基于单片机速度里程表(外文翻译).doc

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1、基于嵌入式系统的语音电子速度里程表的设计摘要：目前，电子速度里程表常用的有一个单一的传输信息，传输模糊信息的方式，但是它的效率不高。为解决这个问题，本文设计了一款基于SPCE061A单片机，具有语音功能控制功能的电子速度里程表，同时，为了提高可靠性、实时性和准确性而使用了微型实时操作系统（MiniOS）。本文介绍的是一款理论的电子调速里程表，文章包括：一种算法速度的改进技术，语音播放技术和硬件的设计以及系统所使用的软件设计流程。而最终的设计实验实际结果指出我们所设计的系统实现了预期功能。关键词：

2、电子的速度里程表；SPCE061A单片机；Minios实时操作系统；设计语言.1.介绍传统的电子速度里程表使用LCD(液晶显示器)来传递信息，如果你想知道你驾驶车辆的速度的时候，你需要观察仪表盘，但我们知道，在驾驶车辆的关键时候观察表盘的行为显然是不安全的驾驶。目前，有很多电子速度里程表设备具有声光报警，这是一个很大的进步，但是，这单一速度点报警的缺点是不能告诉我们更多信息，虽然具有若干报警点但是不能告诉我们车辆的确切的速度。本文中的语音电子速度里程表很好的解决该问题，它使用LCD和语音结合在一

3、起告诉用户关键点的速度，例如，当驾驶车辆的速度达到100公里/小时，系统会播放语音"你的车的速度是100公里/小时"。同时，LCD是为了驾驶者方便检查当前任何时候的速度。另外，目前的电子速度里程表是基于没有运行系统的的单片机，如果程序运行很长时间会使系统本身的基本功能、性能实时将降低。本文的语音电子速度里程表利用SPCE061A的MiniOS实时操作系统使得单片机实现多任务同时进行，这将提高单片机的实时性能和可靠性，并为未来的电子速度里程表添加更多的功能的方式。2.理论分析2.1速度里程表的原理

4、大多数电子车辆的速度里程表主要使用磁传感器采集里程和速度的信息，有许多种常用的磁传感器如磁簧开关、电磁感应式，光电式，可变磁阻、霍尔风格等，这些类型的传感器通常安装在车辆齿轮箱的输出轴上。在车辆运行时，输出轴一个圆形磁传感器将产生一定的码脉冲数，根据脉冲的数量，通过传动比、运行时间和半径的轮胎可以计算速度和驱动车辆的里程。这里程计算公式如下：S=Nt/Np×I×D×1000（1）在公式(1)中：S是车辆的里程、单位(公里)Nt是磁传感器所产生的总数Np是由磁场产生另外的数量当轴旋转时，传感器一轮

5、I是传动比D是汽车轮胎半径，单位（米）速度的计算通常使用采取的方法里程的时间导数。常用的方法是设置一个固定的时间和带脉冲的数量，然后使固定时间除以脉冲的数量。此方法的实际应用取得了良好的效果，但作为一个算法，从脉冲的数量是一个离散后变量不是很准确。因此，本文使用固定脉冲数，然后花时间相除。公式是：V=Nf/Np×T×I×D×1000×3600×1000公式中：V、Nf、T是车辆速度（单位：千米每小时），固定相加的数量，达到使用的时间量固定相加的数量(单位：毫秒)相应，公式中其他变量是相同的公式(

6、1)。由于时间T公式在理论上是一个连续的变量，所以该算法更准确。此外，严格固定脉冲的数量，当车速高的时候，要求计算处理器的速度需要非常高，所以这设计采用速度反馈来调整固定数量脉冲，使闭环系统。同样，固定脉冲的数量可以给予不同的调整要求，如在有关速度范围固定加上数量，以便可以调整到一个小误差结果，实现实时、准确的计算速度。3硬件系统的设计该系统采用SPCE061A单片机作为主芯片，用脉冲编码器模拟车辆的传感器脉冲输入、输出的部分主要由LCD显示模块和语音播放模块。整个框图硬件系统是图3所示图3硬件

7、的方框图3.1主控芯片简介SPCE061A是一个产生的16位微控制器台湾凌阳科技，它使用?'nSP™作为微处理器为核心，CPU的时钟频率最高高达49.152MHz。微处理器的高速指令处理使自己可以轻松快速地处理复杂的数字信号。因此，SPCE061A是在数字音频领域广泛使用的系统。在此外，SPCE061A内置32闪存和2字一词SRAM；有32位通用可编程输入/输出端口：IOA，IOB、港口IOB也可以用作特殊功能端口；有两个16位编程定时器/计数器；具有7通道10位的电压模拟/数字转换器(ADC)

8、和专用音频通道a/d转换器，音频a/d转换器输入通道内置麦克风放大器和自动增益控制(agc)电路；拥有10位DAC的双声道音频输出：DAC1，DAC2，通过针AUD1，输出模拟信号电流转换和AUD2分别。最后，SPCE061A是一个非常经济单片机在处理数字的方面音频，有助于降低系统成本。3.2输入和输出的介绍该系统的输入部分采用旋转式光电编码器由欧姆龙产生模拟车辆的传感器的输入。液晶屏1602用作显示输出。一段音频通过单片机输出进行数/模转换器和然后通过音频输出电路输出的原则电路图图4所示。图4