基于单片机的自行车里程速度表的设计 摘要：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。自行车里程/速度计能够满足人们最基本的需求，让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量。本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车里程/速度计的设计。以 AT89C52 单片机为核心，A44E 霍尔传感器测转数，实现对自行车里程/速度的测量统计，采用 24C02 实现在系统掉电的时候保存里程信息，并能将自行车的里程数及速度用LED实时显示。文章详细介绍了自行车里程/速度计的硬件电路和软件设计。硬件部分利用霍尔元件将自行车每转一圈的脉冲数传入单片机系统，然后单片机系统将信号经过处理送显示。软件部分用汇编语言进行编程，采用模块化设计思想。该系统硬件电路简单，子程序具有通用性，完全符合设计要求。
关键词：里程/速度、霍尔元件、单片机、LED显示
1．引言
本次毕业设计的题目是：基于单片机的自行车里程/速度计的设计。
其设计的任务是：以通用MCS-51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MCS-51的定时/计数器测出总的脉冲数和每转一圈的时间，再经过单片机的计算得出的，其结果通过LED显示器显示出来。
本系统总体思路如下：假定轮圈的周长为L，在轮圈上安装m个永久磁铁，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。当轮子每转一圈，通过开关型霍尔元件传感器采集到一个脉冲信号，并从引脚P3.2中断0端输入，传感器每获取一个脉冲信号即对系统提供一次计数中断。每次中断代表车轮转动一圈，中断数n轮圈的周长为L的乘积为里程值。计数器T1计算每转一圈所用的时间t，就可以计算出即时速度v。当里程键按下时，里程指示灯亮，LED切换显示当前里程，与当速度键按下时，速度指示灯亮，LED切换显示当前速度，若自行车超速，系统发出报警信号，指示灯闪烁。
要求达到的各项指标及实现方法如下：
（1）利用霍尔传感器产生里程数的脉冲信号。
（2）对脉冲信号进行计数。
实现：利用单片机自带的计数器T1对霍尔传感器脉冲信号进行计数。
（3）对数据进行处理，要求用LED显示里程总数和即时速度。
实现：利用软件编程，对数据进行处理得到需要的数值。
最终实现目标：自行车里程/速度计具有里程、速度测试与显示功能，采用单片机作控制，可根据车圈的不同设置常用的四种尺寸，显示电路可显示里程及速度。整个设计过程包括硬件电路的搭建，软件的编程，系统的调试，调试通过后，固化程序，脱离开发系统运行。
由于本人的能力有限，论文中的错误及疏漏之处在所难免，敬请老师批评指正。
毕业设计说明书目录
引言................................................................................................................-15-
方案论证……………………………………………………………………-16-
2.1 速度传感器的设计…………………………………………………….-16-
2.2 里程测量传感器的设计……………………………………………….-17-
2.3 方案的确定...........................................................................................-17-
硬件电路…………………………………………………………………...-17-
3.1概述……………………………………………………………………..-17-
传感器及其测量系统…………………………………………………..-18-
3.2.1霍尔传感器的测量原理…………………………………………..-18-
3.2.2集成开关型霍尔传感器………………………………………….-18-
单片机原理简介………………………………………………………..-19-
单片机的引脚功能介绍……………………………………..…-20-
单片机中断系统介绍………………………………………....-23-
单片机定时/计数功能介绍……………………………….…..-24-
其他器件的介绍……………………………………………..……….-24-
AT24C02存储器的介绍………………...……………….…...-24-
74LS74芯片的介绍…………………………………………..-25-
74LS244芯片的介绍…………………………………………-26-
硬件电路的设计…………………………………………..……..….-26-
时钟电路的设计………………………………………………-26-
复位电路的设计………………………………………………-27-
显示电路的设计………………………………………………-28-
3.5.4 报警电路的设计………………………………………..……..-29-
软件设计……………………………………………………………………-29
4.1 概述…………………………………………………………………...-30-
4.2 总体程序设计…………………………………………………….…..-30-
4.3中断子程序的设计………………………………………………...….-31-
4.4 数据处理子程序的设计………………………………………….….-32-
4.4.1 里程计算子程序……………………………………………….-32-
4.4.2 速度计算子程序…………………………………………….....-33-
4.5 显示子程序的设计………………………………………………-34-
调试与结论…………………………………………………………..…...-34-
5.1调试………………………………………………………………..….-34-
5.1.1 调试系统简介………………………………………………….-34-
5.1.2 系统仿真……………………………………………………….-35-
5.1.3 硬件电路的搭建……………………………………………….-36-
5.1.4 调试故障及原因分析………………………………………….-36-
5.2 结论………………………………………………………………..…-37-
5.2.1 社会经济效益分析…………………………………………….-37-
5.2.2 结束语………………………………………………………….-37-
6. 附录………………………………………………………………………..-39-
附录Ⅰ 自行车里程/速度计硬件系统原理图…………………………-39-
附录Ⅱ 图（表）清单………………………………………………..…-39-
附录Ⅲ 元件清单…………………………………………………..……-40-
附录Ⅳ 程序清单…………………………………………………..……-41-
7. 参考文献………………………………………………………….……….-56-
参考文献
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