文档介绍：目录
1 绪言 1
课题背景 1
课题的主要任务及内容 1
2 电动电动自行车的速度里程表总体方案设计 2
任务分析与实现 2
电动自行车的速度里程表硬件方案设计 2
电动自行车的速度里程表软件方案设计 4
3 电动电动自行车的速度里程表硬件电路设计 5
概述 5
传感器及其测量系统 5
霍尔传感器的测量原理 5
单片机的原理及应用 7
单片机原理简介 7
单片机的引脚功能介绍 8
单片机中断系统介绍 10
单片机定时/计数功能介绍 11
其他器件的介绍 12
存储器的介绍 12
74LS74芯片的介绍 13
74LS244芯片的介绍 14
单片机外围电路的设计 14
时钟电路的设计 14
复位电路的设计 15
显示电路的设计 16
报警电路的设计 17
4 电动电动自行车的速度里程表软件程序设计 18
概述 18
电动自行车的速度里程表总体程序设计 18
中断子程序的设计 20
数据处理子程序的设计 20
显示子程序的设计 22
5 系统调试与分析 24
6 结论与展望 26
26
展望 26
致谢 27
参考文献 28
附录 29
1 绪言
课题背景
电动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电动自行车,电动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。
随着居民生活水平的不断提高,电动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,人们希望电动自行车的功用更强大,能给人们带来更多的方便。电动自行车里程速度表作为电动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、操作简单的便携式电动自行车的速度里程表,它能自动地显示当前电动自行车行走的距离及运行的速度。
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电动自行车的速度里程表。本文主要介绍了电动自行车的速度里程表的设计思想、电路原理、方案论证以及元件的选择等内容,整体上分为硬件部分设计和软件部分设计。
本文首先扼要对该课题的任务进行方案论证,包括硬件方案和软件方案的设计;继而具体介绍了电动自行车的速度里程表的硬件设计,包括传感器的选择、单片机的选择、显示电路的设计;然后阐述了该电动自行车的速度里程表的软件设计,包括数据处理子程序的设计、显示子程序的设计;最后针对仿真过程遇到的问题进行了具体说明与分析,对本次设计进行了系统的总结。
具体的硬件电路包括AT89C52单片机的外围电路以及LED显示电路等。
软件设计包括:芯片的初始化程序、定时中断采样子程序、显示子程序等,软件采用汇编语言编写,软件设计的思想主要是自顶向下,模块化设计,各个子模块逐一设计。
2电动自行车的速度里程表总体方案设计
采用AT89C51芯片,用霍尔元件将车轮的转速转换成电脉冲,经过处理后送入单片机。里程及速度的测量,是经过AT89C51的定时/计数器测出总的脉冲数和每转一圈的时间,再经过单片机的计算得出,计算结果通过LED显示器显示出来。
传感器是获取自然或生产领域中信息的关键器件,是现代信息系统和各种设备不可缺少的信息采集工具。磁传感器是一种将磁学量信号转变为电信号的器件或装置。随着信息产业、工业自动化、医疗仪器等的飞速发展和计算机应用的普及,需要大量的传感器将被测或被控的非电信号转换成可与计算机兼容的电信号。作为输入信号,这就给磁传感器的快速发展提供了机遇,形成了磁传感器的产业。其中最具代表的磁传感器就是霍尔传感器,在自动检测系统中,利用霍尔传感器测转数是一种最基本的测量工作。
单片机是本次设计的核心部件,它是信号从采集到输出的桥梁,而且包括计算、定时、信息处理等功能
当轮子每转一圈,通过开关型霍尔元件传感器采集到一个脉冲信号,,传感器每获取一个脉冲信号即对系统提供一次计数中断。每次中断代表车轮转动一圈,中断数n轮圈的周长为L的乘积为里程值。计数器T1计算每转一圈所用的时间t,就