基于霍爾元件的自行車的速度里程表的設(shè)計(jì)-wenkub.com
2025-06-24 21:27 本頁面
【正文】 單片機(jī)的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器是同一結(jié)構(gòu)，只是計(jì)數(shù)器記錄的是單片機(jī)外部發(fā)生的事件，由單片機(jī)的外部電路提供計(jì)數(shù)信號(hào)；而定時(shí)器是由單片機(jī)內(nèi)部提供一個(gè)非常穩(wěn)定的計(jì)數(shù)信號(hào)。單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖 所示。A44E 集成霍爾開關(guān)是單穩(wěn)態(tài)型，由測(cè)量數(shù)據(jù)作出的輸出特性曲線如圖 (b)所示。當(dāng)施加的磁場達(dá)到釋放點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使 OC 門輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān) 。XYZBILU hbd圖 霍爾效應(yīng)原理圖 集成開關(guān)型霍爾傳感器A44E 集成霍爾開關(guān)由穩(wěn)壓器 A、霍爾電勢(shì)發(fā)生器(即硅霍爾片)B、差分放大器 C、施密特觸發(fā)器 D 和 OC 門輸出 E 五個(gè)基本部分組成，如圖 （a）所示。在置于磁場中的導(dǎo)體或半導(dǎo)體通入電流 I，若電流垂直磁場 B，則在與磁場和電流都垂直的方向上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電勢(shì)差 Uh，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。 按被檢測(cè)對(duì)象的性質(zhì)可將它們的應(yīng)用分為：直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。 霍爾器件具有許多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固、體積小、重量輕、壽命長、安裝方便、功耗小、頻率高（可達(dá)1MHz） 、耐震動(dòng)、不怕灰塵、油污、水汽及煙霧等的污染或腐蝕。作為輸入信號(hào)，這就給磁傳感器的快速發(fā)展提供了機(jī)遇，形成了磁傳感器的產(chǎn)業(yè)。 初始化=1?計(jì)算里程顯示里程計(jì)算速度顯示速度N開始圖 軟件總體流程圖3 自行車的速度里程表硬件電路設(shè)計(jì) 概述自行車的速度里程表的硬件電路設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)部分，它包括信號(hào)的捕獲、放大、整形，單片機(jī)的計(jì)算處理，數(shù)碼管的實(shí)時(shí)顯示和單片機(jī)外圍基本電路的設(shè)計(jì)，兩大主要器件就是傳感器和單片機(jī)。中斷子程序是將傳感器產(chǎn)生的信號(hào)接入外部中斷 0，將經(jīng)過 74LS74 分頻后的信號(hào)接入外部中斷 1，利用中斷和定時(shí)器對(duì)分別對(duì)里程進(jìn)行累加、每轉(zhuǎn)一周的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。在設(shè)計(jì)中選用的是 AT89C52 單片機(jī)?；魻杺鞲衅魇菍?duì)磁敏感的傳感元件，常用于信號(hào)采集的有 A44E，該傳感器是一個(gè) 3 端器件，外形與三極管相似，只要接上電源、地，即可工作，工作電壓范圍寬，使用非常方便。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)軸的齒輪盤上粘上一粒磁鋼，霍爾元件固定在前叉上，當(dāng)車子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)霍爾元件靠近磁鋼，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。常用的測(cè)速元件有霍爾傳感器、光電傳感器和光電編碼器。最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：自行車的速度里程表具有里程、速度測(cè)試與顯示功能，采用單片機(jī)作控制，顯示電路可顯示里程及速度。2. 對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。每次中斷代表車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，中斷數(shù)n 輪圈的周長為 L 的乘積為里程值。里程及速度的測(cè)量，是經(jīng)過 MCS51 的定時(shí)/計(jì)數(shù)器測(cè)出總的脈沖數(shù)和每轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間，再經(jīng)過單片機(jī)的計(jì)算得出，其結(jié)果通過 LED顯示器顯示出來。本文首先扼要對(duì)該課題的任務(wù)進(jìn)行方案論證，包括硬件方案和軟件方案的設(shè)計(jì)；繼而具體介紹了自行車的速度里程表的硬件設(shè)計(jì)，包括傳感器的選擇、單片機(jī)的選擇、顯示電路的設(shè)計(jì)；然后闡述了該自行車的速度里程表的軟件設(shè)計(jì)，包括數(shù)據(jù)處理子程序的設(shè)計(jì)、顯示子程序的設(shè)計(jì)；最后針對(duì)仿真過程遇到的問題進(jìn)行了具體說明與分析，對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)。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)要求而迅速發(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。 Single chip microputer。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(jì)要求。以 AT89C52 單片機(jī)為核心，A44E 霍爾傳感器測(cè)轉(zhuǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自行車?yán)锍?速度的測(cè)量統(tǒng)計(jì)，采用 24C02 實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)掉電的時(shí)候保存里程信息，并能將自行車的里程數(shù)及速度用 LED 實(shí)時(shí)顯示?；诨魻栐淖孕熊嚨乃俣壤锍瘫淼脑O(shè)計(jì)摘 要隨著居民生活水平的不斷提高，自行車不再僅僅是普通的運(yùn)輸、代步的工具，而是成為人們娛樂、休閑、鍛煉的首選。文章詳細(xì)介紹了自行車的速度里程表的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：里程/速度；霍爾元件；單片機(jī)；LED 顯示ABSTRACTWith the developing of people’s life, the bicycle is not only the universal tool of transportation and substitute for walking, but bees
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1