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基于单片机自行车测速系统设计报告

一、研究意义

自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史，这两百年间人类在不断的

尝试与研发过程中，将玩具式的木马车转换到今日各式新颖休闲运动自行车，自

行车发展的目的也从最早的交通代步的工具转换成休闲娱乐运动的用途。随着居

民生活水平的不断提高，自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具，而是成为

人们娱乐、休闲、锻炼的首选。因此，人们希望自行车的功用更强大，能给人们

带来更多的方便。自行车里程速度表作为自行车的一大辅助工具也正是随着这个

要求而迅速发展的，其功能也逐渐从单一的里程显示发展到速度、时间显示，甚

至有的还具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能。本设计采用了

MCS-51系列单片机设计一种体积小、操作简单的便携式自行车的速度里程表，

它能自动地显示当前自行车行走的距离及运行的速度。

二、主要任务

本课题主要任务是利用霍尔元件、单片机等部件设计一个可用LED数码管实

时显示里程和速度的自行车的速度里程表。本文主要介绍了自行车的速度里程表

的设计思想、电路原理、方案论证以及元件的选择等内容，整体上分为硬件部分

设计和软件部分设计。本文首先扼要对该课题的任务进行方案论证，包括硬件方

案和软件方案的设计；继而具体介绍了自行车的速度里程表的硬件设计，包括传

感器的选择、单片机的选择、显示电路的设计；然后阐述了该自行车的速度里程

表的软件设计，包括数据处理子程序的设计、显示子程序的设计；最后针对仿真

过程遇到的问题进行了具体说明与分析，对本次设计进行了系统的总结。具体的

硬件电路包括AT89C52单片机的外围电路以及LED显示电路等。软件设计包括：

芯片的初始化程序、定时中断采样子程序、显示子程序等，软件采用汇编语言编

写，软件设计的思想主要是自顶向下，模块化设计，各个子模块逐一设计。

三、硬件方案设计

测速，首先要解决是采样的问题。使用单片机进行测速，可以使用简单的脉

冲计数法。只要转轴每旋转一周，产生一个或固定的多个脉冲，将脉冲送入单片

机中进行计算，即可获得转速的信息。常用的测速元件有霍尔传感器、光电传感

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器和光电编码器。里程测量传感器的选择也有以下几种方案：使用光敏电阻对里

程进行测量、利用编码器对车轮的圈数进行测量、利用霍尔传感器对里程进行测

量、利用干簧管型传感器测量里程。

1）系统框图：

外部信号里程显示

AT89C52

霍尔传感速度显示

器单

片

机

外部存储报警部分

器

2）系统原理图

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