【正文】 擇紅外光電傳感器。系統(tǒng)總體設(shè)計2 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)總體設(shè)計思路電源模塊信號輸入模塊控制器模塊顯示模塊本系統(tǒng)實現(xiàn)自行車運行過程中對行駛里程、當(dāng)前瞬時速度、平均速度進行測量和顯示。而且，在中國市場中，國外廠商為了降低成本，陸續(xù)將零部件拿到中國進行設(shè)計和生產(chǎn)，這也進一步提升了中國市場霍爾傳感器的應(yīng)用量。我們知道，欲提高測量精度，必須先測出準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速，而原先在可控硅調(diào)速電路中采用的測速發(fā)電機方式已不能滿足要求，必須采用數(shù)字測速的方法。 LCD目 錄1 緒論 1 課題研究的目的和意義 1 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀分析 1 研究的主要內(nèi)容 22 系統(tǒng)總體設(shè)計 3 系統(tǒng)總體設(shè)計思路 3 結(jié)構(gòu)框圖 3 速度測量原理 4 傳感器的選擇 4 顯示模塊的選擇 4 操作說明 5 工作原理 53 硬件電路設(shè)計 6 系統(tǒng)總電路圖 6 AT89C51單片機簡介 7 1602LCD液晶顯示模塊 9 霍爾元件 11 霍爾元件簡介 11 霍爾傳感器測量原理 12 轉(zhuǎn)速測量方法 13 晶振復(fù)位電路 13 報警電路 144 軟件程序設(shè)計 15 測量算法概述 15 主程序設(shè)計 15 中斷子程序設(shè)計 175 調(diào)試與仿真 18 Proteus及Keil軟件簡介 18 Proteus軟件 18 Keil軟件 18 應(yīng)用Keil軟件進行程序調(diào)試 19 Proteus軟件仿真 19 仿真結(jié)果 196 結(jié)論 23參考文獻 24致謝 25附錄 2636緒論1 緒論 課題研究的目的和意義中國人口眾多，還是發(fā)展中國家，經(jīng)濟不發(fā)達制約了大多數(shù)人的消費水平，人們使用的交通工具主要還是自行車，它輕巧便捷，使用簡單，很受人們的喜愛，同時也可以作為休閑運動工具，是人們鍛煉身體的好工具。該里程測速系統(tǒng)以AT89C51作為系統(tǒng)控制核心，采用霍爾傳感器來檢測信號，通過一定時間間隔內(nèi)對信號的采集，結(jié)合自行車本身車輪參數(shù)，經(jīng)過單片機對采集信號進行分析計算，最終在LCD上顯示車輛行駛里程、平均速度和瞬時速度，并且具有超速報警功能。編號：201234140123 本科畢業(yè)論文基于單片機的自行車?yán)锍虦y速儀設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。該系統(tǒng)硬件電路簡單，子程序具有通用性，完全符合設(shè)計要求。但隨著時間的推移，人們追求的是具有更多功能的自行車，它能顯示當(dāng)前車子行駛的速度、里程、行車時間、最高行駛速度，甚至還有GPS全球定位系統(tǒng)。轉(zhuǎn)速的測量方法很多，根據(jù)脈沖計數(shù)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量的方法主要有M法（測頻法）、T法（測周期法）和MPT法（頻率周期法），該系統(tǒng)采用了M法（測頻法）。隨著它在消費電子市場上的應(yīng)用越來越廣，如何控制功耗和成本將是廠商面臨的挑戰(zhàn)，而且，它還面臨生產(chǎn)測試技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。總體設(shè)計思路如圖21所示。把紅外對管分別安裝在自行車車輪的兩側(cè)，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時，輻條會阻擋紅外對管的光路，接收管輸出低電平，單片機根據(jù)此信號可計算里程、速度等。干簧管的優(yōu)點是成本低廉和安裝簡易，缺點是比較脆弱和不夠穩(wěn)定。LCD液晶顯示模塊。圈數(shù)*，而通過單片機T0定時器記錄時間，間隔5秒，5秒內(nèi)的前進距離除以時間5秒，得到5秒內(nèi)的當(dāng)前速度。隨著信息產(chǎn)業(yè)、工業(yè)自動化、醫(yī)療儀器等的飛速發(fā)展和計算機應(yīng)用的普及，需要大量的傳感器將被測或被控的非電信號轉(zhuǎn)換成可與計算機兼容的電信號。公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51口線，看門狗定時器，2AT89C51系列單片機的系統(tǒng)有5個中斷源，2個優(yōu)先級，可實現(xiàn)二級中斷服務(wù)嵌套。