基于单片机的自行车测速系统设计_毕业设计(论文)
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基于单片机的自行车测速系统设计
摘
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。因此爱好自行车运动的人十分需要一款能测速的装置，以知道自己的运动情况，并根据外界条件，如温度，风速等进行适当的调节，以达到最佳运动的效果。本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车速度里程表的设计。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入显示。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。
Keyword：Mileage / sபைடு நூலகம்eed，Hall element，Single chip microcomputer，LED
第1章
众所周知，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选择。早在1890年，荷兰就修建了世界上第一条自行车专用车道，被世界上公认为自行车王国。目前中国是世界上使用自行车人数最多的国家，也是使用范围最广的国家。拥有１亿辆以上的自行车，约占世界自行车总量的１/4。在目前私人汽车尚未大范围普及的情况下，自行车仍然是我国大多数百姓首选的代步工具,正由于自行车在我国以及整个世界的广泛使用，使得这一制造行业发展迅捷，产品也不断更新换代。而在我们国家的城市里，主要使用这两大类自行车：第一类是传统式自行车，主要特征是弯曲着的手柄；第二类是山地（仿山地）式自行车，主要特征是一字式的手柄。另外，年长者多用第一类自行车，而年轻者则大多喜欢用第二类自行车了。自行车在中国普遍作为代步工具。而在国外，自行车却是一项十分受欢迎的健身运动。而对于自行车运动员来说，最为关心的莫过于一段时间内的训练效果。此外，由于能源的枯竭以及现今社会的不断发展人们素质的慢慢提升，汽车等耗能产品将会达到一个饱和，这就给自行车的进一步普及带来机会，同时也响应了国务院节能减排的号召！因此，此设计很有必要，使大家对使用自行车更有兴趣。本设计采用了MCS-52系列单片机设计一种体积小、操作简单的便携式自行车的速度里程表，它能自动地显示当前自行车行走的距离及运行的速度。要知道当前速度，测速装置则必不可少。测速装置在控制系统中占据重要地位，能够精确的掌握电机的运转速度，才能更好更安全的进行调速控制。对自行车车速的测量有很多种方法，按照测速原理可分为机械式与电子式两大类。这两类都能很好的实现对自行车的速度的测量。具体来说：机械式的就是利用机械计数器，轮子转一圈就触发计数器加一个数字。这个装置不需要电源，在目前自行车上应用最多。电子式的就必须用到单片机与一个电磁感应器用来计算行进中车轮所转动的圈数。输入车轮的外径，计算单位时间内车轮所转圈数即得。此设计是一种基于霍尔传感器的速度测量仪器，不仅成本低，精度高，可用于测量电机转速，实现汽车超速报警等，而且稍加改动便可实现磁场测量等拓展功能。霍尔式传感器结构简单，体积小，坚固，频率响应宽，动态范围（输出电势的变化）大，无触点，使用寿命长，可靠性高，易微型化和集成电路化，因此在测量技术、自动控制、电磁测量、计算装置以及现代军事技术等领域中得到广泛应用。
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 ofentertainment 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.Therefore hobby cycling peoplecan speed devices, in order to know their movement. And according to the external conditions, such as temperature, wind speed proper adjustment, has reached the best movement effect.In this 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 information is saved by24C02 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 meets the demand of design.
摘
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。因此爱好自行车运动的人十分需要一款能测速的装置，以知道自己的运动情况，并根据外界条件，如温度，风速等进行适当的调节，以达到最佳运动的效果。本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车速度里程表的设计。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入显示。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。
Keyword：Mileage / sபைடு நூலகம்eed，Hall element，Single chip microcomputer，LED
第1章
众所周知，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选择。早在1890年，荷兰就修建了世界上第一条自行车专用车道，被世界上公认为自行车王国。目前中国是世界上使用自行车人数最多的国家，也是使用范围最广的国家。拥有１亿辆以上的自行车，约占世界自行车总量的１/4。在目前私人汽车尚未大范围普及的情况下，自行车仍然是我国大多数百姓首选的代步工具,正由于自行车在我国以及整个世界的广泛使用，使得这一制造行业发展迅捷，产品也不断更新换代。而在我们国家的城市里，主要使用这两大类自行车：第一类是传统式自行车，主要特征是弯曲着的手柄；第二类是山地（仿山地）式自行车，主要特征是一字式的手柄。另外，年长者多用第一类自行车，而年轻者则大多喜欢用第二类自行车了。自行车在中国普遍作为代步工具。而在国外，自行车却是一项十分受欢迎的健身运动。而对于自行车运动员来说，最为关心的莫过于一段时间内的训练效果。此外，由于能源的枯竭以及现今社会的不断发展人们素质的慢慢提升，汽车等耗能产品将会达到一个饱和，这就给自行车的进一步普及带来机会，同时也响应了国务院节能减排的号召！因此，此设计很有必要，使大家对使用自行车更有兴趣。本设计采用了MCS-52系列单片机设计一种体积小、操作简单的便携式自行车的速度里程表，它能自动地显示当前自行车行走的距离及运行的速度。要知道当前速度，测速装置则必不可少。测速装置在控制系统中占据重要地位，能够精确的掌握电机的运转速度，才能更好更安全的进行调速控制。对自行车车速的测量有很多种方法，按照测速原理可分为机械式与电子式两大类。这两类都能很好的实现对自行车的速度的测量。具体来说：机械式的就是利用机械计数器，轮子转一圈就触发计数器加一个数字。这个装置不需要电源，在目前自行车上应用最多。电子式的就必须用到单片机与一个电磁感应器用来计算行进中车轮所转动的圈数。输入车轮的外径，计算单位时间内车轮所转圈数即得。此设计是一种基于霍尔传感器的速度测量仪器，不仅成本低，精度高，可用于测量电机转速，实现汽车超速报警等，而且稍加改动便可实现磁场测量等拓展功能。霍尔式传感器结构简单，体积小，坚固，频率响应宽，动态范围（输出电势的变化）大，无触点，使用寿命长，可靠性高，易微型化和集成电路化，因此在测量技术、自动控制、电磁测量、计算装置以及现代军事技术等领域中得到广泛应用。
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 ofentertainment 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.Therefore hobby cycling peoplecan speed devices, in order to know their movement. And according to the external conditions, such as temperature, wind speed proper adjustment, has reached the best movement effect.In this 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 information is saved by24C02 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 meets the demand of design.