【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 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。 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)待測信號(hào)進(jìn)行放大 ,以降低對(duì)待測信號(hào)的幅度要求 ； 波形變換和波形整形電路則用來將放大的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可與單片機(jī)接口的 TTL 信號(hào) 。 現(xiàn)在的車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。 電子式車速表 采用 接觸車速傳感器代替軟軸傳動(dòng) ,可使車速 表 的 安裝位置不受距離限制 ，進(jìn)一步 有效地克服了機(jī)械式車速 表中的諸多不足 。 通過單片機(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 ,這樣能精確地測出加到 INT0 引腳的正脈沖寬度 (即測出脈沖信號(hào)的 期 ) 。 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）說明書 III 目 錄 摘 要 ................................................I Abstract ..............................................II 1 引 言 ................................................1 選題背景 .........................................1 研究意義 .........................................1 研究內(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 總線概述 ................................24 存儲(chǔ)器電路 .................................25 報(bào)警電路設(shè)計(jì) ....................................27 語音芯片概述 ...............................27 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 IV 語音報(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）說明書 1 1 引 言 選題背景 在全球倡導(dǎo)綠色環(huán)保的大趨勢下，我國加大了對(duì) 車輛排放和噪聲的管理，由于電動(dòng)自行車具有無污染、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 。直到上個(gè)世紀(jì) 90 年代中期，我國才掀起開發(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主要經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá) 地區(qū)如江蘇、浙江、山東等省。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。因此，低速時(shí) 車 速表指針擺動(dòng)劇烈、測量及顯示精度不高。 電子式車速表更加智能，車速表的功能也更加人性化，如加上了 里程累計(jì) 、超速提醒等功能。信號(hào)預(yù)處理電路中的放大器用于對(duì)待測信號(hào)進(jìn)行放大 ,以降低對(duì)待測信號(hào)的幅度要求 ； 波形變換和波形整形電路則用來將放大的信號(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 ,這樣能精確地測出加到 INT0 引腳的正脈沖寬度 (即測出脈沖信號(hào)的周 期 )；速度顯示部分采用 數(shù)碼 顯示模塊 , 所得的數(shù)據(jù)采用 I2C 總線 , 并通過E2PROM 來存儲(chǔ) , 因而節(jié)省了所需單片機(jī)的口線和外圍器件 , 同時(shí)也簡化了顯示部分的軟件編程。本設(shè)計(jì)用兩個(gè)按鍵來控制顯示速度或里程。為了方便計(jì)算要顯示數(shù)據(jù)值的段碼 , 可再將其轉(zhuǎn)換成壓縮的 BCD 碼 , 然后通過查表將要顯示的數(shù)據(jù)值中每一位河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 4 的壓縮 BCD 碼轉(zhuǎn)換成 8 段碼送到顯示緩沖區(qū) , 最后經(jīng)串口送至液晶顯示模塊以顯示所測的速度或里程。另外 , 還應(yīng)盡量保證其它子模塊在編程時(shí)的通用性和高效性。 光電傳感器是應(yīng)用非常廣泛的一種器件，各種各樣的形式，如透射式、反射式等，基本原理就是當(dāng)發(fā)射管光照射到接收管時(shí)，接收管導(dǎo)通，反之關(guān)斷。 圖 31 光電傳感器的原理圖 圖 32 遮光葉片 將光敏電阻安裝在自行車前又的一側(cè)，在同等高度的另一側(cè)安上一個(gè)高亮度的發(fā)光二極管。如圖 33 所示，是某光電編碼器的外形。 圖 34 霍爾元件和磁鋼實(shí)際 圖 使用霍爾傳感器獲得脈沖信號(hào)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)也可以做得較為簡單，只要在轉(zhuǎn)軸的圓周上粘上一粒磁鋼，讓霍爾開關(guān)靠近磁鋼，就有信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)不斷地產(chǎn)生脈沖信號(hào)輸出。這種傳感器不怕灰塵、油污，在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用廣泛。由霍爾元件加整形電路構(gòu)成的霍爾開關(guān)系統(tǒng)，具有輸出響應(yīng)快，數(shù)字脈沖性能好，安裝方便，性能可靠，不受光線、泥水等因素影響，價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)中用到了 AT89C2051 的T0、