【正文】 and configuration of bining the microcontroller AT89C51 as the main control puter ,using the photoelectric sensor bicycle odometer, speed measuring devices. when Different speed pulse signals of different frequencies produced by sensor are input into the microcontroller,after its calculation, liquid crystal will display the datas, making the bike39。 本里程表的設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，顯示清晰，穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。傳感器將不同車速產(chǎn)生的不同頻率的脈沖信號(hào)輸入到單片機(jī)進(jìn)行控制與計(jì)算，再采用 LCD 液晶顯示模塊進(jìn)行顯示，使得自 行車的速度與里程數(shù)據(jù)能直觀的顯示給使用者。電子式 里程 表采用 接觸車速傳感器代替軟軸傳動(dòng) ,可使 里程 表 的 安裝位置不受距離限制 ，進(jìn)一步 有效地克服了機(jī)械式 里程 表中的諸多不足 。光電式速度里程表設(shè)計(jì) I 光電式自行車速度里程表設(shè)計(jì) 摘要 隨著科技的 迅速 發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用 也越來越廣泛 ， 并 帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè) 技術(shù)不斷 更新。 現(xiàn)在的里程 表大多是電子式的，用數(shù)碼管或液晶顯示器即時(shí)顯示，顯示更加直觀。 方案 采用了一種以單片機(jī) AT89C51 為主控機(jī)，使用光電傳感器進(jìn)行自行車?yán)锍?、速度測(cè)量的裝置。 本設(shè)計(jì)主要包括自行車輪脈沖采集、鍵盤輸入和數(shù)據(jù)顯示等部分， 主程序用 C 語言編寫 ，完成各項(xiàng)功能及數(shù)據(jù)的處理 。并且可以進(jìn)行擴(kuò)充，更方便于使用者。s speed and distance data visually to the user. The design includes a bike wheel pulse acquisition, keyboard input and data display section, the main program using C language, This paper first needed to milestones design of equipment in detail, on the problems existing in the design, explained And then to hardware and software design and implementation of the part made earnest analysis, Then presented system modeling process and the corresponding system based on this model, the control simulation, and the simulation results are pared. KEY WORDS odometer photoelectric sensor MCU LCD 光電式速度里程表設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 ................................................................... I ABSTRACT ............................................................. II 1 緒論 ................................................................. 1 問題由來 ........................................................ 1 課題現(xiàn)狀 ........................................................ 1 設(shè)計(jì)任務(wù) ........................................................ 2 2 系統(tǒng)原理概述 ........................................................ 3 系統(tǒng)原理總概述 ................................................. 3 系統(tǒng)硬件組成原理 ............................................... 3 軟件系統(tǒng)工作流程 ............................................... 4 3 系統(tǒng)硬 件設(shè)計(jì) ....................................................... 5 采集信息部分以及傳感器的選擇 ................................. 5 輪脈沖檢測(cè)與轉(zhuǎn)換電路 .......................................... 6 . 輪脈沖檢測(cè) .................................................. 7 . 信號(hào)預(yù)處理電路 .............................................. 7 單片機(jī)系統(tǒng)部分 ................................................. 9 AT89C51 單片機(jī)介紹 ............................................ 9 定時(shí) /計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及控制 ....................................... 9 中斷控制 ..................................................... 11 單片機(jī)外圍電路介紹 ........................................... 11 復(fù)位電路 ..................................................... 11 晶振電路 ..................................................... 12 顯示部分 ....................................................... 13 LCD 液晶 顯示器 ............................................... 13 顯示接口電路設(shè)計(jì) ............................................ 15 報(bào)警電路 ....................................................... 17 鍵盤控制 ....................................................... 17 4 軟件設(shè)計(jì) ........................................................... 