到的,仅凭感觉只能感觉到大概的温度值,传统的指针式的温度计虽然能指示温度,但是精度低,使用不够方便,显示不够直观,数字温度计的出现可以让人们直观的了解自己想知道的温度到底是多少度。
数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器(如铂电阻,热电偶,半导体,热敏电阻等),将温度的变化转换成电信号的变化,如电压和电流的变化,温度变化和电信号的变化有一定的关系,如线性关系,一定的曲线关系等,这个电信号可以使用模数转换的电路即AD转换电路将模拟信号转换为数字信号,数字信号再送给处理单元,如单片机或者PC机等,处理单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来,成为可以显示出来的温度数值,如25.0摄氏度,然后通过显示单元,如LED、LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。
这样就完成了数字温度计的基本测温功能。
数字温度计根据使用的传感器的不同,AD转换电路,及处理单元的不同,它的精度,稳定性,测温范围等都有区别,这就要根据实际情况选择符合规格的数字温度计。
数字温度计有手持式,盘装式,及医用的小体积的等等。
2 系统设计简介2.1 速度里程表简介汽车车速里程表分为滚轮计数器和点距液晶屏式两种,由指示汽车行驶速度的车速表和记录汽车所行驶过距离的里程计组成的,二者装在共同的壳体中,并由同一根轴驱动。
普通车速表一般为磁感应式。
滚轮计数器是过去常用的纯机械式仪表,通过一根软轴,一头连到变速箱输出轴,另一头连到里程表;而现在更常用的电子式仪表,它一般是在变速箱输出轴或车轮上装一个转速传感器,用读出的转速通过控制模块内嵌的计算公式来换算成车速以及历程。
不管是哪种方式,归根结底,数据都是来自于传动系统输出端的转速(变速箱输出轴或车轮),知道了车轮的转速,比如每分钟转多少圈,再将车轮的周长(也就是车轮转动一圈走过的距离)算上,车速就出来了,里程也是同样的道理。
图2.1速度里程表2.2 设计目的及要求1、了解并掌握 Proteus软件、KEIL软件,并能熟练的使用其进行仿真;2、培养学生综合运用前修课程所学的知识进行系统性的训练;3、养实际动手能力培以及合作的能力;4、利用温霍尔度传感器测量车轮的速度。
5、测量速度里程由LED数码管直读显示。
2.3 设计方案论证根据系统的设计要求,利用矩形波触发脉冲代替霍尔传感器,从而对车轮转速进行模拟。
选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示等功能。
该系统的总体设计思路如下:矩形波发生器产生矩形波脉冲发送到AT89C51单片机上,经过51单片机处理,将速度和里程在显示电路上显示,本系统显示器用6位共阴LED数码管以动态扫描法实现。
按照系统设计功能的要求,确定系统由3个模块组成:主控制器、检测电路和显示电路。
本课题以是89C51单片机为核心设计的一种数字速度里程检测系统,系统整体硬件电路包括,传感器数据采集电路,速度里程显示电路,单片机主板电路等组成。
系统框图主要由控制模块、外部信号及其检测装置、外部存储器、LED显示组成。
速度里程表总体电路结构框图如图2.1所示。
图2.1速度里程表的原理框图2.4 硬件设计电路速度里程表设计电路图如图2.2所示,控制器使用单片机AT89C51,矩形波触发器作为发生装置,用LED实现速度和里程的显示。
图2.2速度里程表计设计电路图3 设计语言及软件介绍3.1 C语言介绍C语言是一种计算机程序设计语言,它既具有高级语言的特点,又具有汇编语言的特点。
它由美国贝尔研究所的D.M.Ritchie于1972年推出,1978年后,C语言已先后被移植到大、中、小及微型机上,它可以作为工作系统设计语言,编写系统应用程序,也可以作为应用程序设计语言,编写不依赖计算机硬件的应用程序。
它的应用范围广泛,具备很强的数据处理能力,不仅仅是在软件开发上,而且各类科研都需要用到C语言,适于编写系统软件,三维,二维图形和动画,具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。
3.2 软件介绍3.2.1Proteus软件Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
3.2.2Keil C51Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。
Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全Windows界面。
另外重要的一点,只要看一下编译后生成的汇编代码,就能体会到Keil 的优势。
KeilC51工具包的整体结构,uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos 的集成开发环境(IDE),可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。
开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。
然后分别由C51及C51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。
目标文件可由LIB51创建生成库文件,也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。
ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件,以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试,也可由仿真器使用直接对目标板进行调试,也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。
3.2.3单片机最小系统及复位电路单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。
对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路.下面给出一个51单片机的最小系统电路图。
图3.1复位电路图3.2 51单片机最小系统复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合“电容电压不能突变”的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。
典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C 取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平。
至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍。
晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)。
4 系统软件设计4.1 概述整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的,当硬件基本定型后,软件的功能也就基本定下来了。
从软件的功能不同可分为两大类:一是监控软件(主程序),它是整个控制系统的核心,专门用来协调各执行模块和操作者的关系。