文档介绍：目录
序言 1
第一章系统方案 2
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5
第二章硬件设计 7
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单片机的引脚功能介绍 8
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19
第三章软件设计 21
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23
第四章系统调试与仿真 25
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protel99的介绍 25
26
常见的硬件故障 26
调试方法 27
调试步骤 27
结束语 28
参考文献 29
致谢 30
附录 31
附录一元器件清单 31
附录二电路图 32
附录三实物照片 34
附录四源程序 35
附录五中英文文献 51
序言
传感器,是一种检测装置,能感受到被测的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节[1]。
它的作用是将一种能量转换成另一种能量的形式。英文名字为Sensor或Transducer,亦称变换器、换能器。在科学技术迅速发展的当今社会,传感器的应用越来越广泛,如在日常生活、航空、航天,常规武器、交通运输,机械制造、生物医学工程、化工、自动化检测工程及计量等各项领域[2]。
单片微型计算机是制作在一块集成电路芯片上的计算机,简称单片机,又称微控制器。它包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、用RAM构成的数据存储器、用ROM构成的程序存储器、定时器/计数器、各种输入/输出(I/O)接口和时钟电路,可独立地进行工作。特别适用于控制领域。因此,单片机只要与适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统[3]。
单片机由于其体积小、功能强,可靠性高,灵活方便等优点,所以被广泛的应用于各个领域,并对各行各业的技术改造和产品的更新换代起到重要的推动作用[4]。
本设计介绍了一种基于单片机控制的简易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STC89C52作为系统控制核心,采用传感器来检测信号,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,具有超速报警[5]。
此次的毕业设计过程中,有三个需要解决的关键问题:
(1)5v电源怎么实现。
(2)速度怎样采样。
(3)速度显示模块采用何种方式,液晶还是数码管。
第一章系统方案
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1602液晶显示的实时显示里程和速度的自行车的速度里程表。本文主要介绍了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;最后对本次设计进行了系统的总结。
具体的硬件电路包括STC89C52单片机的外围电路以及LCD液晶显示电路、霍尔检测电路等。
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C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。
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的定时/计数器测出定时1s会计数几个脉冲,再经过单片机的计算得出,其结果通过LCD液晶显示器显示出来。
测速,首先要解决是采样的问题。使用单片机进行测速,可以使用简单的脉冲计数法。只要转轴每旋转一周,产生一个或固定的多个脉冲,将脉冲送入单片机中进行计算,即可获得转速的信息。常用的测速元件有霍尔传感器、光电传感器和光电编码器。里程测量传感器的选择也有以下几种方案