单片机课程设计报告28766

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1、.单片机原理及系统课程设计评语：考勤10分守纪10分过程30分设计报告30分答辩20分总成绩（100分）专业：自动控制班级：控1104姓名：学号：指导教师：章宝歌兰州交通大学自动化与电气工程学院2014年1月12日...基于单片机自行车测速系统设计1设计目的实现自行车运行过程中对行驶里程、平均速度、运行时间、当前瞬时速度进行测量和显示,通过对速度的测量来控制自行车的运行，当速度超过限定值时发出报警提醒减速，以确保自行车安全的运行。2设计方案及原理2.1系统总体设计思路和原理本系统实现自行车运行过程中对行驶里程、平均速度、运行时间、当前瞬时速度进行测量和显示，系

2、统包括控制器模块、信号检测采集模块、显示模块、电源模块四部分组成。系统工作时，传感器采集到信号（用按键代表脉冲信号输入）传输给单片机，单片机计数器统计脉冲个数，定时器记录相应时间长度，经过运算，将行驶里程、全程平均速度、运行总时间送给液晶显示器显示，当前（瞬时）速度送给数码管显示。通过以下计算公式算出里程、平均速度、瞬时速度。通过相应的显示机构显示出来。里程=脉冲总数×车轮周长平均速度=里程÷运行总时间瞬时速度=每五秒的行程÷52.2自行车测速系统方案设计系统包括控制器模块、信号检测采集模块、显示模块、电源模块四部分，控制器模块由AT89C51组成，它运用于数

3、据储存和外部设备管理，信号采集模块用的是模拟霍尔传感器，通过外部脉冲来控制圈数，显示模块用1602和数码管，1602显示里程、全程平均速度以及运行时间，数码管LED显示五秒的平均速度即当前瞬时速度，电源模块给整个系统提供电压，使系统可以正常工作。系统框图如图1所示。...图1自行车测速系统设计原理图3硬件设计3.1系统原理电路图系统中里程、速度等都是由霍尔元器件测量。通过按钮输出脉冲，脉冲数目代表车轮转动圈数，已知自行车轮胎的周长为2.15m，输入一个脉冲，轮子转动一圈，里程为一个周长的距离，通过脉冲数可以算出总里程，通过单片机T0定时器和T1计数器记录时间，

4、用5秒内的前进距离除以时间5秒，得到5秒内的平均速度即当前速度。而总里程L除以总时间t得到平均速度。在车轮辐条上的磁钢接近霍尔传感器一次，传感器送一个脉冲信号给单片机的外部中断计数器T1，产生一次中断，圈数加一，圈数乘以2.15即为车前进距离。处理速度数据时同时刷新平均速度、当前速度、运行里程。若速度大于（25km/h即6.95m/s）则P3.7输出高电平，蜂鸣器发出报警,提示速度过大。单片机定时器0定时时间为50ms，每20次刷新系统时钟及计算累计行驶时间。系统原理电路图如图2所示。...图2系统原理电路图3.2霍尔传感器开关模块设计使用开关代替霍尔传感器，

5、通过连续按压开关，使开关对单片机连续输入脉冲来模拟辐条经过的次数，单位时间内按压次数越多，相当于辐条经过传感器的频率越高，从而反映车速越快，电路原理如图3所示。图3霍尔传感器模拟原理图...4软件设计4.1程序流程图图4系统流程图5系统仿真5.1仿真结果按压模拟霍尔传感器的开关，模拟出辐条发生频率，通过脉冲数和时间计算出当前速度，当前模拟速度小于给定限定值6.95m/s即25km/h时，没有发生超速现象，通过单片机处理后给出报警指示低电平，蜂鸣器不响，故而速度没有超过限定值，可以正常行驶。数码管显示屏显示自行车每五秒内的平均速度，即当前的瞬时速度，而液晶显示器

6、分别显示自行车行驶的总里程，全程的平均速度，以及当前运行的总时间，仿真结果如图5所示。...图5未超速系统仿真结果图按压模拟霍尔传感器的开关，模拟出辐条发生频率，通过程序计算出当前速度，当模拟速度大于给定限定值6.95m/s即25km/h时，说明自行车发生了超速现象，通过单片机处理后给出报警指示高电平，故而报警蜂鸣器响，说明速度超出了限定值，提醒车主应减速行驶，同时数码管显示屏显示自行车每五秒内的平均速度即当前的瞬时速度，而液晶显示器同时分别显示出自行车行驶的总里程，全程的平均速度，以及当前运行的总时间，仿真结果如图6所示。...图6超速系统仿真结果6总结这次

7、课程设计的题目是设计一个以AT89C51单片机为核心的自行车速度里程表。本设计主要分为硬件部分和软件部分。在硬件电路的设计部分，主要考虑硬件电路的简单性，故使用开关代替霍尔传感器，通过连续按压开关，使开关对单片机连续输入脉冲来模拟辐条经过的次数，从而计算运行里程。在软件部分采用用C语言编写，采用模块化设计思想，程序可读性强。在这次课程设计中，我也遇到了许多问题。在设计过程中，我发现自己平时对单片机知识的学习还不够深入，不能把所学的理论知识与实践相结合起来，因此在以后的学习中，我要争取做到理论与实践相结合，做到学以致用。同时，我也学到了许多东西，我了解到要做好一

8、个课程设计，就必须做到：在设计程序之前