自行车里程表的设计_(孙洋洋)

扬州工业职业技术学院2009—2010学年第一学期毕业设计课题名称：自行车计数里程计数表设计时间：2009.10.10-2010.3.30系部：电子信息工程系班级：0701应用电子姓名：孙洋洋指导教师：钱松第一部分任务书扬州工业职业技术学院毕业设计任务书系部电子系指导老师钱松职称助教学生姓名孙洋洋班级0701应用电子学号0705120139设计题目自行车里程计数表设计内容目标和论文要求毕业设计内容和目标：本系统由霍尔传感器、RC滤波电路、单片机AT89S51、系统化LED显示模块、数据存储电路和键盘控制组成。其中霍尔传感器包含信号放大和波形整形。对待测信号进行放大的目的是降低对待测信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机相连的TTL信号；通过单片机的设置可使内部定时器T1对脉冲输入引脚T0进行控制，这样能精确地算出加到T0引脚的单位时间内检测到的脉冲数；设计中速度显示采用LED模块，通过速度换算得来的里程数采用I2C总线并通过E2PROM来存储，既节省了所需单片机的口线和外围器件，同时也简化了显示部分的软件编程本里程表的设计具有结构简单，成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。并且可进行扩充，加入时速表的功能，更加方便的了解你现在所处的情况。学生签字教研室审核第二部分开题报告扬州工业职业技术学院电子信息工程系2010届毕毕业业设设计计开开题题报报告告书书学生姓名孙洋洋专业应用电子班级0701应用电子学号0705120139题目自行车里程计数表指导教师钱松职称助教学位硕士题目类别√工程设计□基础研究□应用研究□其它【课题的内容与要求】本设计介绍的速度与里程表设计以单片机最小系统和霍尔传感器为核心。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用LED模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。【前言】我国是自行车大国，随着人们生活水平的不断提高，自行车已经不仅仅是运输、代步的工具，其辅助功能也变得越来越重要。因此，人们希望自行车的娱乐、休闲、锻炼的功能越来越多，能带来大家更多的健康与快乐。在这个背景下，自行车里程表作为自行车的一大辅助工具迅速发展起来.科学、美观、合理设计自行车里程表有一定的实用价值.它能合理计算出速度及公里数,使运动者运动适量,达到健康运动与代步的最佳效果.随着自行车里程表的发展,其功能也逐渐从单一的里程显示发展到速度、时间显示，甚至有的还具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能，让人能清楚地知道当前的速度、时间、里程等物理量。如佛山高明华劲电子公司的自行车里程表MS-601,能动态显示行驶里程、骑车时间、实时车速等。【方案的比较与评价】（1）一直以来，市场上的自行车里程表功能大多设计简单价格昂贵，不能够给使用者带来更便捷的信息，这种自行车里程计数表最大的缺点就是功能简单，使用不方便。（2）随着自行车里程表的发展,其功能也逐渐从单一的里程显示发展到速度、时间显示，甚至有的还具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能，让人能清楚地知道当前的速度、时间、里程等物理量。如佛山高明华劲电子公司的自行车里程表MS-601,能动态显示行驶里程、骑车时间、实时车速等。（3）本里程表的设计具有结构简单，成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。并且可进行扩充，加入时速表的功能，更加方便的了解你现在所处的情况【预期的效果及指标】设计一个可以适用自行车的轻便、省电、全天候野外使用的自行车里程表。基计要求总里程999.99km；可以轮流显示或选择显示（用十进制数）：里程——当前行驶里程；速度——当前平均速度km/h；最大速度——本次行驶中的最大速度；时间——当前行驶累计时间，时、分、秒；电源不高于5V，体积小、结构可靠，便于安装及使用。【进度安排】第一阶段2009年10月10日-2009年11月24日选题、调研、收集资料第二阶段2009年11月24日-2009年12月7日方案、电路、硬件、软件设计第三阶段2009年12月7日-2009年12月27日软硬件调试、写作初稿第四阶段2009年12月27日-2010年3月30日修改、定稿、打印、答辩【参考文献】[1]曲家骇，王季秩，伺服控制系统中的传感器[M].机械工业出版社.1998[2]张友德，赵志英，涂时亮，单片机微机原理，应用与实验[M].上海：复旦大学出版社，2003：122-136[3]AtemlAT89S51Datasheets.website:[4]谢自美.电子线路设计.实验.测试[M].武汉：华中科技大学出版社，2000：212-230[5]张福学。传感器使用电路150例.中国技术出版社[M].1992年[6]邬宽民.单片机外围器件实用手册，数据传输接口器件分册.北京.北京航空航天大学出版社.2001：189-195[7]王贵悦.新编传感器实用手册.水利电力出版社.2002：67-89[8]《自行车电子里程表的初步设计》刁文兴江苏[9]《数字式汽车里程表的设计》诸德宏,潘天红,朱湘临,江苏镇江[12]《采用EDA技术设计的电子车速里程表》戈素贞浙江绍兴【指导教师意见】（有针对性地说明选题意义及工作安排是否恰当等）□同意提交开题论证□修改后提交□不同意提交（请说明理由）指导教师签章：年月日【系部意见】□同意指导教师意见□不同意指导教师意见（请说明理由）□其它（请说明）系（部）主任签章：年月日第三部分毕业设计报告【摘要】本文介绍的速度与里程表设计以单片机最小系统和霍尔传感器为核心。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用LED模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。