自行车里程表的设计毕业论文
自行车里程表的设计毕业论文

自行车里程表的设计毕业论文前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 设计的主要容及技术指标 (2)第2章自行车里程表总体方案设计 (3)2.1 任务分析与实现 (3)2.2 自行车里程表硬件方案设计 (3)2.3 自行车里程表软件方案设计 (4)第3章自行车里程表硬件模块设计 (5)3.1 里程表的硬件设计 (5)3.1.1 霍尔传感器电路模块设计 (5)3.1.2 按键电路模块设计 (6)3.1.3 电源电路模块设计 (6)3.1.4 时钟电路模块设计 (7)3.1.5 LCD显示模块电路模块设计 (7)3.1.6 串口下载电路模块设计 (8)3.1.7 复位电路模块设计 (9)3.1.8 晶振电路模块设计 (10)第4章软件的设计 (11)4.1 里程表的软件设计 (11)4.1.1 里程速度功能模块实现 (11)4.1.2 日历时钟模块功能 (14)4.1.3 LCD1602液晶显示模块 (17)第5章软件调试 (21)5.1 程序的检测与调试 (21)5.1.1 Keil软件简介 (21)5.1.2 编制单片机应用程序的步骤和难点 (21)5.2 系统仿真调试 (24)5.2.1 程序的查错手段 (25)第6章结论 (27)第7章谢辞 (28)参考文献 (29)附录1 硬件设计原理图 (30)附录2 硬件电路仿真图 (31)附录3 软件程序 (32)译文 (69)C语言 (69)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。
自行车里程表是自行车的重要配件,在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,但在国还并不多见。
1.1 课题背景里程表的原理很简单,车轮的圆周长是恒定不变的。
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。
电动自行车速度里程表设计论文

摘要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。
自行车的速度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。
本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车的速度里程表的设计。
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的速度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I目录1 绪言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题的主要任务及内容 (1)2 自行车的速度里程表总体方案设计 (2)2.1 任务分析与实现 (2)2.2 自行车的速度里程表硬件方案设计 (2)2.3 自行车的速度里程表软件方案设计 (4)3 自行车的速度里程表硬件电路设计 (5)3.1 概述 (5)3.2 传感器及其测量系统 (5)3.2.1 霍尔传感器的测量原理 (5)3.2.2 集成开关型霍尔传感器 (6)3.3 单片机的原理及应用 (7)3.3.1 单片机原理简介 (7)3.3.2 单片机的引脚功能介绍 (8)3.3.3 单片机中断系统介绍 (10)3.3.4 单片机定时/计数功能介绍 (11)3.4 其他器件的介绍 (12)3.4.1 存储器的介绍 (12)3.4.2 74LS74芯片的介绍 (13)3.4.3 74LS244芯片的介绍 (14)3.5 单片机外围电路的设计 (14)3.5.1 时钟电路的设计 (14)3.5.2 复位电路的设计 (15)3.5.3 显示电路的设计 (16)3.5.4 报警电路的设计 (17)4 自行车的速度里程表软件程序设计 (18)4.1 概述 (18)4.2 自行车的速度里程表总体程序设计 (18)4.3 中断子程序的设计 (20)II目录4.4 数据处理子程序的设计 (20)4.5 显示子程序的设计 (22)5 系统调试与分析 (24)5.1 系统仿真调试 (24)5.2 调试故障及原因分析 (24)6 结论与展望 (26)6.1结论 (26)6.2 展望 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)III1 绪言1.1 课题背景自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史,这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中,将玩具式的木马车转换到今日各式新颖休闲运动自行车,自行车发展的目的也从最早的交通代步的工具转换成休闲娱乐运动的用途。
自行车里程测速仪设计本科毕业论文

编号:201234140123 本科毕业论文基于单片机的自行车里程测速仪设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解XX大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:I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。
自行车测速仪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、时间等物理量。
本文介绍了一种基于单片机控制的简易自动自行车速度以及里程计算系统,包括自行车里程表的硬件构成,软件逻辑以及程序代码。
