【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) I 摘 要 隨著科技的 迅速 發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用 也越來(lái)越廣泛 ， 并 帶動(dòng)傳 統(tǒng)控制檢測(cè) 技術(shù)不斷 更新。 現(xiàn)在的車(chē)速表大多是電子式的，用 LED 數(shù)碼管或 LCD即時(shí) 顯示 ， 顯示更加直觀。 電子式車(chē)速表 采用 接觸車(chē)速傳感器代替軟軸傳動(dòng) ,可使車(chē)速 表 的 安裝位置不受距離限制 ，進(jìn)一步 有效地克服了機(jī)械式車(chē)速 表中的諸多不足 。 本次設(shè)計(jì) 給出了以 AT89C2051 為核心，利用單片機(jī) 的 運(yùn)算和控制功能，并采用系統(tǒng)化 LED 顯示模塊實(shí)時(shí)顯示所測(cè)速度 的 設(shè)計(jì)方案 ， 以及串口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路和系統(tǒng)軟件。 該方案由于使用了 數(shù)碼管 顯示模塊和 E2PROM，以及高效快速算法，因 而可在節(jié)約系統(tǒng)資源和簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上保證測(cè)量精度和系統(tǒng)實(shí)時(shí)性。 其中信號(hào)預(yù)處理電路包含信號(hào)放大、波形變換和波形整形： 信號(hào)預(yù)處理電路中的放大器用于對(duì)待測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大 ,以降低對(duì)待測(cè)信號(hào)的幅度要求 ； 波形變換和波形整形電路則用來(lái)將放大的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可與單片機(jī)接口的 TTL 信號(hào) 。 通過(guò)單片機(jī)的設(shè)置可使 INT0 引腳能夠?qū)?nèi)部定時(shí)器 T0 的工作進(jìn)行控制 ,這樣能精確地測(cè)出加到 INT0 引腳的正脈沖寬度 (即測(cè)出脈沖信號(hào)的 期 ) 。 速度顯示部分采用數(shù)碼顯示 , 所得的數(shù)據(jù)采用 I2C總線(xiàn) , 并通過(guò) E2PROM 來(lái)存儲(chǔ) , 因而節(jié)省了所需 單片機(jī)的口線(xiàn)和外圍器件 , 同時(shí)也簡(jiǎn)化了顯示部分的軟件編程。 本方案實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)車(chē)速度即時(shí)顯示，并可通過(guò)控制兩個(gè)按鍵顯示速度或里程，同時(shí)加入了超速語(yǔ)音報(bào)警功能，使之更加人性化。 關(guān)鍵詞 ：?jiǎn)纹瑱C(jī) ； 霍爾傳感器 ； 數(shù)碼 顯示 ； 語(yǔ)音報(bào)警 ； DC/DC 變換器 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) II Abstract With the rapid development of technology, more and more widespread application of microputer, and promote the traditional control detection technology constantly updated. Most of the current electronic speedometer, and with the LED digital tube or LCD display realtime, display more intuitive. Electronic speedometer flexible shaft using the contact speed sensor instead of driving, speed tables can be installed without distance limitations, and further to effectively overe the mechanical disadvantages of speed in the table. The AT89C2051 is designed to give the core of puting and the use of microputer control, and adopting a systematic LED display module shows the measured realtime speed design, and the serial data storage circuits and system software. The program due to the use of the digital display module and E2PROM, and efficient fast algorithm, thus saving resources and simplifying programming system based on the system to ensure accuracy and realtime. Signal preprocessing circuit which includes signal amplification, wave conversion and waveform shaping: signal preprocessing circuit in the amplifier for the amplified signal could be to reduce the requirements on signal amplitude。 wave transformation and waveshaping circuitry is used to enlarge the signal converted into TTL signals with the microcontroller interface. Set by MCU enables INT0 pin to the work of the internal timer T0 control, so to accurately measure the INT0 pin is added to the pulse width (ie measured pulse signal period). Speed display part of a digital display, the data collected using I2C bus, and through E2PROM to store, thus saving the need microcontroller port lines and peripheral devices, but also simplifies the display part of the software programming. The program achieved the speed of realtime electric vehicle revealed two buttons can be displayed by controlling the speed or mileage, while adding a speed voice alarm function, make it more humane. Key words: microputer； Hall sensor； digital display； voice alarm； DC / DC converter 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) III 目 錄 摘 要 ................................................I Abstract ..............................................II 1 引 言 ................................................1 選題背景 .........................................1 研究意義 .........................................1 研究?jī)?nèi)容 .........................................2 2 總體設(shè)計(jì)方案 .........................................3 3 系統(tǒng)單元模塊概述 .....................................5 傳感器選擇 .......................................5 單片機(jī)選型 .......................................7 顯示模塊選型 .....................................8 報(bào)警電路選擇 .....................................9 速度算法概述 .....................................9 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ........................................15 單片機(jī)主控電路 ...................................15 單片機(jī)概述 .................................15 復(fù)位電路 ...................................17 晶振電路 ...................................18 變換電路設(shè)計(jì) ....................................19 傳感器電路設(shè)計(jì) ..................................20 信號(hào)處理電路設(shè)計(jì) ................................23 存儲(chǔ)器電路設(shè)計(jì) ..................................24 I2C 總線(xiàn)概述 ................................24 存儲(chǔ)器電路 .................................25 報(bào)警電路設(shè)計(jì) ....................................27 語(yǔ)音芯片概述 ...............................27 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) IV 語(yǔ)音報(bào)警電路 ...............................28 顯示電路設(shè)計(jì) ....................................31 掉電保護(hù)電路設(shè)計(jì) ................................33 數(shù)據(jù)處理過(guò)程 ....................................35 5 系統(tǒng)仿真與分析 ......................................37 仿真結(jié)果 .........................................37 仿真分析 .........................................38 6 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ........................................39 系統(tǒng)軟件總流程圖 ................................39 速度處理子程序 ..................................40 顯示子程序 ......................................41 7 總結(jié)與展望 ..........................................43 致 謝 ................................................44 參考文獻(xiàn) ..............................................45 附錄 A 程序清單 ........................................46 附錄 B 電路圖 ..........................................57 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 1 1 引 言 選題背景 在全球倡導(dǎo)綠色環(huán)保的大趨勢(shì)下，我國(guó)加大了對(duì) 車(chē)輛排放和噪聲的管理，由于電動(dòng)自行車(chē)具有無(wú)污染、低噪聲和輕便快捷等優(yōu) 點(diǎn)， 是一種綠色環(huán)保的交通工具 。隨著我國(guó)城市規(guī)模的迅速擴(kuò)大及農(nóng)村道路的日益改善，長(zhǎng)期依靠腳踏自行車(chē)的人們將會(huì)把目標(biāo)轉(zhuǎn)向電動(dòng)自行車(chē)， 對(duì)電動(dòng)自行車(chē)需求也 會(huì)越來(lái)越大。人們對(duì)環(huán)境的關(guān)注以及相關(guān)技術(shù)的更新 ，有力地促進(jìn)了電動(dòng)自行車(chē)的發(fā)展。 我國(guó)電動(dòng)車(chē)的研究相比歐美國(guó)家起步較晚。直到上個(gè)世紀(jì) 90 年代中期，我國(guó)才掀起開(kāi)發(fā)研究的高潮， 但 主要集中在上海、北京、廣東等地，到 90 年代后期基本覆蓋全國(guó)主要經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá) 地區(qū)如江蘇、浙江、山東等省。雖然我國(guó)電動(dòng)車(chē)研究起步晚，但從技術(shù) 角度 來(lái)看 ，我們并 不 落后于世界。我國(guó)電動(dòng)自行車(chē)產(chǎn)業(yè)基本保持與世界同步發(fā)展水平。 研究意義 傳統(tǒng)的機(jī)械式車(chē)速表是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用于轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)，使轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)連同車(chē)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(shí)，指針偏轉(zhuǎn)停留在某一角度上。指針偏轉(zhuǎn)角與車(chē)速成正比，因而可用其表示車(chē)速。 機(jī)械式車(chē)速表的缺陷是明顯的。由于表盤(pán)指針偏轉(zhuǎn)程度正比于軟軸的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的磁力 ，當(dāng)轉(zhuǎn)速較低的時(shí)候，磁力較小，隨轉(zhuǎn)速變化波動(dòng)較大。因此，低速時(shí) 車(chē) 速表指針擺動(dòng)劇烈、測(cè)量及顯示精度不高。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)后置的車(chē)輛 ，要將車(chē)速表指針的偏轉(zhuǎn)動(dòng)力由變速箱經(jīng)軟軸等傳至駕駛室，軟軸必然布置的較長(zhǎng)，如何將這種長(zhǎng)長(zhǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軟軸從結(jié)構(gòu)上布置妥當(dāng)，肯定是一件十分