基于单片机的自行车码表的研究与设计
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一、引言二、系统总体设计方案（一）功能需求分析自行车里程表需要实现以下主要功能：1、准确测量自行车行驶的里程。
2、实时显示里程数据。
3、具备低功耗特性，以保证长时间使用。
（二）系统组成本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块和电源模块组成。
1、传感器模块用于采集车轮转动的信息。
2、单片机控制模块负责对采集到的数据进行处理和计算。
3、显示模块用于向用户展示里程等相关信息。
4、电源模块为整个系统提供稳定的工作电压。
三、硬件设计（一）传感器选择常见的用于测量自行车车轮转动的传感器有霍尔传感器和光电传感器。
霍尔传感器通过感应磁场变化来检测车轮转动，具有精度高、稳定性好的优点；光电传感器则通过检测光的遮挡来判断车轮转动，成本相对较低。
综合考虑，本设计选用霍尔传感器。
（二）单片机选型单片机作为系统的控制核心，需要具备一定的运算能力和接口资源。
考虑到成本和性能要求，选用 STC89C52 单片机。
（三）显示模块为了使里程表的显示清晰直观，选用液晶显示屏（LCD）。
LCD 具有低功耗、显示内容丰富等优点。
（四）电源模块由于自行车在行驶过程中震动较大，选用可充电的锂电池作为电源，并通过稳压芯片将电压稳定在系统所需的工作电压范围内。
四、软件设计（一）主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化和显示模块的初始化。
然后进入主循环，不断采集传感器的数据，并进行计算和处理，将里程数据实时显示在显示屏上。
（二）里程计算算法根据传感器检测到的车轮转动信号，结合车轮的周长，通过累积计算得出行驶里程。
（三）显示程序设计合理的显示界面，将里程数据以清晰易读的方式呈现给用户。
五、系统调试与测试（一）硬件调试在焊接完成后，首先检查电路是否存在短路、断路等问题。
然后使用万用表等工具对各个模块的电源电压、信号电平进行测量，确保硬件工作正常。
（二）软件调试通过单片机的在线调试功能，逐步调试各个功能模块的程序，查看变量的值和程序的执行流程，排除软件中的错误。
基于89C52单片机的多功能自行车码表
基于89C52单片机的多功能自行车码表
作为一种方便实用的交通工具，自行车一直备受人们的喜爱。
为了更好地满足骑行者的需要，我们设计了一款基于89C52单片机的多功能自行车码表。
该自行车码表由89C52单片机作为核心控制器，利用其强大的功能和可扩展性，实现了以下主要功能：
1、时钟功能：该自行车码表内置时钟电路，可以精准计时，并将时间显示在LED屏幕上，方便骑行者查看骑行时间。
2、速度计功能：通过接收自行车轮辐传感器的信号，利用单片机进行速度计算，并在屏幕上显示骑行速度，让骑行者随时掌握骑行速度。
3、里程计功能：码表内置里程传感器，可以累积骑行里程，并将骑行里程数据显示在LED屏幕上，让骑行者了解自己的骑行距离。
4、暂停记忆功能：当骑行者暂停骑行时，该自行车码表可以自动记录下暂停时的时间和距离数据，并在骑行继续时自动恢复计算，避免因暂停骑行而影响数据准确性。
5、温度计功能：该自行车码表内置温度传感器，可以检测环境温度，并将实时温度数据显示在屏幕上，方便骑行者了解当前的气温。
6、蓝牙连接功能：该自行车码表还可以通过蓝牙连接智能手机，实现数据同步和帐户管理，让骑行者随时掌握自己的骑行数据和健康状况。
7、夜间照明功能：该自行车码表内置LED灯，可以在夜间
骑行时提供光源，并通过光感传感器实现自动调光和自动开关，提高骑行安全性。
除此之外，该自行车码表还可以实现闹钟、倒计时、计时器等实用功能，让骑行者在使用自行车的同时还能方便地记录生活中的各种事件。
总之，基于89C52单片机的多功能自行车码表集诸多功能于
一体，为广大骑行者带来了便利和安全保障，是一款实用性强、易于操作的骑行辅助工具，值得广泛推广应用。
基于AT89C52单片机的自行车里程与速度计的设计
自行车里程与速度计的设计本论文主要阐述一种基于单片机的自行车里程/速度计的设计。
主要分为三个部分：硬件设计，软件设计和模拟仿真。
硬件设计以AT89C52单片机为核心,主要包括复位电路、显示电路、时钟电路、报警电路的设计。
本设计采用霍尔传感器测量自行车转速脉冲, 经处理后由LED数码管显示，最多可超速时发出光、语音报警提示。
软件设计主要是通过单片机编程软件Keil C设计计算自行车行驶里程和实时速度的程序，以及速度和里程的显示程序；模拟仿真是利用仿真软件Proteus对所设计的硬件电路和程序进行测试。
本论文对设计当中所需元件作了详细介绍，对设计中存在的问题进行了说明，而后对硬件和软件部分的设计和实现作了认真的分析，并在此基础上进行了控制仿真。
本设计具有结构简单，成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。
关键词：AT89C52单片机；LED；霍尔传感器THE DESIGN OF ODOMETER ANDVELOCITY GAUGEThis paper mainly tells the design of odometer and velocity gauge on bicycles based on MCU.There are three part in the thesis:hardware design,software design and simulation.The hardware design use with the core of AT89C52 as controler, includes the designs of Reset circuit,display circuit,clock circuit and alarm circuit.which hall sensor is usued to measure the pulse of rotating speed of the wheel,which is displayed by LED after processing,being able to display four figures.The alarm circuit can give a light or sound alarm when there is an overspeed or no