该里程测速系统以AT89C51作为系统控制核心,采用霍尔传感器来检测信号,通过一定时间间隔内对信号的采集,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LCD上显示车辆行驶里程、平均速度和瞬时速度,并且具有超速报警功能。
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。
为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了,使硬件在软件的控制下协调运作。
正文中首先简单描述系统硬件工作原理,且附以系统硬件设计框图,论述了本次毕业设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程, 并具体描述了AT89C51接口的软、硬件调试;其次阐述了程序的流程和实现过程。
工学简易自行车数字里程表设计

本科毕业论文题目:简易自行车数字里程表设计摘要本文对自行车里程表的结构、设计原理进行了介绍,并应用芯片LM339和AT89S51设计、制作了自行车里程表。
文章介绍了所用芯片的存储结构、各管脚的功能,对各个模块的工作原理进行了分析。
并对自行车里程表进行了展望。
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】光电对管;单片机AT89S51 ;LM339;键盘;AbstractIn this paper, the structure and principle of traditional bicycle odometer are introduced, and applying LM339 and ATS89S51 has designed and made a bicycle odometer .The article has introduced what be memory structure of used chip , every function of pin ,and has carried out analysis on operating principle of each modules, and has been in progress to design of bicycle odometer to look into the distance.This article first right Odometer designs required equipment, details of the design issues of; Later on hardware and software design and implementation carefully analyzed; Then the system modeling process and the corresponding model, based on the control simulation, Simulation results also were compared.Odometer the design of the structure is simple, low cost, showing clear, stable and reliable results. And can be expanded to speed the function table and more convenient understand you are now stand.Keywords:photoelectric cell; AT89S51;LM339; keys;摘要IABSTRACT I1绪论11.1.课题的背景与意义11.2课题所要解决的主要问题12系统设计22.1.系统功能分析22.2.系统功能模块设计22.2.1硬件电路设计22.2.2软件设计83程序代码103.1.数据采集程序103.2键盘扫描程序103.3.中断程序114系统调试与结果分析124.1.电路调试124.1.1硬件调试124.1.2软件调试124.2.结果分析135总结与展望13致谢14参考文献14附录1程序原代码15附录2系统电路图21附录3系统实拍图错误!未定义书签。
自行车里程表设计【毕业论文+文献综述+开题报告】

I
The Design of Bicycle Odometer
Abstract
In the process of moving bicycles, bicycle odometer is for users to provide timely information on important dynamic driving instrument, its performance has a direct impact on traffic and personal safety. Traditional mechanical odometer due to the impact of flexible shaft makes high-speed driving, causing instability odometer directions, reflecting the slow or even fail. The vehicle user can not be timely and accurate real-time information collected from vehicles, which can not grasp the state of the vehicle, could easily lead to accidents and threats to personal safety. At the same time more and more electric bicycle, to avoid accidents caused by speed because of more pressing needs, so the odometer for more effective design is very important. T
