毕业论文--自行车里程表的设计Word下载.doc

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本里程表的设计具有结构简单，成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。

并且可进行扩充，加入时速表的功能，更加方便的了解你现在所处的情况。

关键词：

单片机最小系统，LED数码管，霍尔传感器，RC滤波器,EEPROM存储器

BicycleMileageCountTable

Abstract:

ThispaperdescribesthedesignspeedandOdometertoSCMsystemandthesmallestHallsensoratthecore.DifferentspeedsensorintodifferentfrequencypulsesignalinputtothemicroprocessorcontrolandcalculationadoptLEDmodules,makingthespeedofelectricbicyclesandmileagedatacanbedirectlydisplayedtotheuser.

ThesystemconsistsofHallsensor,RCfiltercircuit,SCMAT89S51,systematicLEDdisplaymodules,datastorageandkeyboardcontrolcircuitcomponents.Hallsensorwhichcontainssignalamplificationandwaveformshaping.Dealsignalsmeasuredamplificationofthetreatmentistoreducetherateofmeasuredsignals;

WaveformtransformandwaveformshapingcircuitwillbeusedforamplificationofthesignalcanbeconvertedintoSCMconnectedwithTTLsignals;

SCMthroughthesetupwillenabletheinternaltimerT1pulseinputpinT0control,ThiscanbeaccuratelycalculatedfoistedT0pinunittimedetectionofthepulse;

DesignLEDdisplaymodules,throughaconversionrateofmileageusingI2CbusthroughE2PROMtostorage,savedforSCMmouthlinesandexternaldevices,butalsosimplifytheshowpartofthesoftwareprogram

ThisarticlefirstrightOdometerdesignsrequiredequipment,detailsofthedesignissuesof;

Lateronhardwareandsoftwaredesignandimplementationcarefullyanalyzed;

Thenthesystemmodelingprocessandthecorrespondingmodel,basedonthecontrolsimulation,Simulationresultsalsowerecompared.

Odometerthedesignofthestructureissimple,lowcost,showingclear,stableandreliableresults.Andcanbeexpandedtospeedthefunctiontableandmoreconvenientunderstandyouarenowstand.

Keywords:

SCMminimumsystem,LEDdigitalcontrol,Hallsensor,RCfilter,EEPROMmemory.

目录

第一章绪论 1

1.1课题背景、发展及意义 1

1.2系统设计概述 1

1.3各章节的安排 2

第二章自行车里程表的设计方法与基本原理 3

2.1霍尔传感器 3

2.2单片机最小系统 3

2.3频率测量法 5

2.4LED数码管 6

2.5存储器EEPROM 7

2.6键盘控制 7

2.7RC滤波器 8

第三章硬件实现的设计方法与原理 9

3.1系统概述 9

3.2系统总框图 10

3.3各部分硬件图 10

3.3.1显示部分 10

第四章自行车里程表软件实现方法 12

4.1软件编程实现 12

4.1.2数据处理 12

4.1.3键盘控制 13

4.2部分程序 14

第五章制作电路板 33

5.1绘制电路原理图 33

5.2制作PCB板 34

第六章总结 36

6.1实现功能 36

6.2心得体会 36

参考文献 37

致谢 38

第一章绪论

1.1课题背景、发展及意义

我国是自行车大国，随着人们生活水平的不断提高，自行车已经不仅仅是运输、代步的工具，其辅助功能也变得越来越重要。

因此，人们希望自行车的娱乐、休闲、锻炼的功能越来越多，能带来大家更多的健康与快乐。

在这个背景下，自行车里程表作为自行车的一大辅助工具迅速发展起来.科学、美观、合理设计自行车里程表有一定的实用价值.它能合理计算出速度及公里数,使运动者运动适量,达到健康运动与代步的最佳效果。

随着自行车里程表的发展,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，让人能清楚地知道当前的速度、时间、里程等物理量。

