基于单片机智能速度里程表的设计

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1、前言汽车是现代生活中不可或缺的一种重要交通工具，传统的指针式的里程表伴随着汽车的诞生就一直为人们接受，不过，新生事物不会因传统的存在而停止它前进的步伐，数码科技在今天已渗透到工业，农业，民用等产品的点点滴滴。新概念的车速里程表最直观的变化就是用大屏幕的液晶取代指针式表盘，直接用数字显示时速，里程，以及其他一些诸如油耗、时钟、环境温度等参数。直观的呈现给使用者。由于单片机体积小，可以把它做到产品的内部，取代老式机械零件，缩小产品体积，增强功能，实现智能化。因此广泛的被用在智能产品中。Intel公司的MCS-51系列单片机在近年来广泛流行。本文即介绍一种基于MCS-51单片机的里程表的设计与

2、实现。霍尔传感器与AT89C51结合实现最简测速系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行速度里程测量，有广泛的应用前景。本文先对里程表设计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；对硬件和软件部分的设计和实现作了认真的分析；给出了系统的建模过程及相应的系统模型，在Proteus仿真实验系统上进行了仿真，并对仿真结果进行了分析。关键词：AT89C51;速度里程表。（1）里程、速度采集的模拟；（2）单片机处理、计算；（3）LED显示。II目　录1.设计背景11.1课题背景11.2设计内容12.课程设计题目13.系统概述24.基本原理24.1霍尔传感器简介24.2A

3、T89C51芯片简介44.351单片机定时器/计数器的基本结构及工作原理54.4频率测量105.设计方案115.1元器件介绍115.1.1LED显示模块115.1.274HC138简介125.1.374HC573简介135.2实验仿真电路图145.3仿真结果155.4源程序166.课程设计总结197.参考文献19II1.设计背景1.1课题背景在出租车是城市交通的重要组成部分，行业健康和发展也获得越来越多的关注。汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很

4、必要的。因此，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。1.2设计内容本设计主要是介绍了单片机控制下的出租车计价器设计，详细介绍了其硬件和软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下：（1）里程、速度采集的模拟；（2）单片机进行处理、计算；（3）将里程数和速度进行LED显示。182.系统概述系统软件包括单片机和频率测量模块、速度里程计算模块、速度和里程显示数据LCD显示模块等。脉冲信号单片机LCD图2.1系统原理框图3.基本原理3.1霍尔传感器简介霍尔转速传感器： 霍尔转速传感器的外形图和与磁场的作用关系如2图所示。磁场由磁钢提供，所以霍尔传感器和磁钢需要配对使用。霍尔传

5、感器检测转速示意图如图3。在非磁材料的圆盘边上粘贴一块磁钢，霍尔传感器固定在圆盘外缘附近。圆盘每转动一圈，霍尔传感器便输出一个脉冲。通过单片机测量产生脉冲的频率就可以得出圆盘的转速。霍尔电流传感器本身已经存在滤波电路，输出无须再加装滤波，可直接供单片机的0~5V的AD采集或直接送到单片机的中断输入引脚，信号非常稳定，而且抗干扰能力很强。霍尔电流传感器反应速度一般在7微妙，不用考虑单片机循环判断的时间.18若在圆盘上贴上多块磁钢，则圆盘每转一圈，输出的脉冲信号将相应增加，单位时间内测到的脉冲数将增多，测出的转速也将更加精细。本设计建模时采用一个圆盘上贴一个磁钢进行模拟。实际制作中可以贴上多

6、块磁钢，即可以克服因车轮转速太慢而在设定时间内测不到脉冲的问题。图3.1霍尔转速传感器的外形图图3.2霍尔传感器检测转速示意图3.2AT89C51芯片简介AT89C51是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k18bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。  AT89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输

7、出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。AT89C51具有如下功能特性：（1）兼容MCS—51指令系统；（2）32个双向I/O口；（3）两个16位可编程定时/计数器；（4）1个串行中断；（5）两个外部中断源；（6）4k可反复擦