自行车里程表的设计毕业论文.doc

自行车里程表的设计毕业论文 前 言 1 第1章 绪论 2 1.1 课题背景 2 1.2 设计的主要内容及技术指标 2 第2章　自行车里程表总体方案设计 3 2.1　任务分析与实现 3 2.2　自行车里程表硬件方案设计 3 2.3　自行车里程表软件方案设计 4 第3章 自行车里程表硬件模块设计 5 3.1 里程表的硬件设计 5 3.1.1 霍尔传感器电路模块设计 5 3.1.2 按键电路模块设计 6 3.1.3 电源电路模块设计 6 3.1.4 时钟电路模块设计 7 3.1.5 LCD显示模块电路模块设计 7 3.1.6 串口下载电路模块设计 8 3.1.7 复位电路模块设计 9 3.1.8 晶振电路模块设计 10 第4章 软件的设计 11 4.1 里程表的软件设计 11 4.1.1 里程速度功能模块实现 11 4.1.2 日历时钟模块功能 14 4.1.3 LCD1602液晶显示模块 17 第5章 软件调试 21 5.1 程序的检测与调试 21 5.1.1 Keil软件简介 21 5.1.2 编制单片机应用程序的步骤和难点 21 5.2 系统仿真调试 24 25 第6章 结论 27 第7章 谢辞 28 参考文献 29 附录1 硬件设计原理图 30 附录2 硬件电路仿真图 31 附录3 软件程序 32 译文 69 C语言 69 第1章 绪论 单片机自从推出以来，以其超小型化、结构紧凑、可靠性高、成低等优被人们广泛接受，从应用里程表是的重要配件，在仪表中重要位置，但几十 从保护环境和经济条件许可等因素综合来看，自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。目前市面上自行车的速度表和里程表都是机械的，看起来不够直观与方便。如果能用LD直接显示出来里程数或速度值，就可节省用户的时间及精力处理自行车行进过程中的突发事件。单片机程序主要包括第2章　自行车里程表总体方案设计 2.1　任务分析与实现 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测出总的脉冲数和每一秒所转的圈数，再经过单片机的计算得出，其结果通过1602LCD显示屏显示出来。 本系统总体思路如下：假定车轮的周长为L，在车轮上安装m个磁钢，则测得的里程值最大误差为L/m。经综合分析，本设计中取m=1。车轮每转一圈，开关型霍尔传感器就会采集到一个脉冲信号，并从引脚端输入，传感器每获取一个脉冲信号代表车轮转动一圈，即圈数qs加1，圈数qs与设置的自行车车轮的周长L的乘积即为当前所走里程。同时可以从定时器TI知道在1秒内单片机收到的脉冲个数，即车轮所转的圈数，而自行车车轮周长与车轮所转圈数的乘积即为这1秒内自行车所走的距离，距离除以1秒的时间，即为瞬时速度。平均速度的计算大体上与瞬时速度一样，从计数器T1知道在t秒内车轮所转的圈数后，与自行车车轮周长相乘得到t秒内自行车所走的距离，距离除以t即为平均速度。另一个定时器T0则可以用来实现秒表的计时。最后LCD显示屏显示内容的切换可以由键盘的输入来实现，而秒表计时的开始、暂停、清零及里程的清零也可以用键盘的输入来实现。 设计时，应综合考虑测速精度和系统反应时间。本设计脉冲来计算速度具有较高的测速精度。在计算里程时取了自行车的理想状态。实际中，误差控制在几米之内，相对于整个里程来说不是很大。另外，还应尽量保证其他子模块在编程时的通用性和高效性。最终实现目标：采用单片机作控制自行车里程表具有里程、速度与显示功能。 2.3　自行车里程表软件方案设计 通过软件控制单片机的功能是单片机的主要特点和优点，程序的设计要考虑合理性和可读性，遵循模块化设计的原则，采用自顶向下的设计方法。模块化设计使程序的可读性好、修改及完善方便。数据处理子程序是将与实际要显示值之间有一定的对应关系，经过软件编程显示所需要的值。 图2-2　系统软件框图 第3章 自行车里程表硬件模块设计 3.1 里程表的硬件设计 本次里程表的设计，硬件电路主要由霍尔传感器电路，按键电路，电源电路，时钟电路，LCD显示电路，串口下载电路，复位电路，晶振电路构成。 3.1.1 霍尔传感器电路模块设计 A44E集成霍尔开关由稳压器A、霍尔电势发生器(即硅霍尔片)B、差分放大器 C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成，如图所示。(1)、(2)、(3)代表集成霍尔开关的三个引出端点。在电源端加电压Vcc，经稳压器稳压后加在霍尔电势发生器的两端，根据霍尔效应原理，当霍尔片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二者相垂直的方向上将会产生霍尔电势差VH输出，该VH信号经放大器放大后送至施密特触发器整形，使其成为方波输送到OC门输出。当