在單片機內(nèi)部，接至片內(nèi)振蕩反相放大器的輸出端。③ PSEN(29腳)：片外程序存儲器讀選通輸出端，低電平有效。(4)輸入/輸出（I/O）引腳P0口、P1口、P2口及P3口① P0口（39腳22腳）：。③ P2口（21腳28腳）：，一般可作為準(zhǔn)雙向I/O接口。 1602LCD液晶顯示模塊本里程表使用常見的1602字符型LCD模塊。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移；S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。把開關(guān)型霍爾傳感器安裝在自行車貼近車輪的支架上，磁鋼安裝在輻條上，當(dāng)磁鋼靠近霍爾傳感器的時候，傳感器輸出一個無抖動的低電平，單片機根據(jù)此信號可計算里程、速度等。它是一種單磁極工作的磁敏電路，適用于矩形或者柱形磁體下工作。根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，將一塊永久磁鋼固定在電機轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)盤邊沿，轉(zhuǎn)盤隨側(cè)軸旋轉(zhuǎn)，磁鋼也將跟著同步旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)盤下方安裝一個霍爾器件，轉(zhuǎn)盤隨軸旋轉(zhuǎn)時，受磁鋼所產(chǎn)生的磁場的影響，霍爾器件輸出脈沖信號，其頻率和轉(zhuǎn)速成正比。電路中的外接石英晶體及電容C1C12接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路，系統(tǒng)的晶振電路如圖37所示。單片機系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動按鈕復(fù)位和上電復(fù)位，本設(shè)計采用的是手動按鈕復(fù)位。 圖38 報警電路軟件程序設(shè)計4 軟件程序設(shè)計 測量算法概述速度測量是工控系統(tǒng)中最基本的需求之一，最常用的是用數(shù)字脈沖測量某根軸的轉(zhuǎn)速，再根據(jù)機械比、直徑換算成線速度。如要增加速度測量的上限，可以減小編碼器的脈沖數(shù)，或使用更小更精確的計時單位，使一次測量的時間值盡可能大。這樣的設(shè)計方法使得系統(tǒng)的整個功能和各部分的功能趨于明朗化。低電平為顯示速度，高電平為顯示里程。在單片機內(nèi)部有兩個定時/計數(shù)器，以對其中的計數(shù)結(jié)構(gòu)進行計數(shù)的方法，來實現(xiàn)定時或計數(shù)功能。Proteus軟件提供多種現(xiàn)實存在的虛擬儀器儀表。在計算機上學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ)、模擬電路、數(shù)字電路、單片機應(yīng)用系統(tǒng)等課程，并進行電路設(shè)計、仿真、調(diào)試等工作。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件，然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件（OBJ）。 Proteus軟件仿真原理圖是在原理圖編輯窗口中的藍色方框內(nèi)繪制完成的，通過文件中的新建設(shè)計選項，可以調(diào)整原理圖設(shè)計頁面大小。放置電源和地線端時，要從終端按鈕欄中選取。仿真結(jié)果如圖53所示。車輪轉(zhuǎn)一圈所用的時間；根據(jù)此公式將最終顯示出里程和速度。參考文獻參考文獻[1]、應(yīng)用與實驗[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2003.[2][M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007.[3]李剛,[M].天津:天津大學(xué)出版社,2007.[4][J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2006.[5][M].北京:北京科學(xué)出版社,2009.[6][M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2004.[7][M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2003.[8][M].北京:高等教育出版社,2003.[9][M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.