perimeter input.The software design mostly includes the design of program on caculating the mileage and real-time speed of the bicycle with Keil C as The simulation is finished by testing the designed hardware circuit and program with the simulation software Proteus.This paper introduces the demanded components of the design in details,explaining the existing problems in the design,and seriously analyzes the design of both hardware and software,then takes the simulation here on the basis.This design can guarantee the precision measurement precision and owns high real-time performance on the basis of the system resource saving and the process of programming. it has a simple strcture, that is low cost, clear display, stable and reliable.AT89C52；LED；hall sensor目录摘要....................................................... 错误！未定义书签。
基于单片机的自行车速度及里程表设计资料
毕业论文（设计）题目：基于单片机的自行车速度及里程表设计系部名称：信息工程系专业班级：电气102 学生姓名：曹康学号： 201007084218 指导教师：姜宏伟教师职称：副教授201 年月日摘要随着自行车行业和电子技术的发展，自行车里程速度计技术也在不断进步和提高，用户对自行车里程速度计的要求也越来越高，因此设计了自行车里程速度计。
本文主要研究了以单片机为基础的自行车里程速度器的设计。
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，经过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，同时运用其他按键分别自行车单里程计数，瞬时速度、最大速度和平均速度显示以及超速报警。
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。
自行车里程速度计的设计本着安全、方便、节能、人性化的原则进行，可使现代生活显著提高。
关键词：自行车,STC89C52, LCD1602，霍尔传感器Bicycle mileage velocity meter based on MCUABSTRACTAlong with the development of the bicycle industry and electronic technology, bicycle speedometer technology is also in constant progress and improve, user demand for bicycle mileage is more and more is also high, so I chose bicycle mileage speedometerThis article mainly introduced take the monolithic integrated circuit as the foundation rental car fare register design. Uses the 89C52 monolithic integrated circuit for the primary control chip, using the pressed key signal imitation rental car wheel counting signal, simultaneously utilizes other pressed keys to control the rental car movement to carry passengers separately/the spatial vehicle condition, the kilometer idea regulation/waiting time and the traveling schedule expense amount to the demonstration. The system used three groups of nixietubes, the utilization dynamic display technology has demonstrated the distance in kilometer, the standby period and the expense separately. Meanwhile carries on the design using the software programming to the monolithic integrated circuit timer, produces the waiting timed pulse signal.this article elaborated with emphasis system's principle of work, the hardware constitution, various part of major functions as well as software's structure and realizes.The mileage log system with STC89C52 as control core, using sensors to detect signals, by a certain time interval signal collection, in combination with itself, bicycle wheel parameters through single chip microcomputer for the analysis of the collected signal, finally displayed on the LCD screen LCD vehicle mileage and speed, overspeed alarm。
