论文总字数：22030字

摘 要

当今社会，能源资源越来越紧缺，全世界，包括中国都在倡导绿色出行，骑车出行越来越成为一种时尚，风格，甚至一种生活态度，随着自行车的不断普及与发展，与之相关的一些配套设备也将蓬勃发展，码表就是其中之一。一个好的码表集美观、实用、功能多样于一身，码表应该在能够正常稳定的基础上尽可能多的显示骑行者所需信息，方便骑行者调整自身。

本次设计将UBLOX- GPS芯片接收到的信息与霍尔元件接收的脉冲通过单片机处理以后传输到一块LCD12864显示芯片中，从而将定位速度信息显示出来。

本文主要介绍所用芯片的特点，并将这些芯片按照一定方式组合起来，再通过软件的编程使每个芯片发挥应有的作用。单片机有体积小，能耗低，稳定性好的特点，可以获得理想的效果，从而产生一个优秀的自行车码表。

关键词：UBLOX- GPS；单片机；霍尔元件

Design of Multifunctional Bicycle Speedmeter Based on MCU

Abstract

In today"s society , more and more scarce energy resources leads the world , including China,Advocating green trave . Cycling is becoming more and more fashionable, style, and even a kind of life attitude. With the popularization and development of bicycle, some related equipment will also be developed,which contains Cycle Computers. A good Cycle Computer must Contain beautiful, practical, functional diversity. Cycle Computers should be based on the stability as much as possible, and they also should display the riders the necessary information they need, to make riders adjust themselves simply.

This design makes the GPS UBLOX- chip receiving the information and Holzer components receiving the pulse and then transmitted through the MCU to a LCD12864 display chip，which will display the location and speed information.

This paper mainly introduces the characteristics of the used chips,and the chips are combined in a certain way. Programming through the software to play the role of each chip.MCU has a small size, low energy consumption, good stability characteristics.We can obtain ideal results,so that a great bike computer is going to be created.

Keywords:UBLOX- GPS;MCU;Hall element

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2国外现状 1

1.3国内现状 1

1.4发展前景 1

1.5 功能介绍  2

1.6设计内容与预期结果 2

第二章 系统方案设计 3

2.1系统总体设计 3

2.2系统设计原则 3

2.3单片机选择 3

2.4显示模块的选择 4

第三章 系统硬件电路 5

3.1 主控模块 5

3.1.1 STC89C52 5

3.1.2 STC89C52的主要特点 5

3.2 时钟电路 6

3.3 复位电路 7

3.4 GPS模块 7

3.5 霍尔测速模块 8

3.6 LCD 12864显示模块 9

3.7 接口转换电路 10

第四章 系统软件 11

4.1主程序 11

4.2 GPS数据解析程序 12

4.3霍尔元件处理程序 12

4.4 LCD 12864显示模块程序 13

4.5 小结 13

第五章 心得与体会 15

参考文献（References） 16

附录：系统总体程序 17

第一章 绪论

1.1研究背景

随着人们生活水平提高，越来越多的人更加注重生活质量，与世界他国的接触越来越多，文化的交融，政策的变化致使一些曾经不被人们重视的东西也越来越被人重视。在这样的背景下，自行车行业也重现活力，越来越多的人选择用低碳环保的自行车出行以及锻炼，同时人们也能通过自行车来挑战自己，与之对应的，自行车的一系列相关衍生品也就有了越来越大的市场价值，其中码表就是一样非常重要的配件，几乎每个骑行爱好者都会在爱车上安装一块码表，方便看时间和计速，国内的自行车发展太迟，故自行车配件上也落后国外很多，中国发展这一方面技术很有必要。

1.2国外现状

中国被称为自行车大国，但是这个名号看起来并不是太适合，平常的日常出行，选择自行车作为交通工具的人很少，自行车运动越来越趋于个人兴趣或者商业模式的运作。在瑞典，公共自行车的计划在快速推广中，并且已经小有成效。法国作为自行车运动强国，自行车的销量在持续平稳增长，有市场才有需求，法国骑行人数持续上升，骑行频率也在持续上升。此外，三大环赛车队也都是外国车队，只有台湾的厂商美利达和捷安特各自赞助一支车队。国外自行车运动的氛围远远强于国内，自行车运动在全世界范围内目前都在蓬勃发展。与之对应的，在国外骑行大热的氛围下催生了很多的做码表的品牌，比如德国的CRIVIT,美国的SCHWINN，猫眼，等等...发展了有20来年，产品线很完善，质量可靠，功能丰富，和各大车队都有合作，在这方面外国领先我国太多。

1.3国内现状

骑行运动的繁荣昌盛确实从欧洲开始的，单英国注册自行车运动员已经超过40000人，而作为三大环赛之首的环法的主办国法国注册自行车运动员多达50万，但中国13亿人口才2000的自行车注册运动员，这个比例远小于欧洲国家。无论是作为爱好还是作为运动，在中国发展骑行非常有必要。好在现在倡导绿色出行，短途出行以及旅游，私家车的出行方式已经被越来越多的人所放弃。但是毕竟发展时间太短，与之对应的一系列产品都不成熟，从车架到套件到轮组，前叉，甚至更简单的三件套等等，都是国外的技术遥遥领先，中国做的码表更多的只有简单的计速功能的低端码表，中国的高端码表依然空白。

1.4发展前景

中国人口基数大，故而即使骑行人口比例不高，但是数目依旧巨大，码表需求量也十分大，尤其中高端码表，功能多样并且非常方便的就可以放在自行车上，同时可以提供多方面信息。随着骑行者需求的提高，越来越多的骑行者必将舍弃简单的计速计时的码表，而转向需求更多的功能，故中高端码表的需求会越来越大，前景很好，同时为了防止外国产品的垄断，本国也应该研发中高端码表来与外国厂商竞争。

1.5 功能介绍 

本次设计所做码表能够即时的反馈使用者的定位和时间信息，让使用者清楚的知道自己当前所处的位置，经纬度，海拔高度和北京时间，方便使用者规划自己的骑行时间分配，何时休息，离下一个休息点还需要骑行多久等等。。。同时，该码表还能反应当前骑行速度，时刻提醒使用者是否已经超速，并且可以让使用者时刻调节自身，防止过快导致体力消耗，后继无力。此外，车载码表应该越小越好，首先不占空间，而且对于专业运动员来说空气阻力的影响非常大，小的码表能够减小一定的阻力，对于专业TT计时赛车，在设计车型时候会考虑码表而特地预留一个位置用来放码表，满足需要的同时尽可能减少空气阻力。

1.6设计内容与预期结果

本文主要完成的内容有：

（1） 确立系统的总体设计思路；

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