基于單片機的行車測速系統(tǒng)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-10-02 14:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。 圖 36 串行存儲芯片 24c02引腳分配圖 24c02 采用 I2C總線協(xié)議進行數(shù)據(jù)通信， I2C總線通信時必須有起始信號和停止信號，而且時鐘信號為高電平的時候，數(shù)據(jù)線必須保持穩(wěn)定的狀態(tài) [13]。主器件通過發(fā)送起始信號啟動發(fā)送過程，然后發(fā)送它所要尋址的從器件地址，從器件會監(jiān)視總線并當(dāng)其地址與發(fā)送的從地址相同時便返回一個應(yīng)答信號，單片機在根據(jù)讀寫引腳 R/W 的狀態(tài)進行讀或?qū)懙牟僮?[14]。 I2C 總線在每傳輸完一個字節(jié)數(shù)據(jù)后，接收設(shè)備就會返回一個應(yīng)答信號，接收器在第 九個時鐘周期時將 SDA 線拉低，表示已經(jīng)接收一個數(shù)據(jù)，最后就是在時鐘線上始終保持高電平的情況下，數(shù)據(jù)線電平從低跳到高作為 I2C的停止信號，一個完整的數(shù)據(jù)傳輸存儲過程就完成了。 A0， A1， A2 為器件地址線， WP為寫保護引腳， SCL， SDA 為二線串行接口， 電子信息科學(xué)與技術(shù) 專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計 7 符合 I2C 總線協(xié)議。 串行存儲芯片 24c02 引腳分配如圖 36所示。 顯示模塊電路設(shè)計 顯示模塊采用 Nokia5110 LCD 液晶顯示器與單片機的 P0口相接，數(shù)據(jù)通過 液晶顯示器的 5個引腳輸入到顯示器 ， 連接電路圖 如圖 37所示 。 圖 37 Nokia5110 LCD顯示模塊 按鍵 模塊 電路 設(shè)計 本設(shè)計 通過矩陣鍵盤設(shè)置 車輪半徑、單位時間等 計算參數(shù)， 以適應(yīng)不同車輛的應(yīng)用，按鍵 模塊 電路如圖 38 所示。 圖 38 按鍵 模塊 電路 電源模塊電路 設(shè)計 電源供電由 9 V 電池和板內(nèi)穩(wěn)壓電源組成。電路板內(nèi)采用三端穩(wěn)壓集成電路塊 LM7805為板內(nèi)元器件供電， LM7805 三端穩(wěn)壓器具有內(nèi)部過流、熱過載和輸出晶體安全區(qū)保護功能 ，可將 9V的輸入電壓轉(zhuǎn)換為 +5 V 電壓 ， 最大輸出電流 A[15]， 保證板內(nèi) AT89S5 霍爾元 電子信息科學(xué)與技術(shù) 專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計 8 件等器件 可靠地工作 ，電源模塊電路如 圖 39所示 。 圖 39 電源模塊電路圖 4 系統(tǒng) 軟件 設(shè)計 在單片機軟件編程時，應(yīng)運用模塊化編程思想，按照先粗后細的方法把整個系統(tǒng)的軟件劃分成多個功能獨立、大小適當(dāng)?shù)哪K。本設(shè)計軟件可分為霍爾元件測速子程序、 LCD 顯示子程序部分。軟件功能是 運用 C 語言進行代碼的編寫，用串口下載工具下載編譯調(diào)試成功的程序，在主程序中，先初始化計數(shù)器 T1 和 計數(shù) 器 T0，對外部脈沖進行計數(shù)，設(shè)計一個標志位為 Flag，判斷 Flag 的值，當(dāng) Flag=1 時，將脈沖的數(shù)值由十六進制轉(zhuǎn)換成十進制，將轉(zhuǎn)換后的值進行數(shù)學(xué)運算，然后存入到存儲器 中去，并通過 LCD 顯示出來。 系統(tǒng)程序見附錄 2。 系統(tǒng)主程序流程圖 系統(tǒng)主程序流程圖 ， 如圖 41所示。 圖 41 主程序流程圖 電子信息科學(xué)與技術(shù) 專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計 9 各子程序單元流程圖及 軟件 設(shè)計 測速模塊軟件設(shè)計 本系統(tǒng)使用 T0、 T1 來測量 車輪 轉(zhuǎn)速 ， T0工作在定時模式， T1 工作在計數(shù)模式，在一定時間內(nèi)測量出脈沖數(shù)就可以計算出 車輪 的轉(zhuǎn)速 ，程序流程圖如圖 42 所示 。 圖 42 測速模塊程序流程圖 顯示模塊軟件設(shè)計 顯示模塊程序流程圖，如圖 43所示。 圖 43 顯示模塊程序流程圖 電子信息科學(xué)與技術(shù) 專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計 10 5 實驗及誤差分析 將成功研制的測速系統(tǒng)實驗裝置與德國考休斯 .達特朗公司生產(chǎn)的 L400 型非接觸式測速儀進行比對試驗 ， 實測結(jié)果如表 51所示。 表 51 比對試驗數(shù)據(jù) 序號 測速儀 實驗裝置 絕對誤差 相對誤差 Km/h Km/h Km/h % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值 / / 測速系統(tǒng) 誤差 分析如表 52所示。 表 52 誤差分析 序號 機動車行駛速度 絕對誤差 相對誤差 Km/h Km/h % 1 10 2 60 3 100 4 200 5 300 通過以上分析 ， 該測速實驗裝置測量機動車行駛速度 (10～ 300km/h)的測速誤差均在1‰ 的數(shù)量級內(nèi) ， 完全符合 JJG 5272020 的標準測速儀的速度范圍為 20~180 km/h 和 MPE為 177。 1%的要求 。 電子信息科學(xué)與技術(shù) 專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計 11 6 結(jié)論 本系統(tǒng)采用霍爾感應(yīng)原理采集轉(zhuǎn)速信號， 把霍爾元件輸出的電壓信號 輸入到單片機進行處理、計算，得 出實際的速度值和行駛里程 ， 輔之以液晶顯示器顯示 行駛 數(shù)據(jù) 。該 系統(tǒng)能夠很好的完成轉(zhuǎn)速采集、速度計算、數(shù)據(jù)存儲和設(shè)置，能夠直觀的顯示出 車輛的行駛速度和行駛里 程 ， 操作簡單方便，性能穩(wěn)定， 成本低廉。對于該系統(tǒng)的設(shè)計，目前已經(jīng)搭好了硬件電路進行了一定程度的實驗驗證，實驗的調(diào)試運行證明，該套測速系統(tǒng)能夠達到設(shè)計預(yù)想的功能要求，運行良好。 另外
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