基于AT89C5单片机的控制的自行车速度里程表的设计 摘要：本设计以AT89C51为核心，通过霍尔传感器来检测自行车的运转情况进而实现电动自行车的速度，里程的计算及里程的累计，存储，最后用6位的LED能直观的将速度与里程显示给用户，并且在速度高于一定的值时可自动向用户报警，从而达到智能速度里程表。
关键词：AT89C51；霍尔传感器
该设计能实时地将所测的速度与累计里程数显示出来，主要是将传感器输入到单片机的脉冲信号的频率（传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号）实时地测量出来，考虑到信号的衰减、干扰等影响，在信号送入单片机前应对其进行放大整形，然后通过单片机计算出速度和里程，再将所得的数据存储到串口数据存储器，并由LED显示模块交替显示所测速度与里程。本设计的里程数的算法是一种大概的算法（假设在一定时间内自行车是匀速行进，平均速度与时间的乘积即为里程数）。
设计时，应综合考虑测速精度和系统反应时间。本设计用测量脉冲频率来计算速度，因而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。为了保证系统的实时性，系统的速度转换模块和显示数据转BCD码模块都采用快速算法。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。本设计的速度和里程值采用6位显示，并包含两个小数位。
1 引言
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。
现代车辆正向高速化方向发展,随着车速的提高,以软轴驱动的里程表受到前所未有的挑战,软轴在高速下旋转,其运动的迟滞性及受钢丝交变应力极限的限制,高速行驶的车辆常常造成钢丝软轴疲劳断裂,从而使里程表失效。也会由于软轴布置过长出现形变过大或运动迟滞现象,导致指示迟钝或指示错误。另外,用软轴传动的车速里程表安装位置受到软轴长度及弯度限制,不同车型要求有相应规格的软轴,由于软轴在软管中的伸缩和摩擦以及连接处轴的磨损,都将使仪表指针的指示稳定性受到影响,采用非接触车速传感器代替软轴传动,可使车速里程表或发动机转速表的安装位置不受距离限制。电动电子车速里程表有效地克服了机械式车速里程表中的诸多不足。
新型电动电子车速里程表, 采用了近年来最新技术和专用集成电路驱动十字交叉线包的电流信号, 是未来里程表的发展方向。以其指针稳定性好、可靠性高、抗震性强、响应速度快、高速指示性能好、精度高等优点。这是现代伺服控制技术和电子技术在改造传统交通工具仪表上的一次成功的尝试。
从保护环境和经济条件许可等因素综合来看，电动自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。目前市面上电动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LED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。
目录
1 引言 13
2 方案论证 14
2.1 方案一：基于EDA的自行车速度里程表 14
2.2 方案二：基于单片机的自行车控制电路 14
3 系统概述 16
3.1 系统原理框图 16
3.2 工作原理 16
3.3 数据处理 17
4 硬件设计 18
4.1 脉冲发生源设计和论证 18
4.2 信号预处理电路的设计和论证 19
4.3 记忆存储电路设计和论证 21
4.3.1 AT89C2051单片机芯片 22
4.3.2 AT24C02芯片 24
4.4 显示电路的设计和论证 28
4.4.1 芯片74LS138 29
4.4.2七段LED显示器 30
4.5 时钟电路的设计和论证 32
4.5.1时钟信号的产生 32
4.5.2引入外部脉冲信号 33
5 软件设计 34
5.1 系统软件框图 34
5.2 程序流程图 38
5.3源程序 39
5.3.1 主程序 39
5.3.2 各子程序 40
6 软硬件系统的调试 43
7 附录 44
8 参考文献 45
参考文献
[1]．刘迎春主编 MCS-51单片机原理及应用教程 清华大学出版社 2005
[2]．周志德 主编 单片机原理及应用 高等教育出版社 2001.6
[3]．王思荣 主编 MCS-51单片机应用技术实训指导 化学工业出版社 2001
[4]．祁伟 杨享 主编 单片机C51程序设计教程与实验 北京航空航天大学出版社 2005
[5]．张迎辉 贾雪梅 主编 单片机实训教程 北京大学出版社 2005.9
[6]．李荣正 陈学军 编著 PIC单片机实验教程 北京航空航天大学出版社 2006
[7]．王延才 主编 电子线路CAD Protel 99使用指南 机械工业出版社 2004
[8]．李珍 付植桐 编著 单片机原理与应用技术 清华大学出版社 2000.8
[9]．李华 主编 MCS-51系列单片机实用接口技术 北京航空航天大学出版社 2003
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