基于单片机的光电式自行车速度里程表设计
光电式自行车速度里程表设计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。
现在的里程表大多是电子式的，用数码管或液晶显示器即时显示，显示更加直观。
电子式里程表采用接触车速传感器代替软轴传动, 可使里程表的安装位置不受距离限制，进一步有效地克服了机械式里程表中的诸多不足。
方案采用了一种以单片机AT89C51为主控机，使用光电传感器进行自行车里程、速度测量的装置。
传感器将不同车速产生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LCD液晶显示模块进行显示，使得自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。
本设计主要包括自行车轮脉冲采集、键盘输入和数据显示等部分，主程序用C语言编写，完成各项功能及数据的处理。
本里程表的设计具有结构简单，成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。
并且可以进行扩充，更方便于使用者。
关键词光电传感器单片机液晶显示器里程表THE DESIGN OFBICYCLE ODOMETERABSTRACTWith the rapid development of technology, more and more widespread application of microcomputer, promote the traditional control detection technology constantly updated. Most of the current electronic odometer, and with the LED digital tube or LCD display real-time, display more intuitive. Electronic odometer flexible shaft using the contact speed sensor instead of driving, mileage tables can be installed without distance limitations, and further to effectively overcome the mechanical disadvantagesof mileage in the table.The plan adopts the system and configuration of combining the microcontroller AT89C51 as the main control computer ,using the photoelectric sensorbicycle odometer, speed measuring devices. when Different speed pulse signals of different frequencies produced by sensor are input into the microcontroller,after its calculation, liquid crystal will display the datas, making the bike's speed and distance data visually to the user.The design includes a bike wheel pulse acquisition, keyboard input and data display section, the main program using C language, This paper first needed to "milestones" design of equipment in detail, on theproblems existing in the design, explained And then to hardware and software design and implementation of the part made earnest analysis, Then presented system modeling process and the corresponding system based on this model, the control simulation, and the simulation results are compared.ODOMET ER录摘要 (I)ABSTRAC..T (II)1 绪论. (1)1.1 问题由来. (1)1.2 课题现状. (1)1.3 设计任务. (2)2 系统原理概述 (3)2.1 系统原理总概述 (3)2.2 系统硬件组成原理 (3)2.3 软件系统工作流程 (4)3 系统硬件设计 (5)3.1 采集信息部分以及传感器的选择. (5)3.2 轮脉冲检测与转换电路 (6)3.2.1. 轮脉冲检测 (7)3.2.2. 信号预处理电路 (7)3.3 单片机系统部分 (9)3.3.1 AT89C51 单片机介绍 (9)3.3.2 定时/计数器的结构及控制. (9)3.3.3 中断控制 (11)3.4 单片机外围电路介绍. (11)3.4.1 复位电路 (11)3.4.2 晶振电路 (12)3.5 显示部分. (13)3.5.1 LCD 液晶显示器. (13)3.5.2 显示接口电路设计 (15)3.6 报警电路. (15)3.7 键盘控制. (15)4 软件设计 (16)4.1 测量算法概述 (18)4.2 中断子程序的设计 (19)4.3 数据处理子程序的设计. (18)4.3.1 里程计算子程序. (21)4.3.2. 速度计算子程序 (19)4.4 显示子程序的设计 (20)5 设计总结 (22)5.1 实现目标与特点 (22)5.2 结论及不足. (23)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (28)附录I 系统电路原理图 (28)附录II 设计源程序 (29)1 绪论1.1 问题由来我国是人口大国，也是自行车大国，随着生活节奏的不断加快，自行车已经不仅仅是运输、代步的工具，现在则是代表着绿色、环保、节能。
