基于單片機的多功能自行車里程表的設計畢業(yè)設計論文-文庫吧資料
2025-06-28 05:46本頁面
【正文】 管腳如圖35所示。用INT0和INT1引腳來實現(xiàn)中斷。由圖可知二分頻后波形時間正好是霍爾傳感器開關的時間。圖32 霍爾開關傳感器圖33 霍爾開關接線圖 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)74LS74是D觸發(fā)器的一種，本次設計中74LS74所起到的作用就是分頻，車輪每轉(zhuǎn)動一周，霍爾傳感器就發(fā)出一個低電平脈沖，通過74LS74進行二分頻后，定時器T1開啟的時間為車輪轉(zhuǎn)動一周的時間，這樣就可以算出自行車的速度了。傳感器主要特性是它的輸出特性，即輸入磁感應強度B與輸出電壓V0之間的關系。當施加的磁場達到工作點時，觸發(fā)器輸出高電壓，使三極管導通，此時OC門輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態(tài)為開；當施加的磁場達到釋放點時，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，這樣隨著磁場變化霍爾開關就完成了一次開關動作。A44E就是霍爾開關器件，如圖32（a）所示，其中A為穩(wěn)壓器，B為霍爾電勢發(fā)生器，C為差分放大器，D為施密特觸發(fā)器，E為OC門輸入，圖中的（1）、（2）、（3）為三個引出端?；魻栐撵`敏性很高，符合本次設計的要求，所以測量系統(tǒng)選擇霍爾傳感器。測量系統(tǒng)所應用的器件就是霍爾傳感器，本次設計所利用的就是霍爾傳感器磁敏的特性：置于磁場中的導體或者半導體通入與磁場方向垂直的電流，就會產(chǎn)生一個與磁場和電流都垂直的電勢。系統(tǒng)軟件總體流程圖如圖23所示，其中A為系統(tǒng)判斷條件，即測量速度或者里程，現(xiàn)實中用按鍵實現(xiàn)此項功能。中斷子程序是將傳感器產(chǎn)生的信號接入外部中斷O，將經(jīng)過74LS74分頻后的信號接入外部中斷1，利用中斷和定時器對分別對里程進行累加、車輪每轉(zhuǎn)一周的時間進行測量；數(shù)據(jù)處理子程序是將進入單片機的脈沖信號與實際要顯示值之間形成對應關系，經(jīng)過軟件的編程顯示所需要的值。外部信號霍爾傳感器外部存儲器AT89C52單片機里程顯示速度顯示報警部分圖22 系統(tǒng)原理圖 軟件設計程序的設計要考慮合理性和可讀性，循環(huán)模塊設計的原則是采用自頂向下的方法，模塊化設計可以使程序的可讀性良好，修改方便。1VCC 2GND 3OUT圖21 A44E外形圖本文的設計是以單片機為核心，主要是因為單片機將CPU、內(nèi)存和一些主要的接口集中在了一個芯片上面，而且它功耗低、功能強、體積小、重量輕、運行速度快等特點，所以我的設計是以單片機為核心。粘磁鋼的時候要注意，霍爾傳感器對磁場的方向十分敏感，粘上磁鋼后如果沒有信號輸出，則可以換個方向試試?；魻杺鞲衅鳈C械結(jié)構較為簡單，可以在轉(zhuǎn)軸齒輪上粘幾粒永久磁鋼，霍爾傳感器固定在前叉上面。 硬件設計測速首先要解決的問題是采樣，使用單片機進行測量，可以可以使用脈沖計數(shù)法，車輪每轉(zhuǎn)一周可以產(chǎn)生數(shù)量固定的脈沖，并送入單片機中進行計算，就可以獲得速度的信息。 設計思路本文設計思路為：假定車輪的周長為L，在車輪上安裝1個永久磁鐵，當車輪每轉(zhuǎn)一周，通過開關霍爾元件可以采集到一個脈沖信號，霍爾元件每獲取一個脈沖信號就對系統(tǒng)提供一次計數(shù)中斷，每次中斷則表示車輪轉(zhuǎn)動一周，所以自行車的里程為中斷數(shù)n和車輪周長L的乘積；通過計數(shù)器T1計算出車輪每轉(zhuǎn)一周所用的時間t，就可以計算出速度v?；魻杺鞲衅骶哂泻芏鄡?yōu)點：體積小、壽命長、功耗低、耐振動、結(jié)構堅固、抗污染和腐蝕能力較強。數(shù)
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