摘 要

电动自行车在我们的生活中扮演者越来越重要的角色，它让人们的生活变得更加便捷，绿色，所以越来越多的人选择电动自行车。在人们骑车的过程中，电动自行车的速度里程表发挥着至关重要的作用，人们通过仪表获取需要的行驶信息。目前，大部分电动自行车上的速度里程表是传统机械式里程表，传统机械式的仪表容易受到装置元件的影响，易造成速度里程表不精确甚至失效。使使用者不能掌握车辆的实时信息和行驶状态，容易造成交通事故和威胁到人身安全。在电动自行车越来越多的同时，对电动自行车的速度里程表提出了更高的要求，所以对速度里程表进行更有效的设计是很重要的。

本论文主要阐述一种基于微处理器（CPU）的电子式的电动自行车速度里程表的设计。设计分为两部分，第一部分是硬件部分的设计，第二部分的设计是软件部分的设计。系统的整体设计是以 AT89C52 单片机为核心处理器，对数据进行处理以及输出。用霍尔传感器测量车轮的转速，把转速物理量转换为可以被单片机处理的电脉冲信号，实现对自行车里程、速度的测量统计和计算。本次设计还采用 AT24C02进行数据存储，实现在系统掉电的时候保存里程信息；采用LCD进行里程和速度的实时显示；采用蜂鸣器和指示灯实现超速报警功能。

关键词：速度里程表，霍尔传感器，存储器，LCD显示，单片机

Abstract

Electric bicycle is becoming more and more welcomed by people, because of its characteristics of fast, convenient, environmental protection. In the process of electric bicycle travel, the odometer of electric bicycle provides dynamic driving information to user timely. So its performance directly affects the traffic and security of person. Most of the electric bicycle odometer is a traditional mechanical odometer. The function of the traditional mechanical odometer is not stable. Because the traditional mechanical odometer easily affected by the device. This will result in the user cannot collect the real-time information of the vehicle timely and accurately, and unable to grasp the vehicle driving state, to cause traffic accidents and threaten the security of person easily. While Electric bicycle is becoming more and more welcomed, the odometer of electric bicycle should be redesigned to use better. This is important.

This thesis mainly expounds the design of electronic type electric bicycle odometer based on a microprocessor (CPU). System use hall sensor to measure the revolution with AT89C52 single chip microcomputer as the core, to realize the bicycle mileage/speed measurement statistics and calculation. System use AT24C02 to save mileage information at the time of power break, the system can display mileage and speed with LED and System are equipped with alerter that can sound alarm when speed is over high.

Keywords: Odometer, Hall sensor, storage, Microcontroller, liquid crystal Display

目录

第1章 绪论 1

1.1课题背景、目的及意义 1

1.2课题研究现状 1

1.3课题研究内容及预期目标 2

第2章 速度里程表系统的总体设计 3

2.1设计任务及分析 3

2.2系统的方案设计 4

2.2.1硬件方案设计 4

2.2.2软件方案设计 6

第3章 自行车速度里程表的硬件设计 8

3.1单片机的选用 8

3.1.1 AT89C52单片机简介 8

3.1.2单片机中断系统介绍 9

3.1.3单片机定时功能介绍 9

3.2传感器的选择及其测量原理 10

3.3 LCD显示电路的设计 11

3.4 存储电路的设计 12

3.4.1 I²C总线的数据传送 12

3.4.2 AT24C02概述 14

3.4.3 存储器的寻址 14

3.4.4 AT24C02的硬件设计 15

3.5超速报警电路的设计 16

第4章 自行车速度里程表的软件设计 17

4.1系统软件的总体设计 17

4.2速度里程测量模块的设计 19

4.3里程计算模块的设计 21

4.4速度计算模块的设计 23

4.5 LCD显示模块的设计 24

4.5.1 LCD1602操作指令说明 24

4.5.2显示子程序的设计 25

4.6数据存储模块的设计 28

4.7 超速报警模块的设计 32

第5章 仿真与调试 33

5.1 系统仿真分析 33

5.2调试故障及分析 36

第6章 结论 37

参考文献 38

附录A 39

附录B 40

致谢 49

第1章 绪论

1.1课题背景、目的及意义

电动自行车具有很多优点，电动自行车相比汽车更加的灵活自如，在车辆高峰期可以解决堵车问题。电动自行车消耗电力，更加的绿色无污染。因此，电动自行车越来越受到人们的欢迎。

随着社会的发展进步，自行车的功能越开越多，从单一的代步工具，而逐渐发展成为人们娱乐、休闲、锻炼的工具。电动自行车可以当做普通自行车去骑，可以发挥普通自行车锻炼身体的功能，也可以开启电源调高速度，完美切换更加方便。随着人们对自行车的使用越来越广泛，对其功能的要求也越来越高，从而推动了速度里程表的发展，使里程表的功能不断的完善，不仅可以显示一般的时间、速度和里程，还可以测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等，更加方便人们的使用^[1]。