本系统由霍尔传感器、RC滤波电路、单片机AT89S51、系统化LED显示模块、数据存储电路和键盘控制组成。其中霍尔传感器包含信号放大和波形整形。对待测信号进行放大的目的是降低对待测信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机相连的TTL信号；通过单片机的设置可使内部定时器T1对脉冲输入引脚T0进行控制，这样能精确地算出加到T0引脚的单位时间内检测到的脉冲数；设计中速度显示采用LED模块，通过速度换算得来的里程数采用I2C总线并通过E2PROM来存储，既节省了所需单片机的口线和外围器件，同时也简化了显示部分的软件编程本文先对里程表设计当中所需设备作了详细介绍，对设计中存在的问题进行了说明；而后对硬件和软件部分的设计和实现作了认真的分析；然后给出了系统的建模过程及相应的系统模型，在此基础上进行了控制仿真，并对仿真效果进行了比较。本里程表的设计具有结构简单，成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。并且可进行扩充，加入时速表的功能，更加方便的了解你现在所处的情况。关键词：单片机最小系统，LED数码管，霍尔传感器，RC滤波器,EEPROM存储器BicycleMileageCountTableSunYangYangAbstract:ThispaperdescribesthedesignspeedandOdometertoSCMsystemandthesmallestHallsensoratthecore.DifferentspeedsensorintodifferentfrequencypulsesignalinputtothemicroprocessorcontrolandcalculationadoptLEDmodules,makingthespeedofelectricbicyclesandmileagedatacanbedirectlydisplayedtotheuser.ThesystemconsistsofHallsensor,RCfiltercircuit,SCMAT89S51,systematicLEDdisplaymodules,datastorageandkeyboardcontrolcircuitcomponents.Hallsensorwhichcontainssignalamplificationandwaveformshaping.Dealsignalsmeasuredamplificationofthetreatmentistoreducetherateofmeasuredsignals;WaveformtransformandwaveformshapingcircuitwillbeusedforamplificationofthesignalcanbeconvertedintoSCMconnectedwithTTLsignals;SCMthroughthesetupwillenabletheinternaltimerT1pulseinputpinT0control,ThiscanbeaccuratelycalculatedfoistedT0pinunittimedetectionofthepulse;DesignLEDdisplaymodules,throughaconversionrateofmileageusingI2CbusthroughE2PROMtostorage,savedforSCMmouthlinesandexternaldevices,butalsosimplifytheshowpartofthesoftwareprogramThisarticlefirstrightOdometerdesignsrequiredequipment,detailsofthedesignissuesof;Lateronhardwareandsoftwaredesignandimplementationcarefullyanalyzed;Thenthesystemmodelingprocessandthecorrespondingmodel,basedonthecontrolsimulation,Simulationresultsalsowerecompared.Odometerthedesignofthestructureissimple,lowcost,showingclear,stableandreliableresults.Andcanbeexpandedtospeedthefunctiontableandmoreconvenientunderstandyouarenowstand.Keywords:SCMminimumsystem,LEDdigitalcontrol,Hallsensor,RCfilter,EEPROMmemory.1目录第一章绪论................................................................................................................11.1课题背景、发展及意义.................................................................................................11.2系统设计概述.................................................................................................................11.3各章节的安排.................................................................................................................2第二章自行车里程表的设计方法与基本原理........................................................32.1霍尔传感器.........................