简易自行车里程表设计

简易自行车里程表设计朱鸿志摘要:随着现代社会对绿色出行的提倡及全民养生健身意识的觉醒,自行车逐渐成为我们生活中首选的中短途代步工具。
对于那些喜爱骑行健身的人来说,自行车车载速度里程表显得尤为重要。
而老式的传统里程表由于是机械构造,长期使用磨损严重,容易造成极大的误差。
因此,电子里程表便应运而生,成了自行车最好的车载伴侣。
在这样一个大背景下,本次课设我设计的电子里程表采用光电传感器,LCD1602液晶显示器,AT89C51,通过按键达成输入车轮周长,存储里程,显示速率等基本用途。
Abstract:With the promotion of green travel in modern society and the awakening of the consciousness of national health and fitness, bicycles have gradually become the preferred medium and short-distance transportation tools in our lives. For those who like to ride fitness, bicycle speedometer is particularly important. The old-fashioned traditional odometer belongs to mechanical structure and has been worn for a long time, so it is easy to cause great errors. Therefore,the electronic odometer came into being and became the best companion for bicycles. Under such a large background, the electronic odometer the author designed uses photoelectric sensors, LCD1602 liquid crystal display andAT89C51, and achieves the basic purposes of inputting wheel circumference,storing mileage and displaying speed through buttons.關键词:光电传感器;LCD1602液晶显示器;AT89C511 设计原理与设计要求1.1 设计原理本次课设使用51单片机完成简易自行车里程表的设计要求,使用对射光电传感器,LCD1602液晶显示器及51单片机,实现对自行车速度和里程的实时显示并保存里程。
自行车里程表设计论文

自行车里程碑一,摘要:自行车的技术性能随着行驶里程的增加以及各种因素的影响而发生变化。
在使用自行车的过程中,控制车辆速度,可以减少隐患,并防止故障的发生提高车辆的完好率,有效地延长自行车的使用寿命。
因此,骑车中应时常关注里程表显示的数字,一旦超过一定速度,应及时减速,防止事故的发生。
针对机械式里程表的缺点,开发研制了数字式自行车里程表。
该里程表系统主要由CD4040和CD40110为核心、光电传感器调理,并由LED显示器显示出来的速度里程表设计方案。
该方案由于使用了CD4040和CD4011等比较低级芯片,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。
关键词:里程表;光电传感器;芯片;LED显示器二,概论:这自行车里程表设计的实现方式是,通过安装在自行车转轴上的测量盘,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依次传入到各个芯片中,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,从而得出里程的信息,并由LED显示器显示出来。
这设计要求是两个数码显示,单位百米,直径在0.99cm,即在设计电路中应采取32进制计数。
电源应该有稳定的9V输出。
三,方案流程图:电源电路图220v的交流电经过变压器降压至9v交流电,通过桥式整流后,波形都变为正的。
再经滤波,LM7809的整流,再滤波,最后得到稳定的电压+9 v。
轮胎转速检测电路图由红外线发射端到红外线接收端中间有测量牌进行格挡,产生脉冲,经过芯片LM358进行扩大信号。
CD4040-----12位二进制串行计数器简要说明:CD4040 是12 位二进制串行计数器。
所有的计数器为主从触发器。
计数器在时钟下降沿进行计数。
CR 为高电平时,对计数器进行清零。
由于在时钟输入端使用斯密特触发器,对脉冲上升和下降时间无限制,所有输入和输出均经过缓冲。
自行车里程速度计设计毕业设计论文

毕业设计(论文)题目:自行车里程速度计设计学院:电子信息学院专业班级:自动化2011级4班指导教师:职称:讲师学生姓名:学号:摘要随着自行车行业和电子技术的发展,自行车速度里程计技术也在不断进步和提高,不仅可以显示速度里程,还可以显示热量消耗、心跳等参数,在大家注重环境保护和运动健康的今天,速度里程计不仅可以使运动者运动适量,还可以达到健康运动和代步的最佳效果,因此设计了以单片机为基础的自行车速度里程计,让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量,而且单片机体积小、可靠性高、价格便宜。
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。
