基于單片機(jī)的多功能自行車?yán)锍瘫淼脑O(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-在線瀏覽
2024-09-11 19:46本頁面
【正文】 的多功能自行車?yán)锍瘫淼脑O(shè)計(jì) 摘 要 本文 設(shè)計(jì)了 一種基于霍爾元件的自行車的速度和里程 測(cè)量 系統(tǒng) 。 以 AT89C52 單片機(jī)為核心， A44E 霍爾傳感器測(cè)轉(zhuǎn)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)自行車?yán)锍獭⑺俣鹊臏y(cè)量統(tǒng)計(jì)，采用 AT 24C02 實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)掉電的時(shí)候保存里程信息，并可以將自行車的里程和速度的物理量用 LED 顯示出來。 關(guān)鍵詞 ：速度；里程；霍爾元件； AT89C52 單片機(jī) 大慶師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） Abstract I am based on the design of a Holzer element to the bicycle39。 use the assembly language programming in the software part, 啊pplication the idea of modularization. Keywords: Speed。 Holzerelement。而隨著社會(huì)的發(fā)展，交通日益擁擠，能源也開始變得緊張，人們的視線開始向自行車轉(zhuǎn)移，自行車也加入到了健身器材的行列。本文的設(shè)計(jì)是對(duì)自行車的一些完善，可以通過設(shè)備將速度、里程清晰直觀的顯示給人們，讓人們能夠清楚的了解到自行車的時(shí)速、行程。 課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容 本文是介紹的是以霍爾元件和單片機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的出的電路，原理是先在單片機(jī)中設(shè)定自行車的車輪周長 tc，通過霍爾元件測(cè)量自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間 t，然后將數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，其中時(shí)速 V=tc/t，而里程 L=tc*T/t， T 為行駛總時(shí)間。 大慶師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 自行車?yán)锍瘫淼目傮w設(shè)計(jì)方案 霍爾傳感器 霍爾傳感器是一種能夠?qū)崿F(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換的傳感器，它可以檢測(cè)出磁場(chǎng)的變化。 霍爾效應(yīng)：在一塊半導(dǎo)體薄片上，其長度為 L，寬度為 B，厚度為 D，當(dāng)他被置于磁場(chǎng)強(qiáng)度為 B 的磁場(chǎng)中時(shí)，如果在其相對(duì)兩邊通入控制電流 I，且電流方向與磁場(chǎng)方向成正交，則在半導(dǎo)體的另外相對(duì)兩邊產(chǎn)生一個(gè)大小為控制電流 I 與磁場(chǎng)強(qiáng)度 B乘積成正比的電勢(shì) Uh，即 Uh=KhIB，其中 Kh為霍爾元件的靈敏度系數(shù)，該電勢(shì)就稱為霍爾電勢(shì)。當(dāng)測(cè)量里程按鍵被按下時(shí)，里程指示燈亮， LED 顯示為里程數(shù)；當(dāng)測(cè)量速度按鍵被按下時(shí)，速度指示燈亮， LED 顯示為速度值。 因 霍爾傳感器 不受天氣、光線等影響，也不會(huì)受到灰塵的影響，所以本文 采用霍爾傳感器。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾傳感器接觸到永久磁鋼時(shí)就會(huì)有信號(hào)輸出，當(dāng)車輪不停轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就會(huì)有連續(xù)信號(hào)輸出?；魻杺鞲衅魇谴琶粼?，常用的采集信號(hào)的有 A44E，該傳感器與三極管很相似，有三個(gè)管腳，只要接上電源和地就可以工作，工作電壓較寬，其外形如圖 21 所示。本文中的設(shè)計(jì)用的單片機(jī)是 AT89C52單片機(jī)，系統(tǒng)原理圖如圖 22 所示。 軟件設(shè)計(jì)包括主程序、行車途 中 速度 和 里程 計(jì)算子程序、延時(shí)子程序、中斷服務(wù)子程序、顯示子程序等等。顯示子程序是將數(shù)據(jù)處理 后 的結(jié)果送 往顯示裝置，通過 LED 顯示 出來 。 外部信號(hào) 霍爾傳感器 外部存儲(chǔ)器 AT89C52單片機(jī) 里程顯示 速度顯示 報(bào)警部分 大慶師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 圖 23 軟件系統(tǒng)流程圖 初始化 =1? 計(jì)算里程 顯示里程 計(jì)算速度 顯示速度 A 開始 大慶師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第三章 自行車?yán)锍瘫淼碾娐吩O(shè)計(jì) 測(cè)量系統(tǒng) 測(cè)量系統(tǒng)的作用就是捕捉信號(hào)，將捕捉到的信號(hào)通過電路傳送走。 如圖 31 所示，利用霍爾效應(yīng)制成的元件就成為霍爾元件。 XYZBILU hbd 圖 31 霍爾效應(yīng)原理圖 根據(jù) 設(shè)計(jì)的要求，我們選擇 霍爾傳感器中的 霍爾開關(guān)器件。在電源端加電壓 Vcc，經(jīng) 由 穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍爾電勢(shì)發(fā)生器的兩端， 由于霍爾元件的特性，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)差，該電勢(shì)差經(jīng)過放大器的放大后送往施密特觸發(fā)器，由施密特觸發(fā)器對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形形成方波，然后送往 OC 門輸出。 工作點(diǎn)與釋放點(diǎn)的差值 就是 磁滯，在此差值內(nèi)， V0 保持不變，因而使開關(guān)輸出穩(wěn)定可靠，這也就是集 成霍爾開關(guān)傳感器優(yōu)良特性之一。 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 32(b)所示 ， 測(cè)量時(shí)，在 （ 1） 、 （ 2）兩端加 5V 直流電壓 ,在輸出端 3 與 1 之間接一個(gè) 2k? 的負(fù)載電阻，如圖 33 所示。分頻前后對(duì)比圖如圖 34 所示。 圖 34 分頻前后對(duì)比圖 為了能夠是 CPU 采樣到電平的變化，本次的設(shè)計(jì)采用的中斷方式為脈沖觸發(fā)方式。 t t 0 0 v v 霍爾輸出圈脈 沖 二分 頻后的波形 大慶師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 存儲(chǔ)器 AT24C02 是一個(gè) 2K 為串行 CMOSE2PROM，內(nèi)部含有 256 個(gè) 8 位字節(jié)，
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