【正文】 光電式速度里程表設(shè)計 I 光電式自行車速度里程表設(shè)計 摘要 隨著科技的 迅速 發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用 也越來越廣泛 ， 并 帶動傳統(tǒng)控制檢測 技術(shù)不斷 更新。 現(xiàn)在的里程 表大多是電子式的，用數(shù)碼管或液晶顯示器即時顯示，顯示更加直觀。電子式 里程 表采用 接觸車速傳感器代替軟軸傳動 ,可使 里程 表 的 安裝位置不受距離限制 ，進(jìn)一步 有效地克服了機(jī)械式 里程 表中的諸多不足 。 方案 采用了一種以單片機(jī) AT89C51 為主控機(jī)，使用光電傳感器進(jìn)行自行車?yán)锍?、速度測量的裝置。傳感器將不同車速產(chǎn)生的不同頻率的脈沖信號輸入到單片機(jī)進(jìn)行控制與計算，再采用 LCD 液晶顯示模塊進(jìn)行顯示，使得自 行車的速度與里程數(shù)據(jù)能直觀的顯示給使用者。 本設(shè)計主要包括自行車輪脈沖采集、鍵盤輸入和數(shù)據(jù)顯示等部分， 主程序用 C 語言編寫 ，完成各項功能及數(shù)據(jù)的處理 。 本里程表的設(shè)計具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，顯示清晰，穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。并且可以進(jìn)行擴(kuò)充，更方便于使用者。 關(guān)鍵詞 光電傳感器 單片機(jī) 液晶顯示器 里程表 光電式速度里程表設(shè)計 II THE DESIGN OF PHOTOELECTRIC BICYCLE ODOMETER ABSTRACT With the rapid development of technology, more and more widespread application of microputer, promote the traditional control detection technology constantly updated. Most of the current electronic odometer, and with the LED digital tube or LCD display realtime, display more intuitive. Electronic odometer flexible shaft using the contact speed sensor instead of driving, mileage tables can be installed without distance limitations, and further to effectively overe the mechanical disadvantages of mileage in the table. The plan adopts the system and configuration of bining the microcontroller AT89C51 as the main control puter ,using the photoelectric sensor bicycle odometer, speed measuring devices. when Different speed pulse signals of different frequencies produced by sensor are input into the microcontroller,after its calculation, liquid crystal will display the datas, making the bike39。s speed and distance data visually to the user. The design includes a bike wheel pulse acquisition, keyboard input and data display section, the main program using C language, This paper first needed to milestones design of equipment in detail, on the problems existing in the design, explained And then to hardware and software design and implementation of the part made earnest analysis, Then presented system modeling process and the corresponding system based on this model, the control simulation, and the simulation results are pared. KEY WORDS odometer photoelectric sensor MCU LCD 光電式速度里程表設(shè)計 目 錄 摘要 ................................................................... I ABSTRACT ............................................................. II 1 緒論 ................................................................. 1 問題由來 ........................................................ 1 課題現(xiàn)狀 ........................................................ 1 設(shè)計任務(wù) ........................................................ 2 2 系統(tǒng)原理概述 ........................................................ 3 系統(tǒng)原理總概述 ................................................. 3 系統(tǒng)硬件組成原理 ............................................... 3 軟件系統(tǒng)工作流程 ............................................... 4 3 系統(tǒng)硬 件設(shè)計 ....................................................... 5 采集信息部分以及傳感器的選擇 ................................. 5 輪脈沖檢測與轉(zhuǎn)換電路 .......................................... 6 . 輪脈沖檢測 .................................................. 7 . 信號預(yù)處理電路 .............................................. 