基于单片机的多功能自行车里程表的设计_毕业设计论文 精品
基于单片机的多功能自行车里程表的设计摘要本文设计了一种基于霍尔元件的自行车的速度和里程测量系统。
以A T89C52单片机为核心，A44E霍尔传感器测转数，从而实现对自行车里程、速度的测量统计，采用AT24C02实现在系统掉电的时候保存里程信息，并可以将自行车的里程和速度的物理量用LED显示出来。
硬件部分是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往显示装置；软件部分用汇编语言进行编程，采用模块化设计思想。
关键词：速度；里程；霍尔元件；A T89C52单片机AbstractI am based on the design of a Holzer element to the bicycle's speed and mileage measurement system in this thesis. The main content is take A T89C52 single chip as the core, A44E Holzer sensor in measuring speed, thus realizing the bicycle mileage and speed measurement statistics, the use of AT24C02 realize in save mileage information when the system power off, and can be displaying the bicycle mileage and speed of the physical quantity in the LED. The hardware part of the Holzer element will take the pulse number of every turn to bike transfer to SCM system, then SCM system will signal is processed to display device; use the assembly language programming in the software part,啊pplication the idea of modularization.Keywords: Speed; course; Holzerelement; A T89C52 SCM目录第一章前言 .................................................................................................................... １1.1课题背景.................................................................................................................. １1.2课题设计的任务和要求.......................................................................................... １1.3课题设计的内容...................................................................................................... １第二章自行车里程表的总体设计方案 .. (2)2.1霍尔传感器 (2)2.2设计思路 (2)2.3硬件设计 (2)2.4软件设计 (3)第三章自行车里程表的电路设计 (5)3.1测量系统 (5)3.2数据处理系统 (6)3.3时钟电路的设计 (8)3.4显示电路设计 (8)第四章软件部分设计 (9)4.1系统总程序设计 (9)4.2数据处理程序设计 (9)第五章总结 (11)参考文献 (12)附表 (13)第一章前言1.1 课题背景自行车是一种普遍的交通工具。
基于单片机自行车测速系统设设计报告
单片机原理及系统课程设计基于单片机自行车测速系统设计1 设计目的实现自行车运行过程中对行驶里程、平均速度、运行时间、当前瞬时速度进展测量和显示,通过对速度的测量来控制自行车的运行，当速度超过限定值时发出报警提醒减速，以确保自行车平安的运行。
2设计方案及原理2.1系统总体设计思路和原理本系统实现自行车运行过程中对行驶里程、平均速度、运行时间、当前瞬时速度进展测量和显示，系统包括控制器模块、信号检测采集模块、显示模块、电源模块四局部组成。
系统工作时，传感器采集到信号〔用按键代表脉冲信号输入〕传输给单片机，单片机计数器统计脉冲个数，定时器记录相应时间长度，经过运算，将行驶里程、全程平均速度、运行总时间送给液晶显示器显示，当前〔瞬时〕速度送给数码管显示。
通过以下计算公式算出里程、平均速度、瞬时速度。
通过相应的显示机构显示出来。
里程=脉冲总数×车轮周长平均速度=里程÷运行总时间瞬时速度=每五秒的行程÷52.2自行车测速系统方案设计系统包括控制器模块、信号检测采集模块、显示模块、电源模块四局部，控制器模块由AT89C51组成，它运用于数据储存和外部设备管理，信号采集模块用的是模拟霍尔传感器，通过外部脉冲来控制圈数，显示模块用1602和数码管，1602显示里程、全程平均速度以及运行时间，数码管LED显示五秒的平均速度即当前瞬时速度，电源模块给整个系统提供电压，使系统可以正常工作。
系统框图如图1所示。
图1 自行车测速系统设计原理图3硬件设计3.1系统原理电路图系统中里程、速度等都是由霍尔元器件测量。
通过按钮输出脉冲，脉冲数目代表车轮转动圈数，自行车轮胎的周长为2.15m，输入一个脉冲，轮子转动一圈，里程为一个周长的距离，通过脉冲数可以算出总里程，通过单片机T0定时器和T1计数器记录时间，用5秒的前进距离除以时间5秒，得到5秒的平均速度即当前速度。
