摘 要

Abstract IV

第1章 绪论 1

1.1 课题的来源 1

1.2 课题研究现状 2

1.3 本课题的主要研究内容 2

第2章 方案论证与分析 4

2.1 传感器的选择 4

2.2 显示模块的论证与选择 5

2.3 电源模块的选择 6

第3章 自行车里程表硬件设计 7

3.1 单片机 7

3.1.1 STC89C51单片机 7

3.1.2 单片机的中断 7

3.1.3 单片机的最小系统 8

3.2 霍尔传感器测量转速 8

3.3 LCD1602显示数据 8

3.3.1 液晶显示器优点 9

3.3.2 液晶显示各种图形的原理 9

3.3.3 液晶显示的内容 9

3.3.4 使用LCD1602字符模块的注意事项 10

3.4 时钟芯片DS1302 10

3.4.1 功能及特色 10

3.4.2 工作原理 10

3.4.3 一般设计流程 10

3.5 时钟芯片AT24C02 11

3.6 自行车里程表工作原理 11

第4章 函数介绍 12

4.1 AT24C02头文件 12

4.2 Data头文件 12

4.3 DS1302头文件 13

4.4 LCD1602相关函数 13

4.5 蜂鸣器相关函数 14

4.6 主函数 14

4.7 定时计数器1 14

第5章 仿真与功能显示 15

5.1 仿真说明 15

5.2 仿真流程 15

5.3 仿真数据 21

5.4 实物测试 27

5.5 功能实现 30

第6章 总结与展望 31

参考文献 32

附录 33

致 谢 59

摘 要

绿色环保的交通工具自行车从1790年至今已被人们使用两百多年了，它经过普及、技术迭代、工业革命已不仅仅是一种简单的交通工具而成为了一种文化符号。人们用它来代步的同时也用来它来娱乐、休闲、锻炼，因此用户对自行车功能的要求随生活品质的提升而不断提高。自行车速度里程表无疑是提高享受更丰富的自行车功能的必不可少的辅助工具。自行车和电子技术飞速发展的背景下，本文主要研究基于单片机的速度里程计设计。采用霍尔元件A3144和磁钢测速，STC89C51单片机为主控芯片，结合自行车的相关参数如车轮半径等进行计算，将自行车的时间、实时车速和里程显示在液晶LCD。这为是健康监控汽车人的健康指标迈出了关键的基础性也是关键的一步。

关键字：自行车；霍尔元件；STC89C51；

Abstract

The green and environmental transport bicycle has been used by people for more than two hundred years since 1790. It has become a kind of cultural symbol through popularization, technical iteration and industrial revolution as not only a simple means of transportation. People use it to take their steps and use it for entertainment, leisure and exercise, so the user's requirement for the function of the bicycle is increasing with the improvement of the quality of life. Bicycle speed odometer is undoubtedly an essential supplementary tool to improve the enjoyment of more abundant bicycle functions. With the rapid development of bicycles and electronic technology, this paper mainly studies the design of speed odometer based on single chip microcomputer. The time, real-time speed and mileage of the bicycle are displayed in the liquid crystal LCD by using the Holzer element A3144 and the magnetic steel speed measurement and the STC89C51 MCU as the main control chip, combined with the related parameters of the bicycle, such as the wheel radius. This is a key and fundamental step for health monitoring of motor vehicle health indicators.

Keywords: bicycle；Holzer element；STC89C51.

第1章 绪论

课题的来源

随着时代的发展，老百姓的生活质量不断提升，最接地气的代步工具--自行车也突破了它原有的概念，已经不再是赶路那么简单，慢慢的融入了竞技、休闲、健身、快乐等元素^[1]。有一定消费水平的群众已经不单单会去买一辆仅有代步功能的自行车了，所以人们需要去增加自行车的功能，满足更多人的需要，给人们带来更多更大的方便。增加新功能的方法有增加辅助工具，改善车辆结构和材质等等。其中增加辅助工具是最直接也比较容易实现的方法。速度里程表就是顺应着这个趋势渐渐发展的。它的功能也不拘泥于速度和里程，高档的表还有测量人的脉搏、计算卡里路的消耗量、反应驾驶人生理状态等功能，让时间、速度、里程、能量消耗等物理数据一目了然，并能被实时掌握。

由于单片机等相关电子应用技术迅猛高速发展，速度里程表的功能也在不断完善与扩展。轻巧灵便的单片机嵌于速度里程表后，就出现了现在人们所看到的基于单片机的现代里程表模型。它功能强大，适用用于大多环境，除了完成基本的速度和里程显示功能及其他基本功能，还可以当作时钟、LCD显示屏、U盘等实用工具，及具备很多附加功能。各种系列的单片机和他们的外芯片的不停发展也进一步促进了速度里程表的发展。随着中国经济的振兴与发展，买车的人也越来越多，但是汽车难保养，费用动辄成千上万，车辆过多也引来了单双号限行制度，不便出行，且造成严重的尾气污染。在这个讲究工作效率和倡导健康环保绿色建设的社会来说显然是有违大流的。自行车作为一种限制小，环境适应性强，灵活自如，无保险费用，实惠物美，安全高效，对周边环境造成影响小，不堵车的交通工具，已成人们的首选方式。

市面上现有的自行车速度里程表大多实用性并不高，科学，美观，合理这三大重要卖点并没有完美结合，不仅价格不菲还不能给使用者提供方便快捷的有用信息。将来的速度里程表应该是材质轻，构造简单，抗冷热抗干扰，成本低廉，功能稳定，有扩展功能，可扩展各种实用功能，让驾驶人清楚明白、清晰快捷地了解自己的运动情况和生理情况。