[10][M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2008.[11][M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.[12]陳興文,[J].中國測控網(wǎng),2009.[13]陳享成,[J].電力自動化設(shè)備,2007年09期.[14][J]..[15][M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.[16]蔡希彪,[J].中國科技信息,2007年04期.[17][M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2004.[18]王為青, Cx51應(yīng)用開發(fā)技術(shù)[M].北京:人民郵電出版社，2007.[19](第二版)[M].北京:中國計量出版社,2009.[20]劉暢生,寇寶明,[M].北京:中國電力出版社,2009.致謝致謝時間飛逝，四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，同時也預(yù)示著我的學(xué)生時代即將結(jié)束，步入人生的另一個階段。他們認(rèn)真敬業(yè)的工作態(tài)度和孜孜不倦的教誨幫助我得以順利完成學(xué)業(yè)。sbit E=P3^2。 //0~9的共陰極七段管代碼，帶小數(shù)點void Delay0(int Times)。 RS = 0。}void wcmd(unsigned char del) //將模式設(shè)置指令或顯示地址寫入液晶模塊{ while(Busy())。 delay()。 delay()。 //清屏命令}void L1602_string(unsigned char hang,unsigned char lie,unsigned char p) //將數(shù)據(jù)寫入液晶模塊{ unsigned char a。 count++。 lengthvalue=(TL1+TH1*256)*215lengthbuf。 unsigned char j。 //LED七段管選通 a= x/1000。 P2=slc。 P2=slc。 //當(dāng)前速度 unsigned int a,b,c,d。 //計數(shù)器T1低位裝初值 ET1=1。 //外部中斷1請求觸發(fā)方式 EX1=1。 length5=(lengthlength1*100000length2*10000length3*1000length4*100)/10。 a=(v/1000)。 hour1=hour/10。 L1602_string(1,3,39。)。=39。)。 L1602_string(2,3,39。 L1602_string(2,7,39。 L1602_string(2,11,39。 L1602_string(2,15,second1+48)。 while(i2) //LCD顯示延遲 {delay()。)。)。)。 L1602_string(1,15,length6+48)。 L1602_string(1,9,length1+48)。 39。)。 L1602_string(1,1,39。 c=(va*1000b*100)/10。 if(timer()0) v=length/timer()。 //PP2口裝初值，用于LED七段管顯示用 P2=0xff。 //計數(shù)器0開始工作 TH0=0XD8。 //定義車輪轉(zhuǎn)動圈數(shù) unsigned long length,length1,length2,length3,length4,length5,length6。 P1=Table[d]。 P1=Table1[b]。 c=( xa*1000b*100)/10。iTime。 TL0=0xf0。 if(second=60) { second=0。 //顯示在第一行 if(hang == 2) a = 0xc0。 delay()。}void wdata(unsigned char del) ///將數(shù)據(jù)（字符ASCII碼）寫入液晶模塊{ while(Busy())。 RW = 0。 E = 1。void delay() //延時5US{ _nop_()。 //1602讀寫引腳 sbit RS=P3^0。他們在我的大學(xué)階段的學(xué)習(xí)和生活中，也給予了極大的關(guān)心和幫助的指導(dǎo)，使我能夠順利的完成實驗和論文工作。首先要感謝我的指導(dǎo)導(dǎo)師—老師，我在做畢業(yè)設(shè)計的時候遇到許多問題，老師總是很熱情、積極的幫我解決，并提出自己的建議。本次設(shè)計電路簡單、低成本，而且能夠滿足人們對高性能、多功能自行車的要求，可在很多里程/速度測量場合使用，具有廣泛的應(yīng)用前