【導(dǎo)讀】顯示自行車行駛過(guò)程中的兩項(xiàng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)：速度和里程。課題的具體要求如下：。擇電路和顯示電路等。和采樣子程序等。超速行駛（設(shè)置限速參。數(shù)）時(shí)，能自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警?！F(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)研，查閱相關(guān)資料，完成文獻(xiàn)綜述；可行性方案分析?！撌霾⒋_定最佳設(shè)計(jì)方案；～設(shè)計(jì)硬件電路，編制軟件程序，聯(lián)機(jī)調(diào)試；～完善畢業(yè)論文，并做答辯準(zhǔn)備。

　　

【正文】 中，星形結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信連接。通信距離是 RS－ 232 接口存在的一個(gè)問(wèn)題。目前可采用的解決方案是直接加結(jié)長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器來(lái)增加接口的驅(qū)動(dòng)能力。 對(duì)于具有標(biāo)準(zhǔn) RS－ 485 接口的 IC 卡讀寫機(jī)與微機(jī)一起通過(guò)一塊 RS－ 485 專用控制擴(kuò)展板，在相應(yīng)驅(qū)動(dòng)軟件的支持下，就可以構(gòu) 成一個(gè)總線結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。供微機(jī)使用的 RS－ 485 控制板一般具有單口或雙口的接口。每一個(gè)單口可以掛結(jié) 32 個(gè)終端。如果是雙口輸出，則可帶兩個(gè)總線，即總共可以掛接 64 個(gè)終端。在總線方式中，各終端設(shè)備都是并聯(lián)掛接在總線上，因此在信息傳送時(shí)，呈廣播方式。即當(dāng)一個(gè)設(shè)備向總線上發(fā)送信息時(shí)，所有總線上的設(shè)備均有機(jī)會(huì)得到信息。但真正得到信息的設(shè)備只能是設(shè)備地址碼與被傳送的信息所指定的地址相吻合的那臺(tái)設(shè)備。用 RS－ 485 控制板的直接驅(qū)動(dòng)距離一般可達(dá) 。 綜上所述，想使 一卡通 系統(tǒng)達(dá)到最佳的使用效果，就要選用相應(yīng)的 IC 卡類型、讀寫機(jī)具、卡座等。更重要的組建一個(gè)通暢可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，其根本是選用什么標(biāo)準(zhǔn)的通信媒質(zhì)。 智能化的 IC 卡是當(dāng)今世界日新月異發(fā)展的信息化中一顆耀眼的新星，它是對(duì)市場(chǎng)、商品、貨幣及交易方式的變革，它將影響和改變?nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)觀念和消費(fèi)習(xí)慣。今后我們用一張經(jīng)過(guò)授的智能卡便可享受車輛進(jìn)出、停車管理、門禁管理、娛樂(lè)消費(fèi)等物業(yè)服務(wù)和安全保障，從而提高了物業(yè)管理的水平，營(yíng)造出一個(gè)充滿和諧有序、安詳?shù)闹悄芑諊Ｎ磥?lái)將是 一卡在手，走遍天下 。 無(wú) 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 調(diào)研報(bào)告 13 調(diào)研報(bào)告 自行車 速度里程表 據(jù)資料顯示， 2020 年我國(guó)道路交通死亡人數(shù)為 104372 人，其中騎自行車者占死亡人數(shù)的 %。 騎自行車者在道路交通中由于缺少保護(hù)設(shè)備而成為道路交通參與者中的弱者。他們?cè)趨⑴c道路交通活動(dòng)時(shí)最容易受到傷害。因此分析自行車駕駛員的交通需求，采取相應(yīng)的安全措施，改善他們的交通環(huán)境，保障他們的交通安全，是道路交通安全工作非常重要的一項(xiàng)任務(wù)。 交通需求 交通需求呈增長(zhǎng)趨勢(shì) 。 據(jù)調(diào)查，我國(guó) 20 世紀(jì) 80 年代人均出行次數(shù)為每天 人次， 90年代人均出行次數(shù)為每天 人次，比 80 年代增長(zhǎng)了 %。城市人口的增長(zhǎng)和規(guī)模的擴(kuò)大、社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的增加，往往使城市交通需求總量以 2~3 倍于人口的速度增長(zhǎng)，出行量的增加必然加大了發(fā)生交通事故的風(fēng)險(xiǎn)。 我國(guó)居民的出行方式目前還是以步行和自行車為主。據(jù)調(diào)查顯示，上海市居民1986 年出行方式中步行占 41%，自行車占 30%。 1998 年，步行占 %，自行車占 %。而預(yù)計(jì) 2020 年出行方式中步行占 22%，自行車占 20%。其他城市也有大致相同的比例。出行方式中，雖然行人和自行車所占比重有所下降，但仍占相當(dāng)大的比例。 自行車實(shí)際交通 活動(dòng)及將來(lái)對(duì)交通活動(dòng)的需求，以及阻止他們實(shí)現(xiàn)交通活動(dòng)的相關(guān)因素，是政策制定者在制定切實(shí)可行的交通計(jì)劃所必需考慮的重要因素。 阻止交通需求增長(zhǎng)的因素 。 隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的加快，人們生活質(zhì)量的不斷提 告，人們對(duì)出行的要求也不斷增加。但有些因素也阻止了人們的交通需 求。主要有如下幾個(gè)方面： (1)道路交通事故發(fā)生率居高不下。研究表明，越來(lái)越多的行人 出行 怕發(fā)生交通事故 而怕騎自行車 。