基于单片机的自行车里程表设计

基于单片机的自行车里程表设计

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。主要阐述一种基于霍尔元件的自行车里程表的设计。以AT89C52 单片机为核心，A44E 霍尔传感器测转数，实现对自行车里程/速度的测量统计，采用24C02 实现在系统掉电的时候保存里程信息，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：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 AT89C52 as kernel, using A44E Hall element to measure revolution, the measure and statistic are achieved. The range informations are saved by 24C02 when the power is off, 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 assemble language, the program is designed in the mode of modules. The system has simple hardware, common sub-program, and meet the demand of design.

Key words: Mileage / speed; Hall element; Single Chip Microcomputer;

LED

目录

第1章绪论 (5)

1.1 课题产生的背景 (5)

1.2 课题的主要任务及内容 (5)

第2章自行车里程表总体方案设计 (7)

2.1 任务分析与实现 (7)

2.2 自行车里程表硬件方案设计 (7)

2.3 自行车里程表软件方案设计 (11)

第3章自行车里程表硬件电路设计 (13)

3.1 概述 (13)

3.2 传感器及其测量系统 (13)

3.3 芯片简介 (15)

3.4 单片机外围电路的设计 (22)

第4章自行车里程表软件程序设计 (27)

4.1 概述 (27)

4.2 自行车里程表总体程序设计 (27)

4.3 中断子程序的设计 (29)

4.4 数据处理子程序的设计 (29)

4.5 显示子程序的设计 (32)

第5章系统调试与分析 (34)

5.1 自行车里程表系统调试 (34)

5.2 调试故障及原因分析 (35)

结论 (36)

参考文献 (37)

致谢 (38)

附录Ⅰ自行车里程表硬件系统原理图.

第1章绪论

1.1 课题产生的背景

自世界上第一辆自行车问世至今已有200多年的历史了。18世纪末，法国人西夫拉克发明了最早的自行车。这辆最早的自行车是木制的，其结构比较简单。世界上第一批真正实用型的自行车出现于19世纪初。在20世纪,自行车在中国获得了前所未有的普及和发展。从某种意义上来说，中国是一个自行车的王国。每天清晨和落日时分，滚滚车流在中国的城市中碾动，这是最为壮观的一道风景，这是一条现代中国流动的长城。

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。

单片微型计算机自1976年问世以来发展非常迅速，现在已成为微型计算机一个很重要的分支，在现实生活中应用越来越广泛，已经对人类产生了巨大的影响，尤其是美国Intel公司的MCS—51系列单片机，由于其集成度高、处理功能强、性能价格比高、可靠性高、系统结构简单，可以灵活的与其他芯片组成众多的测量电路用于速度、温度、深度、高度、湿度、光强等方面的测量和研究等特点，在我国现代化生活、生产中已经得到了广泛的应用，如在工业检测控制、仪器仪表、电子工业、机电一体化等众多领域取得了令人瞩目的成果。本设计利用MCS—51系列单片机扩展方便、可靠性能高、处理功能强、速度高等特点，实现对自行车里程和速度的测量。

1.2 课题的主要任务及内容

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里程表的设