硬件包括主控模块、数据采集模块、数据处理模块、显示模块等组成,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,送入单片机并由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;软件部分用C语言编程,采用模块化设计思想,并在keil和proteus 中进行调试和仿真。
自行车里程速度计的设计本着安全、方便、性价比高、人性化的原则进行,可使现代生活显著提高。
关键词:单片机,LCD1602,霍尔传感器,里程计ABSTRACTAs the bicycle industry and the development of electronic technology, bicycle speed odometer technology is also in constant progress and improve, not only can display speed range, can also display parameters such as heat consumption, heart rate, in everybody pays attention to environmental protection and health/fitness today, speed odometer can not only make people exercise right amount motion, also can to achieve the desired effect of the health sports and walking, thus designed on the basis of the single chip microcomputer bike speed odometer, let people can clearly know the current speed, mileage and other physical quantities, in addition, SCM has small size, high reliability and cheaper price.The design expounds the working principle, hardware composition, main functions of each part and the software structure and implementation. Hardware includes main control module, data acquisition module, data processing module, display module and so on, Using the STC89C52 single-chip microcomputer as main control chip, using sensors on bicycle wheels to count, sending the signals collected by a certain time interval and the bike itself parameters to the single chip microcompute. Finally Using single chip microcomputer to collect signal analysis and display.Software part in C language programming Adopting the idea of modular design, and debugging and simulation in the keil and proteus. Bicycle mileage speedometer design in line with safe, convenient and cost-effective, humanized principle, can make modern life improved significantly.KEYWORDS:singlechip, LCD1602, Hall sensor, odometer西安工程大学毕业设计论文目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 系统要求 (1)1.3 课题实现方法 (2)第2章系统框图及方案介绍 (3)2.1 总体方案比较 (3)2.2 总体方案选择 (3)2.2.1 系统总体框图 (3)2.2.2 系统总体设计 (3)2.3 各模块设计与选择 (4)2.3.1 单片机的选择 (4)2.3.2 显示模块的选择 (5)2.3.3 传感器的选择 (5)2.3.4 时钟芯片的选择 (6)2.3.5 按键模块的选择 (6)第3章硬件设计 (7)3.1 单片机最小系统 (7)3.1.1 最小系统接线图 (7)3.1.2 时钟电路 (7)3.1.3 复位电路 (8)3.2 显示模块 (8)3.2.1 液晶显示电路 (8)3.2.2 显示器LCD1602的介绍 (9)3.3 传感器模块 (11)3.3.1 霍尔传感器工作原理 (11)3.3.2 霍尔传感器的特性 (12)3.3.3 测速方法 (13)西安工程大学毕业设计(论文)3.4 时钟模块 (13)3.4.1 时钟电路 (13)3.4.2 时钟芯片介绍 (14)3.4.3 DS1302的工作原理 (14)3.4.4 DS1302的控制字节 (14)3.4.5 数据输入输出(I/O) (15)3.5 按键模块 (15)3.6 系统总设计图 (15)第4章系统软件设计与实现 (17)4.1 C语言介绍 (17)4.2 软件实现的功能 (18)4.3 主流程图 (18)4.5 显示子程序设计 (19)4.6 速度、里程处理流程设计 (20)4.6.1 处理流程图 (20)4.6.2 算法流程 (21)4.7 按键处理流程设计 (22)第5章系统调试与仿真 (23)5.1 软件调试 (23)5.1.1 Keil简介 (23)5.1.2 程序调试 (23)5.1.3调试中的问题 (23)5.2 硬件仿真 (24)5.2.1 Proteus简介 (24)5.2.2 Proteus与Keil联调 (25)5.2.3硬件仿真中的问题 (26)5.3实物实现 (27)第6章总结 (29)参考文献 (31)西安工程大学毕业设计论文附录.................................................................................. 错误!未定义书签。