而总里程L除以总时间t得到平均速度。
基于单片机的自行车速度与里程表设计
基于单片机的自行车速度与里程表设计一、引言自行车作为一种常见的代步工具，随着人们对健康环保的追求，越来越受到青睐。
然而，骑行过程中常常会想知道自己的速度和里程，以便更好地掌握骑行状态和计划行程。
本文将介绍一种基于单片机的自行车速度与里程表设计，通过该设计可以实时获取自行车的速度和里程信息。
二、设计原理1. 速度计原理基于单片机的自行车速度计的设计原理是利用车轮旋转的次数和时间间隔来计算速度。
通过安装磁铁和霍尔传感器在车轮上，当车轮旋转时，霍尔传感器会感应到磁铁的磁场变化，并产生相应的信号。
单片机通过计算两次信号的时间间隔，然后根据车轮的周长计算出速度。
2. 里程计原理基于单片机的自行车里程计的设计原理是通过记录车轮旋转的次数，然后根据车轮的周长计算出里程。
同样地，通过安装磁铁和霍尔传感器在车轮上，当车轮旋转时，霍尔传感器会感应到磁铁的磁场变化，并产生相应的信号。
单片机每次检测到信号时，就将里程加一，并根据车轮的周长计算出实际里程。
三、硬件设计1. 单片机选择在设计中，我们可以选择一款适用的单片机作为控制核心。
常见的选择有51系列单片机、Arduino等。
根据实际需求和设计复杂度，选择合适的单片机进行编程和控制。
2. 传感器选择作为速度与里程计的关键部分，传感器的选择至关重要。
在车轮上安装磁铁和霍尔传感器，可以通过检测磁铁的旋转来计算车轮的速度和里程。
选择合适的霍尔传感器可以提高检测的准确性和稳定性。
3. 显示屏和按键为了方便用户查看速度和里程信息，可以选择合适的显示屏，如LCD液晶屏或LED数码管。
同时，可以添加按键用于用户设置和调整。
四、软件设计1. 信号检测与计算通过编程，设置单片机对霍尔传感器的信号进行检测，当检测到信号变化时，记录下时间戳，并计算时间间隔。
2. 速度计算根据时间间隔和车轮的周长，计算出实际速度。
可以选择不同的单位进行显示，如千米/小时或英里/小时。
3. 里程计算根据车轮旋转的次数，每次旋转时将里程加一，并根据车轮的周长计算出实际里程。
基于单片机的自行车码表设计
V al ue E ngi neeri ng基于单片机的自行车码表设计D es i gn of B i cycl e C ode M et er B ased on Si ngl e C hi p M i crocom put er张士伟Z H A N G Shi -w ei(九江学院机械与材料工程学院,九江332005)(SchoolofM echani cal &M at er i al s Engi neer i ng ,J i uj i ang U ni ver s i t y ,J i uj i ang 332005,Chi na )摘要:自行车不仅仅是低碳生活的代步工具,而且成为国民体质锻炼与娱乐休闲的重要工具,因此,随着越来越多的骑行者数量的增加,而装在自行车上的码表就应该是骑行者应该具备的装备之一。
本自行车码表设计以STC89C51作为CPU 主控芯片,在LCD 1602芯片上显示行驶速度,里程等各种信息,利用霍尔传感器来实现脉冲信号的输出作为外部中断信号,利用语音播报提示,并且用D S1302获取日期数据,还有蜂鸣器超限报警模块。
软件采用C 语言进行编程。
该装置具有结构简单,功能较多,稳定可靠等特点。
该自行车码表能够通过相应的元件与程序合理的计算出行驶速度,行驶里程,还有时间等信息,并采用报警器以及语音播报来实现超速报警和提示来使得骑行者获得当前的骑行状态,以使得骑行者能够及时调整自己的举动,达到健康骑行的目的。
A bst ract :Bi cycl e i s not onl y a wal ki ng t ool f or l ow -car bon l i f e,but al s o an i m por t ant t ool f or peopl e t o exer ci s e t hei r physi que.Ther ef or e,as t he quant i t y of cycl i st s ar e i ncr eas i ng,and t he code m et er on t he bi ke s houl d be one oft he t hi ngs cycl i st s s houl d have.I n t he des i gn of t he bi cycl e devi ce,STC89C51i s used as t he CPU whi ch pl ays a key r ol e,t he dr i vi ng s peed and m i l eage ar e di s pl ayed on t he LCD 1602chi p.H al l s ens or i s us ed t o r eal i z e t he out put of pul se si gnal as ext er nal i nt er r upt s i gnal .Cycl i s t can be al ar m ed by voi ce br oadcas t and t he dat e i s obt ai ned by D S1302.Ther e i s a buzz er m odul e whi ch can al ar m t he cycl i s t when t he s peed i s over t he l i m i t .The s of t war e pr ogr am appl i es C l anguage.The bi cycl e devi ce has t he advant ages of s i m pl e s t r uct ur e,m ul t i pl e f unct i ons ,i t s s t abi l i t y and r el i abi l i t y wor ks wel l .I t can r easonabl y concl udes t he dr i vi ng s peed,m i l eage,t i m e and s o on,t hr ough t he cor r es pondi ng el em ent and pr ogr am.M eanwhi l e,i t us es t he al ar m el em ent and voi ce br oadcas t el em ent t o r eal i ze t he over s peed war ni ng so t hat t he cycl i s t can get t he cur r entst at e ofr i di ng.The st at e ofr i di ng enabl es t he cycl i stt o adj usthi s m ovem ent s i n t i m e f or t he pur pos e ofheal t hy cycl i ng.