18 測(cè)量算法概述 .................................................. 18 中斷子程序的設(shè)計(jì) .............................................. 19 數(shù)據(jù)處理子程序的設(shè)計(jì) ......................................... 20 里程計(jì)算子程序 ............................................... 21 .............................................. 21 光電式速度里程表設(shè)計(jì) 顯示子程序的設(shè)計(jì) .............................................. 22 5 設(shè)計(jì)總結(jié) ........................................................... 24 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)與特點(diǎn) ................................................ 24 結(jié)論及不足 .................................................... 25 致謝 .................................................................. 26 參考文獻(xiàn) ............................................................. 26 附錄 .................................................................. 28 附錄 I 系統(tǒng)電路原理圖 ............................................. 28 附錄 II 設(shè)計(jì)源程序 ................................................ 29 光電式速度里程表設(shè)計(jì) 1 1 緒論 問題由來 我國(guó)是人口大國(guó)，也是自行車大國(guó)，隨著生活節(jié)奏的不斷加快，自行車已經(jīng)不僅僅是運(yùn)輸、代步的工具，現(xiàn)在則是代表著綠色、環(huán)保、節(jié) 能。而且人們希望自行車的娛樂、休閑、鍛煉的功能越來越多，能帶來大家更多的健康與快樂?？茖W(xué)、美觀、合理設(shè)計(jì)自行車?yán)锍瘫碛幸欢ǖ膶?shí)用價(jià)值 .它能合理計(jì)算出速度及公里數(shù) ,使運(yùn)動(dòng)者運(yùn)動(dòng)適量 ,達(dá)到健康運(yùn)動(dòng)與代步的最佳效果。自行車在中國(guó)普遍作為代步工具。因?yàn)樗鼰o污染，價(jià)位低廉，老少皆宜。在中國(guó)這種情況也在慢慢發(fā)生變化。并根據(jù)外界條件，如溫度，風(fēng)速等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，已達(dá)到最佳運(yùn)動(dòng)的效果。因?yàn)榻叹氁鶕?jù)一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練效果進(jìn)行評(píng)估，從而進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整已使運(yùn)動(dòng)員達(dá)到最佳的狀態(tài)。 課題現(xiàn)狀 傳統(tǒng)的機(jī)械式車速表是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用于轉(zhuǎn)動(dòng)盤，使轉(zhuǎn) 動(dòng)盤連同車速表指針發(fā)生同向的偏轉(zhuǎn)。指針偏轉(zhuǎn)角與車速成正比，因而可用其表示車速。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。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)后置的車輛，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。采用接觸車速傳感器代替軟軸傳動(dòng) ,可使車速表的安裝位置不受距離限制 ,有效地克服了機(jī)械式車速表中的諸多不足。 本設(shè)計(jì)就是針對(duì)騎自行車的人們?cè)谛羞M(jìn)中不能很好的把握自己達(dá)到了多大的速度，行駛了多遠(yuǎn)的距離而設(shè)計(jì)的。而本設(shè)計(jì)卻能實(shí)現(xiàn)娛樂和鍛煉的雙重效果，而且相對(duì)業(yè)余愛好者性價(jià)比更高。 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 : 光電式速度里程表設(shè)計(jì) 3 2 系統(tǒng)原理概述 系統(tǒng)原理總概述 本系統(tǒng)由信號(hào)預(yù)處理 電路、單片機(jī) AT89C205 LCD 顯示模塊、開關(guān)按鍵 ,報(bào)警模塊和系統(tǒng)軟件組成。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)。并且在速度高于一定的值時(shí)可自動(dòng)向用戶報(bào)警，從而達(dá)到智能速度里程表。另外單片機(jī)能識(shí)別的都是 TTL 信號(hào)，經(jīng)波形變換和波形整形電路方能將放大的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可與單片機(jī)相連的形式。不同的按鍵方式，液晶顯示器會(huì)顯示不同的數(shù)據(jù)。所謂軟件設(shè)計(jì)就是把軟件需求變換成軟件的具體設(shè)計(jì)方案（即模塊結(jié)構(gòu)）的過程。這樣的設(shè)計(jì)方法，使得系統(tǒng)的整個(gè)功能和各部分的功能趨于明朗化 。所以說，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，軟件設(shè)計(jì)必須與硬件設(shè)計(jì)緊密地結(jié)合在一起。 A T 8 9 C 5 1信 信 信信 信 信 信S T 1 1 0 1L C D 1 6 0 2信 信 信 信 圖 31 系統(tǒng)硬件框圖 采集信息部分以及傳感器的選擇 信息 采集部分可以選用的傳感器種類一很多，例如磁感應(yīng)傳感器，光電感應(yīng)傳感器，金屬傳感器等?；魻柤呻娐酚苫魻栐?、放大器、整形電路及集電極開路輸出等部分組成，其功能是把磁信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，霍爾元件為磁敏元件，當(dāng)垂直于霍爾元件的磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，其兩端的電壓就會(huì)發(fā)生變化，經(jīng)放大和整形即可輸出脈沖電信號(hào)。它廣泛應(yīng)用 于數(shù)控機(jī)床、回轉(zhuǎn)臺(tái)、伺服傳動(dòng)、機(jī)器人、雷達(dá)、軍事目標(biāo)測(cè)定等需要檢測(cè)角度的裝置和設(shè)備中。 光電傳感器是應(yīng)用非常廣泛的一種器件，各種各樣的形式，如透射式、反射式等，基本原理就是當(dāng)發(fā)射管光照射到接收管時(shí)，接收管導(dǎo)通，反之關(guān)斷。為此可以制作一個(gè)遮光葉片如圖 33 所示，安裝在轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)扇