7 單片機(jī)系統(tǒng)部分 ................................................. 9 AT89C51 單片機(jī)介紹 ............................................ 9 定時 /計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及控制 ....................................... 9 中斷控制 ..................................................... 11 單片機(jī)外圍電路介紹 ........................................... 11 復(fù)位電路 ..................................................... 11 晶振電路 ..................................................... 12 顯示部分 ....................................................... 13 LCD 液晶 顯示器 ............................................... 13 顯示接口電路設(shè)計 ............................................ 15 報警電路 ....................................................... 17 鍵盤控制 ....................................................... 17 4 軟件設(shè)計 ........................................................... 18 測量算法概述 .................................................. 18 中斷子程序的設(shè)計 .............................................. 19 數(shù)據(jù)處理子程序的設(shè)計 ......................................... 20 里程計算子程序 ............................................... 21 .............................................. 21 光電式速度里程表設(shè)計 顯示子程序的設(shè)計 .............................................. 22 5 設(shè)計總結(jié) ........................................................... 24 實現(xiàn)目標(biāo)與特點 ................................................ 24 結(jié)論及不足 .................................................... 25 致謝 .................................................................. 26 參考文獻(xiàn) ............................................................. 26 附錄 .................................................................. 28 附錄 I 系統(tǒng)電路原理圖 ............................................. 28 附錄 II 設(shè)計源程序 ................................................ 29 光電式速度里程表設(shè)計 1 1 緒論 問題由來 我國是人口大國，也是自行車大國，隨著生活節(jié)奏的不斷加快，自行車已經(jīng)不僅僅是運(yùn)輸、代步的工具，現(xiàn)在則是代表著綠色、環(huán)保、節(jié) 能。因此其輔助功能也變得越來越重要。而且人們希望自行車的娛樂、休閑、鍛煉的功能越來越多，能帶來大家更多的健康與快樂。在這個背景下，自行車?yán)锍瘫碜鳛樽孕熊嚨囊淮筝o助工具迅速發(fā)展起來?？茖W(xué)、美觀、合理設(shè)計自行車?yán)锍瘫碛幸欢ǖ膶嵱脙r值 .它能合理計算出速度及公里數(shù) ,使運(yùn)動者運(yùn)動適量 ,達(dá)到健康運(yùn)動與代步的最佳效果。 并且隨著人們生活水平的逐漸提高，人們對于生活質(zhì)量的要求也日益增加，尤其是對健身的要求。自行車在中國普遍作為代步工具。而在國外，自行車卻是一項十分受歡迎的健身運(yùn)動。因為它無污染，價位低廉，老少皆宜。而且在運(yùn) 動過程中可以充分享受到大自然，對于忙碌的現(xiàn)代人來說，無疑是一種較好的放松方法。在中國這種情況也在慢慢發(fā)生變化。因此愛好自行車運(yùn)動的人需要一款里程表，以知道自己的運(yùn)動情況。并根據(jù)外界條件，如溫度，風(fēng)速等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，已達(dá)到最佳運(yùn)動的效果。而對于自行車運(yùn)動員來說，最為關(guān)心的莫過于一段時間內(nèi)的訓(xùn)練效果。因為教練要根據(jù)一段時間內(nèi)運(yùn)動員的訓(xùn)練效果進(jìn)行評估，從而進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整已使運(yùn)動員達(dá)到最佳的狀態(tài)。因此需要一種裝置進(jìn)行對訓(xùn)練中各種參數(shù)的測定記錄。 課題現(xiàn)狀 傳統(tǒng)的機(jī)械式車速表是由旋轉(zhuǎn)磁場作用于轉(zhuǎn)動盤，使轉(zhuǎn) 動盤連同車速表指針發(fā)生同向的偏轉(zhuǎn)。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩與彈簧產(chǎn)生的阻力矩平衡時，指針偏轉(zhuǎn)停留在某一角度上。指針偏轉(zhuǎn)角與車速成正比，因而可用其表示車速。 機(jī)械式車速表的缺陷是明顯的。由于表盤指針偏轉(zhuǎn)程度正比于軟軸的轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的磁力，當(dāng)轉(zhuǎn)速較低的時候，磁力較小，隨轉(zhuǎn)速變化波動較大。因此，低速時車速表指針擺動劇烈、測量及顯示精度不高。對于發(fā)動機(jī)后置的車輛，要將車速表指針的偏轉(zhuǎn)動力由變速箱經(jīng)軟軸等傳至駕駛室，軟軸必然布置的較長，如何將這種長長的轉(zhuǎn)動軟軸從結(jié)構(gòu)上布置妥當(dāng)，肯定是一件十分困難的事情。 光電式速度里程表設(shè)計 2 現(xiàn)在的車速表大多是電子式的， 用 LED 數(shù)碼管或 LCD 顯示