关键词:测速;里程;霍尔传感器;报警;语音提示K ey w ords :speed m easur em ent ;m i l eage ;H al lsens or ;buzz er war ni ng ;voi ce al ar m 中图分类号:TP368.1文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2019)05-0143-03———————————————————————基金项目:江西省教育厅科技项目(G J J170973)。
毕业设计(论文)-基于单片机的自行车里程表的设计[管理资料]
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摘要本文介绍的速度与里程表设计以STC89C52单片机系统和霍尔传感器为核心。
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LCD液晶显示模块进行显示，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。
本系统由霍尔传感器、单片机ST8C9C52RC、LCD1602液晶显示模块、数据存储电路和键盘控制组成。
通过单片机的设置可对霍尔传感器输入的脉冲信号进行计数和处理，这样能精确地算出加到引脚的单位时间内检测到的脉冲数；设计里程和速度显示采用LCD模块，里程数通过EEPROM来存储。
本文先对里程表设计当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；而后对硬件和软件部分的设计和实现作了认真的分析；然后给出了系统的建模过程及相应的系统模型，在此基础上进行了控制仿真，并对仿真效果进行了比较。
本里程表的设计具有结构简单，成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。
并且可进行扩充，加入时速表的功能，更加方便的了解你现在所处的情况。
关键词：STC89单片机 LCD1602液晶显示霍尔传感器 EEPROM存储器目录第1章绪论 (1)课题背景、发展及意义 (1)系统设计概述 (1)各章节的安排 (2)第2章自行车里程表的设计方法与基本原理 (3)霍尔传感器 (3)STC89C52单片机 (3)频率测量法 (4)LCD1602 (5)存储器EEPROM (5)键盘控制 (6)第3章硬件实现的设计方法与原理 (7)系统概述 (7)功能实现 (8)系统总框图 (8)各部分硬件图 (8)3．4．1 显示部分 (8)3．4．2 按键控制部分 (11)3．4．3 霍尔传感器 (7)3．4．4 复位电路 (7)3．4．5 电源电路 (7)3．4．6 EEPROM掉电存储器电路 (7)第4章自行车里程表软件实现方法 (9)软件编程实现 (13)4．1．1 系统软件框图 (13)4．1．2 数据处理 (14)4．1．3 键盘控制 (14)程序源代码与流程图 (16)4．2．1 程序流程图 (14)4．2．2 程序源代码 (14)PCB印刷电路板图 (40)第5章总结 (16)参考文献 (40)致谢 (41)1霍尔传感器霍尔传感器是一种能实现磁电转换的传感器，用它们可以检测磁场及其变化。
基于单片机控制的电动自行车里程表的毕业设计(含原理图+PCB图+中英文翻译+程序)
电动自行车里程表的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。
基于msp430的自行车码表设计
Electronic Technology •电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 111【关键词】自行车码表 霍尔传感器 脚踏频率 MSP4301 前言自行车也称为脚踏车，最早出现于18世纪末的欧洲，是一项改变人类出行方式的伟大发明，纯人力机械结构，具有环保、运动健身等诸多优点。
随着人们生活水平和健康意识的提高，自行车已成为世界各国喜爱的交通和健身工具。
随着科技的进步，自行车正从传统的交通代步工具逐步向运动化、休闲娱乐化和智能化方向发展。
为了实时监测自行车骑行状态和记录骑行相关信息，人们发明了自行车码表。
市场上流行的码表通常只能显示自行车速度、里程、日期时间等简单信息，缺少对骑行者脚踏频率的测量。
在骑行过程中合理控制脚踏频率对科学健康骑行运动非常重要，所以实现码表对脚踏频率的测量十分必要。
本设计是在传统码表的基础上增加了脚踏频率的测量，并给出科学合理的踏频范围给用户提供健身指导。
2 系统硬件设计本设计以MSP430单片机为主控芯片，包括车速传感器、踏频传感器、温湿度传感器、时钟模块、显示报警模块和按键控制组成，其整体结构如图1所示。
本系统由电池供电，故对系统功耗大小要求较高。
美国TI 公司生产的MSP430系列单片机专门为低功耗应用场景设计，具有超低功耗，最小电流达微安级，具有处理能力强、基于MSP430的自行车码表设计文/张景虎运算速度快、超低功耗、片内资源丰富和开发环境灵活等诸多优点。
考虑到成本因素，本设计采用MSP430F5529芯片。
常用的车速传感器包括磁电式交流传感器、光电式数字信号传感器和霍尔式数字信号传感器。
磁电式交流传感器是一个交流信号发生器，由于其结构复杂、成本较高，通常用在电控汽车等领域。
光电式传感器是利用半导体材料的光电效应产生数字信号，对工作环境洁净度要求较高，不适合自行车等户外运动。
基于单片机自行车里程表的设计
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引言
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系统设计
3
关键技术点
