自行车测速报警系统设计

嵌入式系统设计

题目：自行车测速报警系统设计

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自行车测速报警系统设计

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

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，当黑天行驶时，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。霍尔传感器是对磁敏感的传感元件，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，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。所以本设计采用霍尔传感器。

2.电源电路设计

本系统采用的是MC34063制作的降压变换电源。由于电动车电瓶的电源电压大多是24V，36V，48V等，所以把电瓶电源24V转换为单片机所需要的电压5V。MC34063是一单片双极型线性集成电路,专用于直流-直流变换器控制部分.片内包含有温度补偿带隙基准源、一个占空比周期控制振荡器、驱动器和大电流输出开关,能输出1.5A的开关电流.它能使用最少的外接元件构成开关式升压变换器、降压式变换器和电源反向器。特点:能在 3.0-40V 的输入电压下工作；短路电流限制；低静态电流；输出开关电流可达1.5A(无外接三极管)；输出电压可调工作振荡频率从100HZ到100KHZ。

MC34063是一种开关型高效DC/DC变换集成电路。它的内部含有具有温度补偿的基准电

压源、比较器、具有限电流电路的占空比可控的振荡器、驱动器和大电流输出开关管。

3.存储器电路模块设计

在本设计中用芯片AT24C02.AT24C02的1、2、3脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址。在AT89C2051试验开发板上它们都接地，第8脚和第4脚分别为正、负电源。第5脚SDA为串行数据输入/输出，数据通过这条双向I2C总线串行传送，在AT89C2051试验开发板上和单片机的P3.5连接。第6脚SCL为串行时钟输入线，在AT89C2051试验开发板上和单片机的P3.6连接。SDA和SCL都需要和正电源间各接一个5.1K的电阻上拉。第7脚需要接地单片机从AT24C02内部的地址向单片机的读出单元字节读出数据，供显示所用。

4.报警电路设计

语音报警电路的核心是WTV040语音芯片。当电动车的行使速度达到或超过测速器预设速度时，测速器单片机往外发出一个低电平，直接拉低I/O口P01的电平，使WTV040语音芯片被触发，点亮报警指示进行提示并触发语音进行报警。

5.显示电路设计

显示模块用74HC164驱动数码管显示，数码管,驱动电路等组成显示电路，使用共阳数码管。P3.3-P3.4为数码管的动态扫描位驱动。P1.6，P1.7作数码段码输出。

6、程序设计

#ifndef _Max7219_H_

#define _Max7219_H_

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define DECODE_MODE 0x09 //译码方式

#define INTENSITY0x0A

#define SCAN_LIMIT 0x0B

#define SHUT_DOWN 0x0C

#define DISPLAY_TEST 0x0D

#define delay1us _nop_();

#define delay2us {delay1us;delay1us;}

#define delay4us {delay2us;delay2us;}

#define delay5us {delay4us;delay1us;}

#define delay12us {delay4us;delay4us;delay4us;}

sbit din=P2^0;

sbit load=P2^1;

sbit clk=P2^2;

void Max7219_Wr_byte(uchar wrdat);

void Max7219_Wr_data(uchar addr,uchar dat); void Init_Max7219(void);

void Disp_speed(uint speed);

void Disp_set_speed(uint set_speed);

//初始化MAX7219

void Max7219_Init(void)

{

Max7219_Wr_data(SHUT_DOWN, 0x01);

Max7219_Wr_data(DISPLAY_TEST, 0x00);

Max7219_Wr_data(DECODE_MODE, 0xff);

Max7219_Wr_data(SCAN_LIMIT, 0x07);

Max7219_Wr_data(INTENSITY, 0x0a);

}

void Max7219_Wr_byte(uchar wrdat)

{

bit dat;

uchar i;

for (i=0;i<8;i++)

{

clk=0;

dat=(bit)(wrdat&0x80);

if(dat)

din=1;

else

din=0;

wrdat<<=1;

clk=1;