基于单片机的里程表设计

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1、基于单片机的里程表设计摘要：本文介绍里程表设计以单片机和霍尔传感器为核心。霍尔传感器将到来的低电平脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用LED模块进行显示，使得电动自行车的里程数据能直观的显示给使用者。自行车里程表是用于远距离连续测量自行车行驶距离的仪表。它分为电源、霍尔传感器和显示器3部分。目前，里程表普遍使用在汽车和摩扦车上，是一种机械测量装置，测试精度相对低，自行车上使用里程表的还很少见。针对这种情况，研制新型的数字化里程表用于自行车上是非常必要的。本文介绍的自行车里程表是由电源稳压系统供

2、电，AT89C52单片机为中央处理器，结合高精度的控制电路，方便地实现了智能化、高精度、高可靠性、高效率的自行车里程表的设计，并且使用方便。关键词：测控系统单片机自行车码表目录1设计要求………………………………………………………………41.1基本要求………………………………………………41.2发挥部分………………………………………………42方案讨论………………………………………………………………42.1速度的测量………………………………………………42.2传感器的选择…………………………………………

3、…42.3单片机的徐泽……………………………………………52.4显示器选择………………………………………………53功能描述………………………………………………………………64结构框图………………………………………………………………65电路图…………………………………………………………………76元器件简介……………………………………………………………76.1AT89S52单片机简介……………………………………76.2LED数码管显示器………………………………………76.3霍尔开关型传感器…………………

4、……………………87系统流程图…………………………………………………………98调试过程简述………………………………………………………99程序编写步骤………………………………………………………1010参考文献…………………………………………………………1211附录1………………………………………………………………1412附录2……………………………………………………………25一设计要求以单片机为核心器件设计一个自行车行车码表。以实际自行车为背景，码表精度尽可能高、体积尽可能小，成本尽可能低，功耗尽可能

5、低、功能尽可能丰富。1.基本要求：（1）能够显示实时速度、里程等相关信息；（2）能够任意设定车轮周长；（3）能够记录最高及平均速度；2.发挥部分：（1）能够保存相关信息；（2）能够显示温度、风速、是否下雨等环境信息；二方案讨论1速度的测量测速度的方法有两类：1)测量一定时间间隔t里自行车车轮转过的圈数n。假设车轮周长为c，则速度；2)测量自行车车轮转过一圈的时间t，则速度。2传感器的选择有多种传感器可供选择：1)光电传感器。光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信

6、号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样。1)红外对管。把红外对管分别安装在自行车车轮的两侧，当车轮转动时，辐条会阻挡红外对管的光路，接收管输出低电平，单片机根据此信号可计算里程、速度等。红外对管的优点是测量精度高，缺点是安装比较复杂和容易受外来光线、灰尘等的影响。2)开关型霍尔传感器。霍尔传感器是利用霍尔效应把磁输入信号转换成电信号的器件。把开关型霍尔传感器安装在自行车贴近车轮的支架上，磁钢安

7、装在辐条上，当磁钢靠近霍尔传感器的时候，传感器输出一个无抖动的低电平，单片机根据此信号可计算里程、速度等。霍尔传感器的优点是稳定和安装简易，缺点是成本较高。3)干簧管。干簧管是一种磁敏的有触点无源电子开关元件，应用在里程表上的原理与开关型霍尔传感器类似，把干簧管安装在自行车贴近车轮的支架上，磁钢安装在辐条上，当磁钢靠近霍尔传感器的时候，干簧管闭合，单片机根据此信号可计算里程、速度等。干簧管的优点是成本低廉和安装简易，缺点是比较脆弱和不够稳定。3单片机的选择选用MCS51系列的，也可以选用AT89S5

8、2、SST89E51RD等。4显示器的选择分两类：1)动态扫描LED数码管显示。里程表的显示内容以数字为主，利用LED数码管可基本满足使用要求，且成本较低。但是用动态扫描的方式驱动数码管，亮度太低，在阳光下几乎看不见显示内容，失去使用价值。2)串行静态LED数码管显示。把单片机的串行口设置为方式0（同步移位寄存器），输出显示信息，可实现LED数码管的静态显示，其亮度令人满意。但由于要使用74HC164/74LS164串并转换芯片驱动LED数码管，因此会带来体积大、成本