4
实验结果与讨论
5
结论
1
引言
在当今社会，自行车作 为一种环保、健康的交 通工具，仍然在人们的 生活中占据着重要的地 位
引言
对于骑行者来说，了解 自己的骑行距离和速度 是非常重要的
基于51单片机的自行车 里程表设计，可以实现 对骑行距离和速度的精 确测量和显示，为骑行 者提供实用的骑行数据
按键处理：通过按键设置和 调整里程表的数据
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关键技术点
关键技术点
码盘的安装与调整
码盘应安装在车轮的中心线上，以保证准确检测车轮的转动。同时，需要注 意调整码盘与单片机的接口，确保信号传输的稳定性
数据处理算法
根据脉冲信号的数量和时间间隔，可以采用不同的数据处理算 法来计算骑行的距离和速度。常用的算法包括中点法和快慢速 处理法。需要根据实际应用场景选择合适的算法
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实验结果与讨论
实验结果与讨论
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通过实际测试和实验，基于51单片机的自行车里程表能够实现对骑 行距离和速度的精确测量和显示
实验结果表明，该设计具有较高的稳定性和可靠性，能够满足实际 应用的需求
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然而，在实验过程中也发现了一些问题，如码盘的安装位置和信号 传输的稳定性等，需要在后续的设计中进行改进和完善
LCD显示屏的驱动
LCD显示屏需要使用专用的驱动芯片进行控制。需要注意驱动 芯片与51单片机的接口连接和时序配合，以确保显示数据的正 确性和稳定性
按键的处理
按键需要检测其状态并处理相应的操作。可以采用中断方式或 查询方式进行检测，根据实际需要选择合适的方式
基于单片机的自行车码表设计
国家职业资格全国统一鉴定维修电工技师论文（国家职业资格二级）论文题目: 基于单片机的自行车码表设计姓名：陈常东身份证号： 372802************ 准考证号：所在省市：山东省日照市所在单位：日照市工业学校基于单片机的自行车码表设计陈常东日照市工业学校摘要：随着人们生活水平的提高，健身又环保的户外运动成为一种时尚，自行车骑行就是其中老少咸宜的运动。
在骑行中，骑行者都希望知道当前的时间、天气，和自己的骑行速度、里程、骑行时间等信息，本设计采用干簧管检测、单片机进行数据处理、系统扩展DS1302时钟芯片提供时间数据、DS18B20芯片提供温度数据，采用1602液晶屏作为显示器，可以综合显示上述信息，并设有按键进行设置，以适应不同的车辆，同时留出来部分I/O接口可升级系统或后续开发。
关键字：单片机干簧管液晶程序当前，人们的生活水平普遍提高，休闲时间越来越充裕，城市建设也越来越注意环境的保护，这就为休息日人们出行消遣提供了条件。
在路途不是很远，交通比较顺畅，而又风和日丽的日子里，相当一部分人会选择既能健身又倡导环保主题的自行车骑行作为娱乐方式。
在骑行中，骑行者都希望知道当前的时间、温度、自己的骑行速度、骑行时间、骑行里程以及能量消耗等信息，当然市场上有各种码表出售，功能有简单也有很复杂的，使用上也很方便。
但如果能自己制作一块码表，无疑更能增加骑行的乐趣。
本文介绍了一款采用STC单片机、扩展DS1302时钟芯片、DS18B20温度检测和转换芯片，采用干簧管做速度检测，16*2字符型液晶显示屏LCD1602显示的码表。
一、系统总体设计方案1、设计要求总里程——9999，单位km，占4个显示位，可以轮流显示或选择显示（用十进制数）：本次骑行里程——9999，单位km，占4个显示位，可以轮流显示或选择显示（用十进制数）；测量间隔60分钟以上视为新的骑行里程；当前骑行速度—— 99，单位km/h，2个显示位，选择显示或一直显示；最大速度——99，单位km/h，2个显示位，选择显示或一直显示；骑行时间——当前行驶累计时间，XX时XX分XX秒方式；时间温度——当前的时间和环境温度，时间XXhXXm只显示时分，24小时制，温度为XX℃；电源使用一节手机锂电池，体积小、结构可靠，便于安装及使用。
基于单片机的自行车码表设计
基于单片机的自行车码表设计一、自行车码表的功能需求一个实用的自行车码表通常需要具备以下功能：1、速度测量：能够实时准确地测量自行车的行驶速度。
2、里程计算：累计骑行的总里程。
3、时间显示：包括骑行时间和当前时间。
4、平均速度计算：提供一段时间内的平均骑行速度。
5、最高速度记录：记录骑行过程中的最高速度。
为了实现这些功能，我们需要选择合适的传感器和单片机来构建系统。
二、硬件设计1、传感器选择速度传感器：常见的有霍尔传感器和光电传感器。
霍尔传感器通过检测磁场变化来测量车轮的转动，而光电传感器则通过检测光的遮挡来实现。
在本设计中，我们选用霍尔传感器，将其安装在车轮辐条上，对应的磁铁安装在车架上。
当车轮转动时，霍尔传感器会输出脉冲信号。
时钟芯片：用于提供准确的时间信息，如 DS1302 芯片。
2、单片机选型考虑到成本和性能要求，我们选择常用的 STC89C52 单片机。
它具有丰富的 I/O 口资源，能够满足本设计的需求。
3、显示模块采用液晶显示屏（LCD），如 1602 液晶模块。
它能够清晰地显示数字和字符，方便骑行者查看数据。
4、电源模块由于自行车在骑行过程中会有震动，所以选择可充电的锂电池作为电源，并通过稳压芯片将电压稳定在单片机和其他模块所需的工作电压范围内。
三、软件设计1、主程序流程系统初始化，包括单片机内部寄存器的设置、传感器和显示模块的初始化等。
循环读取传感器的数据，并进行计算和处理。
将处理后的数据发送到显示模块进行显示。
2、速度计算算法根据霍尔传感器输出的脉冲信号的频率，结合车轮的周长，计算出自行车的行驶速度。
里程通过对速度进行积分计算得到。
3、时间处理程序读取时钟芯片的数据，获取当前时间和骑行时间，并进行相应的显示和存储。
四、系统调试1、硬件调试检查电路连接是否正确，有无短路或断路现象。
测量电源电压是否稳定，各模块的工作电压是否正常。
2、软件调试使用单片机开发工具（如 Keil）进行程序的编译和下载。
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P3.1—TxD，作为串行数据的输出端，就是发送端。在本设计没有使用该端口。