在我國(guó)，家長(zhǎng)擔(dān)心小孩發(fā)生交通事故而 不敢讓 小孩單獨(dú) 騎自行車， 這就是為什么一到小學(xué)放學(xué)，學(xué)校門口聚集成群家長(zhǎng)的原因。 (2)道路環(huán)境。在實(shí)踐中，各種道路設(shè)施的建設(shè)首先考慮的是機(jī)動(dòng)車的通行，然后才是自行車。我國(guó)許多城市道路越修越寬，自行車道卻不斷地被侵占。道路修寬的同時(shí)，機(jī)動(dòng)車的車速也隨之提高，雖然減少了自行車與機(jī)動(dòng)車的沖突，但加大了 自行車 過(guò)馬路的難度。而這些群體在交通活動(dòng)中活動(dòng)難度的加大，必然限制他們參與交通活動(dòng)的范圍。 從上述分析中可看出，阻止自行車交通需求的因素主要有安全因素、道路環(huán)境因素和自身因素。這些因素抑制了部分群體對(duì)交通的需求，使他們參與交通活動(dòng)的權(quán)利受到一定侵害。 險(xiǎn)因素 機(jī)動(dòng)車速 。 研究表明，機(jī)動(dòng)車以 50 km/h 的速度行駛時(shí)，發(fā)生自行車駕駛員死亡交通事故的概率是機(jī)動(dòng)車以 30 km/h行駛發(fā)生自行車駕駛員死亡事故概率的 8倍。而機(jī)動(dòng)車以 30 km/h 的速度行駛發(fā)生自行車駕駛員死亡事故的概率非常小。統(tǒng)計(jì)資料顯示，我國(guó) 2020 年因超速行駛導(dǎo)致 12 107 人死于道路交通事故，占全年死亡人數(shù)的 %。因此機(jī)動(dòng)車的行駛速度是自行車駕駛員出行安全的主要風(fēng)險(xiǎn)因素。 自行車駕駛 員 自身原因 。 從自行車駕駛 員 角度來(lái)看，涉及到其自身交通安全的因素還有：老年人 由于年齡的原因，在車速、時(shí)間間距及距離方面的判斷力下降，遇到緊急情況時(shí)不能采取正確的措施避免事故的發(fā)生；殘疾人由于身體方面的原因，參與交通活動(dòng)的能力受到一定限制，在交通活動(dòng)中容易發(fā)生事故；無(wú) 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 14 兒童由于缺少交通安全常識(shí)及處理交通緊急情況的能力，而極易引發(fā)交通事故等。 還有是 由于自行車道的不斷被侵占，使其參與交通活動(dòng)時(shí)的安全得不到保障。 3. 里程表的發(fā)展及現(xiàn)狀 傳統(tǒng)的機(jī)械式里程 表 。 傳統(tǒng)的機(jī)械式車速表是由輪子輸出動(dòng)力，經(jīng)驅(qū)動(dòng)蝸輪軸帶動(dòng)軟軸頭端同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使與軟軸另一端固定的永久磁鐵跟著同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)該 磁場(chǎng)作用于轉(zhuǎn)動(dòng)盤，便使轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)，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(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)乍速表指針擺動(dòng)劇烈、測(cè)量及顯示精度不高。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)后置的車輛中，要將車速表指針的偏轉(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)，肯定是一件十分困難的事情。加之 傳統(tǒng)機(jī)械式車速表的種種缺陷，該種儀表己漸漸被淘汰。 隨著居民生活水平的不斷提高，自行車的使用不再僅僅是普通的運(yùn)輸、代步的工具，而是成為人們娛樂(lè)、休閑、鍛煉的首選工具。因此，人們正希望自行車的功用越強(qiáng)大，能給人們帶來(lái)更多的方便。 自行車?yán)锍趟俣缺碜鳛樽孕熊嚨囊淮筝o助工具也正是隨著這個(gè)趨勢(shì)而迅速發(fā)展的，其功能也逐漸從單一的里程顯示發(fā)展到速度、時(shí)間顯示，甚至有的還具有測(cè)量騎車人的心跳、顯示騎車人熱量消耗等功能，讓人能清楚地知道當(dāng)前的速度、時(shí)間、里程等物理量。 一種體積小、操作簡(jiǎn)單的便攜式自行車?yán)锍趟俣缺?，它能自?dòng)地 顯示當(dāng)前自行車行走的距離及運(yùn)行的速度和總時(shí)間，本設(shè)計(jì)還帶有超速聲光報(bào)警提示、切換顯示時(shí)蜂鳴提示，當(dāng)行走每十公里的整數(shù)倍的路程時(shí)，蜂鳴器提示等功能，能給騎車人帶來(lái)很大的方便 我國(guó)是自行車大國(guó)，隨著人們生活水平的不斷提高，傳統(tǒng)的自行車已經(jīng)漸漸的被電動(dòng)自行車代替，電動(dòng)自行車介于自行車與機(jī)動(dòng)車之間，速度比機(jī)動(dòng)車慢，又比自行車快，速度里程表一直以來(lái)都伴隨著機(jī)動(dòng)車的發(fā)展而存在。但現(xiàn)在很多的自行車都加上了里程表，且跟隨汽車?yán)锍瘫淼男⌒突娮踊?，現(xiàn)在在自行車或者電動(dòng)自行車上安裝里程表已是很容易，且增加里程表的電動(dòng)自行車能 給用戶帶來(lái)很多方便，比如充滿一次電能行駛多遠(yuǎn)的路程，計(jì)算出剩余電量大概還能行駛多遠(yuǎn)。所以，作為半個(gè)機(jī)動(dòng)車，配備一個(gè)里程表確實(shí)能給用戶帶來(lái)很多的方便和樂(lè)趣。 無(wú) 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 15 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書目錄 ?????????????????????????????? 