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自行车里程表的设计毕业论文前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 设计的主要容及技术指标 (2)第2章自行车里程表总体方案设计 (3)2.1 任务分析与实现 (3)2.2 自行车里程表硬件方案设计 (3)2.3 自行车里程表软件方案设计 (4)第3章自行车里程表硬件模块设计 (5)3.1 里程表的硬件设计 (5)3.1.1 霍尔传感器电路模块设计 (5)3.1.2 按键电路模块设计 (6)3.1.3 电源电路模块设计 (6)3.1.4 时钟电路模块设计 (7)3.1.5 LCD显示模块电路模块设计 (7)3.1.6 串口下载电路模块设计 (8)3.1.7 复位电路模块设计 (9)3.1.8 晶振电路模块设计 (10)第4章软件的设计 (11)4.1 里程表的软件设计 (11)4.1.1 里程速度功能模块实现 (11)4.1.2 日历时钟模块功能 (14)4.1.3 LCD1602液晶显示模块 (17)第5章软件调试 (21)5.1 程序的检测与调试 (21)5.1.1 Keil软件简介 (21)5.1.2 编制单片机应用程序的步骤和难点 (21)5.2 系统仿真调试 (24)5.2.1 程序的查错手段 (25)第6章结论 (27)第7章谢辞 (28)参考文献 (29)附录1 硬件设计原理图 (30)附录2 硬件电路仿真图 (31)附录3 软件程序 (32)译文 (69)C语言 (69)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。
自行车里程表是自行车的重要配件,在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,但在国还并不多见。
1.1 课题背景里程表的原理很简单,车轮的圆周长是恒定不变的。
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。
“记里鼓车”就是这样的装置,它是利用上述原理,再加上巧妙的机构使得车轮每转一定圈数就自动敲一下鼓,此时只要有专人把它记下了,就可以得到所走里程。
此装置十分巧妙无论白天、黑夜均可使用,而且盲人也可使用,体现出了我国古代劳动人民的聪明才智。
不过,如果车上没有人默记鼓声数目的话,单靠记里鼓车本身还不能累计一共走了多少里。
而且车停下来之后谁也不知道这车曾经走过多少里路,这是美中不足之处。
从保护环境和经济条件许可等因素综合来看,自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。
目前市面上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LCD直接显示出来里程数或速度值,就可节省用户的时间及精力处理自行车行进过程中的突发事件。
1.2 设计的主要容及技术指标单片机软件设计程序主要包括里程设计模块;存储历史里程数据设计模块;里程的显示设计模块;里程公里数的累计设计模块;里程公里数的清0设计模块。
里程计数时有一盏指示灯闪烁;用LCD1602进行显示公里数;用个开关实现对里程公里数的清0功能;用霍尔传感器实现对里程车轮圈数的累计功能。
主要技术指标:一. 完成里程的显示功能二.能存贮历史里程数据三.能够清除历史数据四.有一盏指示灯第2章自行车里程表总体方案设计2.1 任务分析与实现本设计的任务是:以STC89C52单片机为处理核心,用传感器将车轮的转数转换为电脉冲,进行处理后送入单片机。
里程及速度的测量,是经过STC89C52测出总的脉冲数和每一秒所转的圈数,再经过单片机的计算得出,其结果通过1602LCD显示屏显示出来。
本系统总体思路如下:假定车轮的周长为L,在车轮上安装m个磁钢,则测得的里程值最大误差为L/m。
经综合分析,本设计中取m=1。
车轮每转一圈,开关型霍尔传感器就会采集到一个脉冲信号,并从引脚端输入,传感器每获取一个脉冲信号代表车轮转动一圈,即圈数qs加1,圈数qs与设置的自行车车轮的周长L的乘积即为当前所走里程。
同时可以从定时器TI知道在1秒单片机收到的脉冲个数,即车轮所转的圈数,而自行车车轮周长与车轮所转圈数的乘积即为这1秒自行车所走的距离,距离除以1秒的时间,即为瞬时速度。
平均速度的计算大体上与瞬时速度一样,从计数器T1知道在t秒车轮所转的圈数后,与自行车车轮周长相乘得到t秒自行车所走的距离,距离除以t即为平均速度。
另一个定时器T0则可以用来实现秒表的计时。
最后LCD显示屏显示容的切换可以由键盘的输入来实现,而秒表计时的开始、暂停、清零及里程的清零也可以用键盘的输入来实现。
设计时,应综合考虑测速精度和系统反应时间。
本设计采用的脉冲计数方法,用来计算速度具有较高的测速精度。
在计算里程时取了自行车的理想状态。
实际中,误差控制在几米之,相对于整个里程来说不是很大。
另外,还应尽量保证其他子模块在编程时的通用性和高效性。
最终实现目标:采用单片机作控制,自行车里程表具有里程、速度与秒表计时显示功能。