P3.2—INT0，作为外部中断0的中断请求信号输入端，在低电平或下降沿时有效，连接霍尔传感器，接收其传来的脉冲信号。
P3.3—INT1，作为外部中断1的中断请求信号输入端，在低电平或下降沿时有效，连接独立按键，作为“减键”在设置数据时起减少的作用。
P3.4—是定时器/计数器T0的输入端，输入外部计数信号，连接独立按键，作为“加键”在设置数字是起增加的作用。
P3.5—是定时器/计数器T1的输入端，输入外部计数信号，连接独立按键，作为“选择键”在设置各参数时起选择作用。
P3.6—WR，作为外部数据存储器和外部I/O口的写控制信号，输出有效电平时低电平，连接独立按键，作为“设置键”，在设置各项指标时起设定作用。
该软件能将多台监视器提供给开发人员使用，实现了对每个窗口位置的完全控制功能。
STC89C52单片机是一种高性能、低功耗的位控制器，由STC公司生产制造，使用的是经典的MCS-51内核结构，经过了多次优化和改良后全新的51单片机在原来的基础上增添了许多新的功能。在STC89C52单片机芯片上，灵活多变的8 位中央处理器和系统可以编写程序的Flash存储器，使得STC89C52能够为许许多多的嵌入式系统提供高效、灵活、便捷、巧妙的解决方案。STC89C52单片机内部配置了8K字节的Flash存储器、512字节的RAM存储器、32 个I/O 口、定时器，、复位电路、3个16 位定时器/计数器。STC89C52单片机 在晶振频率处于0Hz的情况下进行静态逻辑操作。具备2种软件可选择的节约用电模式分别是空闲模式和掉电保护模式。在空闲模式下，CPU 是不工作状态，但可以保持串口、RAM存储器、中断、定时器/计数器这些部分继续工作；在掉电保护模式下，RAM存储器的内容被保存下来，振荡器被冻结，单片机所有部分都不工作，直到下一个中断或者硬件复位出现方能启动工作。
分别选取市面上比较常见的3款自行车轮径进行测试，分别是26寸、27寸、29寸，直径分别为660毫米、690毫米、730毫米。在系统中分三次设置这3个车轮的直径进行测试，规定系统运行时间为30秒。
在实物测试中，当轮径设置为660毫米时，计算得出30秒内运动的总里程为369，系统显示里程为371。当轮径设置为690毫米时，计算得出30秒内运动的总里程为375，系统显示里程为377。当轮径设置为730毫米时，计算得出30秒内运动的总里程为397，系统显示里程为399。
P0口：P0.0—P0.7端口为8位双向的三态I/O口，分别连接LCD1602显示模块的D0-D7端口，为液晶显示器提供数据。
P1口：P1.0—P1.7端口为8位准双向I/O口，P1.0连接LCD1602显示模块的RS端口，P1.1连接LCD1602显示模块RW端口，P1.2连接LCD显示模块的E端口，P1.3连接DS1302芯片的SCLK端口，P1.4连接DS1302芯片的I/O口，P1.5连接DS1302芯片的RST端口。
LCD1602显示模块是可以显示两行数字、字母、符号等信息，每行最多可以显示16个字符的点阵型液晶模块。每一个由点阵排列而成的字符位均能显示一个字符信息，
使用C语言程序将引脚rs置为1，将引脚rw置为0
致使中断发生的某一突发事件称之为中断源。在导致中断出现的事件发生以后，中断源发出请求CPU停止执行原有程序的信号称之为中断请求。CPU执行与中断相关联的程序称之为中断服务程序，
假设电流与磁场在方向上两两垂直，那么在与磁场和电流方向都两两垂直的第三个方向上就会出现电势的差值。
霍尔元件的输出在经过一系列处理之后得到的数字信号由开关型集成霍尔传感器输出
DS1302实时时钟芯片，具有对秒、分、时、日、月、年等时间方面的信息实时计时的功能，由美国DALLAS公司生产制造。
DS1302芯片内部配置了一个31×8位RAM寄存器，临时数据就被存放在此处。DS1302芯片在工作时的能量消耗极低，在保存时钟信息和数据时功率不大于1毫瓦。
就处于稳定状态的振荡器而言，如果此时有一个高电平加在RST引脚上并保持不小于2个机器周期的时长，那么单片机的CPU就会做出与之特殊确定的响应并使系统复位。
如果有一个时长为1-10毫秒的高电平加在RESET引脚上就能引起单片机复位。
STC89C52单片机的两个时钟源头它们分别是位于外部的晶体振荡时钟和位于内部的振荡时钟。由晶体振荡器。
还需要读取寄存器中的数据信息。与DS1302进行通信非常重要的一步就是对DS1302芯片控制字的熟悉和掌握。如果我们想要向DS1302芯片内写入数据内，就必须通过程序的编写把控制字位7这个最高有效位置为逻辑1。若要将存取的数据类型设置成日历时钟数据，就必须通过程序的编写把控制字位6这个有效位置为0，若要将存取的数据类型设置成RAM数据，就必须通过程序的编写把控制字位6这个有效位置为1；位5至位1这5个有效位是操作单元的地址；当我们需要对芯片进行写入操作时，就通过程序将位0这个最低有效位置为0，需要对芯片进行读操作时，就把位0这个最低有效位置为1。在紧随8位的控制字指令后的下一跳SCLK脉冲下降沿之后可以读出DS1302芯片中的数据，读取芯片中的数据遵循从最低位到最高位的顺序依次读出数据。针对DS1302芯片写入数据时控制字按照从最低位开始输出的原则依次写入数据。在紧随控制字指令输入后的下一跳SCLK脉冲上升沿之后可以向DS1302芯片中写入数据，向DS1302输入数据遵循从最低位开始的方式依次输入。DS1302芯片中读取数据和写入数据的操作通过串行I/O口完成。
P2口：P2.0—P2.7端口为8位准双向I/O口，单片机有外部存储器或I/O口扩展时，作为高8位地址线（A8-A15）使用，可以驱动4个TTL负载，在本设计中没有使用到P2口连接其他设备。
P3口：P3.0—P3.7端口为8位准双向I/O口，各个引脚具有第二功能，
P3.0—RxD，串行数据的输入端，既接收端。在本设计没有使用该端口。
P3.7—RD，作为外部数据存储器和，连接蜂鸣器。
分别在制作完成的实物和Proteus仿真软件中对系统进行测试。由于制作条件的限制，实物中使用马达携带磁铁运动来模拟自行车轮的转动，其速度受硬件控制不能调节，通过改变车轮直径和超速警报值这两个变量，在相同的时间内运行系统，计算里程值与显示的里程值进行比较，以此来测试系统稳定性和准确性。在Proteus软件中，由于使用独立按键代替霍尔传感器，按键按下的操作由人为使用鼠标点击，速度很不稳定，通过改变车轮直径和超速警报值这两个变量，在相同的时间内运行系统，计算里程值与显示里程值进行比较，以此来测试系统的稳定性和准确性。