17 ???????????????????????????? 18 方案一 ??????????????????????????? 18 方案二 ??????????????????????????? 19 結(jié)論 ?????????????????????????? ? 19 ???????????????????????? ? 20 最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) ?????????????????? ??? ? 20 單片機(jī) AT89C51 ???????????????????? ? 20 電源模塊設(shè)計(jì) ??????? ????????????? ? 22 復(fù)位電路設(shè)計(jì) ????????????????????? ? 23 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) ????????????????????? ? 24 脈沖發(fā)生源 ?? ?? ???????????????? ???? 25 設(shè)計(jì)原理 ?? ?????????????????? ???? 25 硬件結(jié)構(gòu) ???????????????????? ???? 25 光電傳感器 ST11011 簡(jiǎn)介 ????????????????? 26 信號(hào)預(yù)處理電路 ?????????????????????? ? 26 ????????????????????? ???? 27 ???????????????????? ? ???? 28 DM74LS14 的引腳 ????????????????? ???? 28 鍵盤模塊電路 ??????????????????????? ? 28 鍵盤接口電路 ????????????????????? ? 28 工作原理 ????????????????? ???? ?? ? 29 ? ????????????????????? ? ?? ? 29 ??????????????????????????? 29 工作原理 ?????? ?????????????????? 29 主要芯片介紹 ?????????????????????? 29 E2PROM AT24C02 存儲(chǔ)電路 ???????????????? ??? 30 AT24C02 接口電 路 ?? ??????? ??????????? ? 30 AT24C02 資料 ?????????????????????? 31 顯示部分 ????????????????????????? ? 32 MC14511 BCD 資料 ??????????? ???????? ? 33 CD4076 資料 ???????????????????? ?? 33 74L138 資料 ???????????????????? ?? 34 ? ?????????????????????? ? 35 ?????? ????????????????? ? 35 ???????? ??????????? ? 37 ????? ??????????????? ? 38 ???? ???????????????????????? ? 39 ? ? ????????????????????? ? 39 ?? ?????????????????????? 38 ?? ????????????????????? 49 無(wú) 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 16 ?????? ??????????????????????? 49 電路原理圖 ? ?????? ??????????????? ? 50 文中圖表匯集 ?????????????????????? ? 53 ???????????????????????? ?????? 51 ????????????????????????? ??? 54 無(wú) 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 17 基于單片機(jī)的自行車?yán)锍?/速度表設(shè)計(jì) 摘要 ：給出了以 AT89C51 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)速度和里程的速度里程表設(shè)計(jì)方案。該方案由于使用了系統(tǒng)化 LED 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。 關(guān)鍵詞 ：速度里程測(cè)量；單片機(jī)； LED 顯示模塊；串口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理 。 聲光報(bào)警 。 速度記憶 ： 本系統(tǒng)由信號(hào)預(yù)處理電路、單片機(jī) AT89C5系統(tǒng)化 LED 顯示模塊、串口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、 驅(qū)動(dòng)電路和 軟件組成。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。對(duì)待測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大的目的是降低對(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)相連的 TTL 信號(hào)；通過(guò)單片機(jī)的設(shè)置可使內(nèi)部定時(shí)器 T1 對(duì)脈沖輸入引腳 T0進(jìn)行控制，這樣能精確地算出加到 T0 引腳的單位時(shí)間內(nèi)檢 測(cè)到的脈沖數(shù)；設(shè)計(jì)中速度顯示采用 LED 模塊，通過(guò)速度換算得來(lái)的里程數(shù)采用 I2C總線并通過(guò) E2PROM 來(lái)存儲(chǔ)，既節(jié)省了所