如佛山高明华劲电子公司的自行车里程表MS-601,能动态显示行驶里程、骑车时间、实时车速等。

1.2系统设计概述

本设计中，我们以ATMEL公司AT89S51单片机为控制核心，采用霍尔传感器检测自行车轮胎的运转情况，通过一定的抗干扰处理和计算后，由LED显示自行车的里程。

本设计中，计数的正确性决定了本装置的精度，如何在复杂的环境中得到正确的计数脉冲，是本设计的难点，初步的解决办法是在硬件上进行合理的滤波，软件上进行一定的算法处理。

本装置中，还可用上届毕业生的成果：

人体脉搏测量仪的设计与实现，本装置将不仅能测量自行车的里程，还能测量骑车人的心脏工作情况，从这个角度上，本设计更符合用户的需要。

1.3各章节的安排

第一章叙述了自行车里程表的背景、发展、意义以及本自行车里程表的概述。

第二章介绍了自行车里程表的设计方法与研究，主要是对设计中所需设备的详细介绍，包括霍尔传感器、单片机最小系统、频率测量算法、数据存储器EEPROM及LED数码管。

具体为：

介绍霍尔传感器的基本原理,及其应用和发展；

单片机最小系统的基本结构,工作原理及其性能；

频率测量的算法及其实现；

数据存储器EEPROM的引脚极其性能，LED数码管的工作原理。

第三章是本论文的自行车里程表的硬件设计部分，介绍了自行车里程表的总体设计思想,电路图及其原理,硬件实现。

第四章是自行车里程表的软件实现部分，主要介绍单片机编程实现频率测量的功能。

第五章是绘制电路原理图，制作PCB图。

第六章为总结和展望，介绍了本论文实现的功能，阐述本课题的现实意义，以及对未来自行车里程表技术的展望。

第二章自行车里程表的设计方法与基本原理

2.1霍尔传感器

霍尔传感器是一种能实现磁电转换的传感器，用它们可以检测磁场及其变化。

霍尔传感器具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，寿命长，安装方便，功耗小，频率高，耐震动，不怕灰尘、油污及盐雾等的污染或腐蚀。

霍尔开关器件具有无触点、输出波形清晰、无抖动、位置重复精度高等优点。

霍尔效应：

在一块半导体薄片上，其长度为Ｌ，宽度为Ｂ，厚度为Ｄ，当它被置于磁感应强度Ｂ的磁场中，如果在它的相对的两边通以控制电流Ｉ，且磁场方向与电流方向正交，则在半导体另外两端将产生一个大小与控制电流方向Ｉ和磁感应强度Ｂ乘积成正比的电势Ｕh，即Uh=KhIB，其中Kh为霍尔元件的灵敏度。

该电势就称为霍尔电势，半导体薄片就是霍尔元件。

由于霍尔元件具有在静止状态下感受磁场的能力，且结构简单，形小体轻，频带宽（可从直流到微波），动态特性好、动态范围大，寿命长和可进行非接触测量等优点，故在检测技术、自动控制技术和信息处理等方面得到日益广泛应用。

霍尔传感器在未来发展中的趋势将是高灵敏度、高精度和高稳定度，它将在微电子技术发展的基础上更加飞速的发展。

2.2单片机最小系统

单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:

单片机、晶振电路、复位电路。

（1）单片机最小系统的结构

单片机要正常运行，必须具备一定的硬件条件，其中最主要的就是三个基本条件：

1.电源正常；

2.时钟正常；

3.复位正常。

在AT89S51单片机的40个引脚中：

电源引脚2根，晶振引脚2根，控制引脚4根，可编程输入输出引脚32根。

工作电源：

电源是单片机工作的动力源泉，对应的接线方法为：

40脚（VCC）电源引脚，工作时接+5V电源，20脚（GND）为接地线。

复位电路:

由电容串联电阻构成,由图并结合"

电容电压不能突变"

的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。

一般教科书推荐C 

取10u,R取8.2K。

当然也有其他取法的,原则就