论文总字数：11662字

摘 要

随着经济的快速发展和人民生活水平的逐步提高，人们不再仅满足于功能单一的自行车，人们更希望自行车功能实现多样化。本设计基于单片机的数字里程表以AT89C52单片机为核心，由霍尔元件采集信息并将相关数据送入单片机系统，通过AT89C52单片机系统经相应的运算处理，将所得出的行驶里程和速度送LED显示，从而使人们能够清晰当前的行驶里程与速度。实验仿真结果表明该系统能够实现自行车功能多样化，具有一定的现实意义。

关键词：单片机,霍尔元件,LED

Abstract:With the rapid economic development and the gradual improvement of the people"s living standards. Cycling not only as a driving utensils, and integrated entertainment, exercise and other elements. Digital odometer bike has enable people to clear the current speed, mileage and other physical function, and this function just to meet the requirements of a wide range of bikes. In this paper, digital odometer bike is designed using AT89C52 microcontroller to the Hall element to capture the number of pulses that the number of revolutions of the wheel, the Hall element by the corresponding number of pulses sent to the SCM system, followed by the corresponding SCM system arithmetic processing, mileage and speed to send the results of the LED display.

Keywords: scm,hall element,led

目录

1 绪论 5

1.1 前言 5

1.2 选题依据 5

1.3 课题简介 5

1.4 论文结构 5

2 总体设计方案 5

2.1 任务剖析与实现 5

2.2 硬件设计方案 6

2.3 软件方案设计 6

3 硬件电路设计 6

3.1 综述 6

3.2 霍尔传感器模块 6

3.2.1 传感器的选用 6

3.2.2 集成开关霍尔传感器 7

3.2.3 74LS74芯片的运用 8

3.3 单片机模块 9

3.3.1 单片机原理简介 9

3.3.2 单片机引脚功能介绍 9

3.3.3 单片机中断系统简介 11

3.3.4 单片机定时/计数功能介绍 11

3.4 单片机外围电路设计 12

3.4.1 按键模块 12

3.4.2 显示模块及驱动电路 13

3.4.3 电源模块 13

4 自行车数字里程表软件程序设计 13

4.1 概述 13

4.2 自行车数字里程表总体程序设计 14

4.3 数据处理子程序的设计 16

4.3.1 里程计算子程序 16

4.3.2 里程计算程序相关代码见附录1 16

4.3.3 速度计算子程序 16

4.3.4 速度计算子程序相关代码见附录2 16

4.4 显示子程序的设计 16

4.4.1 概述 16

4.4.2 显示子程序相关代码见附录3 17

5 系统调试与分析 17

5.1 系统仿真调试 17

5.2 调试故障及原因分析 18

总结 20

参考文献 21

致谢 22

附录1 23

附录2 25

附录3 26

1 绪论

1.1 前言

自行车数字里程表已扮演着人们日常生活中的重要角色，无论是家庭还是娱乐场所等都能够见到其身影，其即方便了亦娱乐化了人们的生活，所采用的先进传感器技术使得自行车数字里程表具有测量精确，性能稳定等优点，此外其功能亦涵盖行驶里程计算和自动控制等各个领域研究。因此对自行车数字里程表的研究具有较大的现实意义。

1.2 选题依据

伴随经济的发展与人们生活水平的提高，这使得人们对自行车的要求也越来越高。相对于传统自行车，人们希望现在自行车的功能更加多样化。融合了数字里程表是休闲自行车，在一定程度上满足了人们的需求，而随着数字里程表自行车的发展，其功能也越来越多样化，因而自行车数字里程表的研究具有一定的实用性。

1.3 课题简介

AT89C52单片机为此处设计的核心，而车轮的转数以及将相关的数据送入单片机系统则由霍尔元件来实现，随之单片机系统通过相应的运算处理，将所得出的行驶里程和速度送LED显示。

1.4 论文结构

绪论：简述选题依据及意义

课题设计专案：深入分析设计任务，初定整体硬件及软件原理图

硬件电路设计：针对功能性硬件传感器，微控制器和一个外部电

路连接及相关注意项

软件程序设计： 其重点包含初始化程序的构思、速率调取子程序

的构思、里程调取子程序的构思、LED子程序的构思、延时子程序的构思

系统调试与分析：通过仿真软件进行仿真，并结合仿真不断加以改善，

分析失败的原因，并继续调试

总结与展望：总结设计过程中，设计和实现的功能的概述，并澄清该

设计的意义并展望数字里程表自行车技术的未来

2 总体设计方案

2.1 任务剖析与实现

主要任务：采用AT89C52核心数据处理，通过传感器将被改造成一个轮子转脉冲信号送入单片机处理。对于里程和速度的检测，主要由AT89C52单片机来完成数据的操作，然后将数据发送到LED显示。

系统总体思路：假设车轮周长L，里程值为S，速度为V，如果一个车轮上安装永久磁铁。当各车轮转动，霍尔元件传感器将从相应的引脚端捕捉到一定次数的脉冲信号，而传感器系统中的每个得到的脉冲信号将提供中断计数。假如中断数量是N，而车轮每转一圈的时间则由计数器T1来记录。

系统指标和具体方法如下：

（1）霍尔传感器产生脉冲信号

（2）计数器计数脉冲信号

（3）由SCM进行数据的实时处理，通过LED显示总里程和即时速度

2.2 硬件设计方案

测速：可以使用一个简单的脉冲计数法。当车轮每一次转动，便会产生一个将送往单片机的脉冲信号，进而由SCM进行数据处理得出速度。脉冲信号采集：可以采取一个磁体安装在齿轮上，车轮转动时，靠近霍尔元件的磁铁便会激发霍尔单元输出一个脉冲信号。这样，当车轮连续转动，则出现了间歇脉冲信号输出。

2.3 软件方案设计

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