【正文】 nfiguration 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。 本里程表的設計具有結構簡單，成本低廉，顯示清晰，穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。傳感器將不同車速產(chǎn)生的不同頻率的脈沖信號輸入到單片機進行控制與計算，再采用 LCD 液晶顯示模塊進行顯示，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 ,可使 里程 表 的 安裝位置不受距離限制 ，進一步 有效地克服了機械式 里程 表中的諸多不足 。光電式速度里程表設計 I 光電式自行車速度里程表設計 摘要 隨著科技的 迅速 發(fā)展，單片機的應用 也越來越廣泛 ， 并 帶動傳統(tǒng)控制檢測 技術不斷 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顯示，顯示更加直觀。 方案 采用了一種以單片機 AT89C51 為主控機，使用光電傳感器進行自行車里程、速度測量的裝置。 本設計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 ，完成各項功能及數(shù)據(jù)的處理 。并且可以進行擴充，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計 目 錄 摘要 ................................................................... I ABSTRACT ............................................................. II 1 緒論 ................................................................. 1 問題由來 ........................................................ 1 課題現(xiàn)狀 ........................................................ 1 設計任務 ........................................................ 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 件設計 ....................................................... 5 采集信息部分以及傳感器的選擇 ................................. 5 輪脈沖檢測與轉換電路 .......................................... 6 . 輪脈沖檢測 .................................................. 7 . 信號預處理電路 .............................................. 7 單片機系統(tǒng)部分 ................................................. 9 AT89C51 單片機介紹 ............................................ 9 定時 /計數(shù)器的結構及控制 ....................................... 9 中斷控制 ..................................................... 11 單片機外圍電路介紹 ........................................... 11 復位電路 ..................................................... 11 晶振電路 ..................................................... 12 顯示部分 ....................................................... 13 LCD 液晶 顯示器 ............................................... 13 顯示接口電路設計 ............................................ 15 報警電路 ....................................................... 17 鍵盤控制 ....................................................... 17 4 軟件設計 ........................................................... 18 測量算法概述 .................................................. 18 中斷子程序的設計 .............................................. 19 數(shù)據(jù)處理子程序的設計 ......................................... 20 里程計算子程序 ............................................... 21 .............................................. 21 光電式速度里程表設計 顯示子程序的設計 .............................................. 22 5 設計總結 ........................................................... 24 實現(xiàn)目標與特點 ................................................ 24 結論及不足 .................................................... 25 致謝 .................................................................. 26 參考文獻 ............................................................. 26 附錄 .................................................................. 28 附錄 I 系統(tǒng)電路原理圖 ............................................. 28 附錄 II 設計源程序 ................................................ 29 光電式速度里程表設計 1 1 緒論 問題由來 我國是人口大國，也是自行車大國，隨著生活節(jié)奏的不斷加快，自行車已經(jīng)不僅僅是運輸、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、美觀、合理設計自行車里程表有一定的實用價值 .它能合理計算出速度及公里數(shù) ,使運動者運動適量 ,達到健康運動與代步的最佳效果。自行車在中國普遍作為代步工具。因為它無污染，價位低廉，老少皆宜。在中國這種情況也在慢慢發(fā)生變化。并根據(jù)外界條件，如溫度，風速等進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，已達到最佳運動的效果。因為教練要根據(jù)一段時間內(nèi)運動員的訓練效果進行評估，從而進行適當?shù)恼{(diào)整已使運動員達到最佳的狀態(tài)。 課題現(xiàn)狀 傳統(tǒng)的機械式車速表是由旋轉磁場作用于轉動盤，使轉 動盤連同車速表指針發(fā)生同向的偏轉。指針偏轉角與車速成正比，因而可用其表示車速。由于表盤指針偏轉程度正比于軟軸的轉動時產(chǎn)生的磁力，當轉速較低的時候，磁力較小，隨轉速變化波動較大。對于發(fā)動機后置的車輛，要將車速表指針的偏轉動力由變速箱經(jīng)軟軸等傳至駕駛室，軟軸必然布置的較長，如何將這種長長的轉動軟軸從結構上布置妥當，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 ,可使車速表的安裝位置不受距離限制 ,有效地克服了機械式車速表中的諸多不足。 本設計就是針對騎自行車的人們在行進中不能很好的把握自己達到了多大的速度，行駛了多遠的距離而設計的。而本設計卻能實現(xiàn)娛樂和鍛煉的雙重效果，而且相對業(yè)余愛好者性價比更高。 主要設計內(nèi)容 : 光電式速度里程表設計 3 2 系統(tǒng)原理概述 系統(tǒng)原理總概述 本系統(tǒng)由信號預處理 電路、單片機 AT89C205 LCD 顯示模塊、開關按鍵 ,報警模塊和系統(tǒng)軟件組成。對待測信號進行放大的目的是降低對待測信號的幅度要求；波形變換和波形整形電路則用來將放大的信號轉換成可與單片機相連的 TTL 信號；通過單片機的設置可使內(nèi)部定時器 T1 對脈沖輸入引腳 T0 進行控制，這樣能精確地算出加到 T0 引腳的單位時間內(nèi)檢測到的脈沖數(shù)。并且在速度高于一定的值時可自動向用戶報警，從而達到智能速度里程表。另外單片機能識別的都是 TTL 信號，經(jīng)波形變換和波形整形電路方能將放大的信號轉換成可與單片機相連的形式。不同的按鍵方式，液晶顯示器會顯示不同的數(shù)據(jù)。所謂軟件設計就是把軟件需求變換成軟件的具體設計方案（即模塊結構）的過程。這樣的設計方法，使得系統(tǒng)的整個功能和各部分的功能趨于明朗化 。所以說，在整個設計過程中，軟件設計必須與硬件設計緊密地結合在一起。 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，例如磁感應傳感器，光電感應傳感器，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，其功能是把磁信號轉換成電信號，霍爾元件為磁敏元件，當垂直于霍爾元件的磁場強度發(fā)生變化時，其兩端的電壓就會發(fā)生變化，經(jīng)放大和整形即可輸出脈沖電信號。它廣泛應用 于數(shù)控機床、回轉臺、伺服傳動、機器人、雷達、軍事目標測定等需要檢測角度的裝置和設備中。 光電傳感器是應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，基本原理就是當發(fā)射管光照射到接收管時，接收管導通，反之關斷。為此可以制作一個遮光葉片如圖 33 所示，安裝在轉軸上，當扇葉經(jīng)過時，產(chǎn)