通过不同按键的按下切换里程、速度、秒表三者之间的显示,也可以实现秒表计时的开始、暂停、清零及里程清零的功能,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。
2.2 自行车里程表硬件方案设计根据本设计的要求,经研究和分析,硬件部分主要分为信息采集、信息处理、键盘输入和信息显示四大模块,其中的核心是信息处理,所用芯片为STC89C52单片机。
系统硬件框图如图2-1所示:图2-1 系统硬件框图2.3 自行车里程表软件方案设计通过软件控制单片机的功能是单片机的主要特点和优点,程序的设计要考虑合理性和可读性,遵循模块化设计的原则,采用自顶向下的设计方法。
模块化设计使程序的可读性好、修改及完善方便。
软件设计包括显示子程序、数据处理子程序(分为里程子程序、速度子程序)、秒表计时子程序、脉冲接收子程序等等。
显示子程序是通过编程将数据处理的结果送给显示器显示。
数据处理子程序是将得到的车轮所转的圈数与实际要显示值之间有一定的对应关系,经过软件编程显示所需要的值。
秒表计时子程序是采用计数器T0通过编程实现秒表计时工作。
脉冲接收子程序是通过编程实现脉冲的计数,即对车轮所转的圈数计数。
系统软件框图如图2-2所示:图2-2 系统软件框图第3章自行车里程表硬件模块设计3.1 里程表的硬件设计本次里程表的设计,硬件电路主要由霍尔传感器电路,按键电路,电源电路,时钟电路,LCD显示电路,串口下载电路,复位电路,晶振电路构成。
3.1.1 霍尔传感器电路模块设计A44E集成霍尔开关由稳压器A、霍尔电势发生器(即硅霍尔片)B、差分放大器 C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成,如图3-1所示。
(1)、(2)、(3)代表集成霍尔开关的三个引出端点。
在电源端加电压Vcc,经稳压器稳压后加在霍尔电势发生器的两端,根据霍尔效应原理,当霍尔片处在磁场中时,在垂直于磁场的方向通以电流,则与这二者相垂直的方向上将会产生霍尔电势差VH输出,该VH信号经放大器放大后送至施密特触发器整形,使其成为方波输送到OC门输出。
当施加的磁场达到工作点时,触发器输出高电压(相对于地电位),使三极管导通,此时OC门输出端输出低电压,通常称这种状态为开。
当施加的磁场达到释放点时,触发器输出低电压,三极管截止,使OC门输出高电压,这种状态为关。
这样两次电压变换,使霍尔开关完成了一次开关动作。
工作点与释放点的差值一定,此差值称为磁滞,在此差值,V0保持不变,因而使开关输出稳定可靠,这也就是集电成霍尔开关传感器优良特性之一。
传感器主要特性是它的输出特性,即输入磁感应强度B与输出电压V0之间的关系。
测量时,在1、2两端加5V直流电压,在输出端3与1之间接一个负载电阻,输出端3接单片机INT0/P3.2,如图3-2所示。
(a)0510152036912V O/VB/mT释放点(OFF)工作点(ON)(V)(b)图3-1 集成开关型霍尔传感器图3-2 霍尔传感电路3.1.2 按键电路模块设计键盘在单片机应用系统中,实现输入数据、传送命令的功能,是人工干预的主要手段。
键盘是单片机系统设计中一种主要的信息输入接口,合理的设计,不仅可以节省系统的设计成本,更可使仪器设备的操作变得更为简单、方便,很大程度上提高系统综合性能。
本次设计中通过按键来更改自行车车轮半径,并控制显示自行的车里程和平均速度,s3刷屏,s1加数据,s2减数据。
图3-3 按键电路3.1.3 电源电路模块设计为整个电路提供电源。
电路由7805三端稳压集成电路、电容、LED灯、1千欧姆的电阻、开关和直流电源组成。
7805三端稳压集成电路部还有过流、过热及调整管的保护电路,使用起来可靠、方便,而且价格便宜。
注意事项:电源不要超过20V,3A,防止意外。
图3-4 电源电路3.1.4 时钟电路模块设计DS1302与单片机的连接也仅需要3条线:RST引脚(高电平时启动数据传送)、SCLK串行时钟引脚、I/O串行数据引脚,Vcc2为备用电源,外接32.768kHz 晶振,为芯片提供计时脉冲。
图3-5 时钟电路3.1.5 LCD显示模块电路模块设计LCD1602引脚介绍:第1脚:VSS为电源地第2脚:VDD接5V电源正极第3脚:VEE为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高。
第4脚:RS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
第5脚:RW为读写信号线,高电平(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写操作。
第6脚:E(或EN)端为使能(enable)端,高电平(1)时读取信息,负跳变时执行指令。
第7~14脚:D0~D7为8位双向数据端。
第15~16脚:空脚或背灯电源。
15脚背光正极,16脚背光负极。
图3-6 显示电路3.1.6 串口下载电路模块设计串行通信是指使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度。
其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息,特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
单片机的串行通信可用于与计算机之间传送数据,一般采用RS232接口,但是由于TTL电平和RS232电平不兼容,所以两者对接时,必须进行电平转换,其原理图如图2-9。
RS232与电平转换最常用的芯片有MC1488、MC1489和MAX232,各厂家生产的此类芯片虽然不同,但原理都一样。
在本次设计选用的是美国MAXIM公司的MAX232芯片,由此构成程序下载电路,以便调试烧写程序。
它是RS232双工发送器/接收器接口电路芯片,由于芯片部有自升压的电平倍增电路,将+5V转换成-10~+10V,满足RS232标准对逻辑1和逻辑0的电平要求,工作时仅需要单一的+5V电源。