基于单片机自行车测速系统设设计报告.doc

《基于单片机自行车测速系统设设计报告.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、.单片机原理及系统课程设计评语：考勤10分守纪10分过程30分设计报告30分答辩20分总成绩（100分）.基于单片机自行车测速系统设计1设计目的实现自行车运行过程中对行驶里程、平均速度、运行时间、当前瞬时速度进行测量和显示,通过对速度的测量来控制自行车的运行，当速度超过限定值时发出报警提醒减速，以确保自行车安全的运行。2设计方案及原理2.1系统总体设计思路和原理本系统实现自行车运行过程中对行驶里程、平均速度、运行时间、当前瞬时速度进行测量和显示，系统包括控制器模块、信号检测采集模块、显示模块、电源模块四部分组成。系统工

2、作时，传感器采集到信号（用按键代表脉冲信号输入）传输给单片机，单片机计数器统计脉冲个数，定时器记录相应时间长度，经过运算，将行驶里程、全程平均速度、运行总时间送给液晶显示器显示，当前（瞬时）速度送给数码管显示。通过以下计算公式算出里程、平均速度、瞬时速度。通过相应的显示机构显示出来。里程=脉冲总数×车轮周长平均速度=里程÷运行总时间瞬时速度=每五秒的行程÷52.2自行车测速系统方案设计系统包括控制器模块、信号检测采集模块、显示模块、电源模块四部分，控制器模块由AT89C51组成，它运用于数据储存和外部设备管理，信号采集

3、模块用的是模拟霍尔传感器，通过外部脉冲来控制圈数，显示模块用1602和数码管，1602显示里程、全程平均速度以及运行时间，数码管LED显示五秒的平均速度即当前瞬时速度，电源模块给整个系统提供电压，使系统可以正常工作。系统框图如图1所示。.图1自行车测速系统设计原理图3硬件设计3.1系统原理电路图系统中里程、速度等都是由霍尔元器件测量。通过按钮输出脉冲，脉冲数目代表车轮转动圈数，已知自行车轮胎的周长为2.15m，输入一个脉冲，轮子转动一圈，里程为一个周长的距离，通过脉冲数可以算出总里程，通过单片机T0定时器和T1计数器记

4、录时间，用5秒的前进距离除以时间5秒，得到5秒的平均速度即当前速度。而总里程L除以总时间t得到平均速度。在车轮辐条上的磁钢接近霍尔传感器一次，传感器送一个脉冲信号给单片机的外部中断计数器T1，产生一次中断，圈数加一，圈数乘以2.15即为车前进距离。处理速度数据时同时刷新平均速度、当前速度、运行里程。若速度大于（25km/h即6.95m/s）则P3.7输出高电平，蜂鸣器发出报警,提示速度过大。单片机定时器0定时时间为50ms，每20次刷新系统时钟及计算累计行驶时间。系统原理电路图如图2所示。.图2系统原理电路图3.2霍尔

5、传感器开关模块设计使用开关代替霍尔传感器，通过连续按压开关，使开关对单片机连续输入脉冲来模拟辐条经过的次数，单位时间按压次数越多，相当于辐条经过传感器的频率越高，从而反映车速越快，电路原理如图3所示。图3霍尔传感器模拟原理图.4软件设计4.1程序流程图图4系统流程图5系统仿真5.1仿真结果按压模拟霍尔传感器的开关，模拟出辐条发生频率，通过脉冲数和时间计算出当前速度，当前模拟速度小于给定限定值6.95m/s即25km/h时，没有发生超速现象，通过单片机处理后给出报警指示低电平，蜂鸣器不响，故而速度没有超过限定值，可以正常

6、行驶。数码管显示屏显示自行车每五秒的平均速度，即当前的瞬时速度，而液晶显示器分别显示自行车行驶的总里程，全程的平均速度，以及当前运行的总时间，仿真结果如图5所示。.图5未超速系统仿真结果图按压模拟霍尔传感器的开关，模拟出辐条发生频率，通过程序计算出当前速度，当模拟速度大于给定限定值6.95m/s即25km/h时，说明自行车发生了超速现象，通过单片机处理后给出报警指示高电平，故而报警蜂鸣器响，说明速度超出了限定值，提醒车主应减速行驶，同时数码管显示屏显示自行车每五秒的平均速度即当前的瞬时速度，而液晶显示器同时分别显示出自

7、行车行驶的总里程，全程的平均速度，以及当前运行的总时间，仿真结果如图6所示。.图6超速系统仿真结果6总结这次课程设计的题目是设计一个以AT89C51单片机为核心的自行车速度里程表。本设计主要分为硬件部分和软件部分。在硬件电路的设计部分，主要考虑硬件电路的简单性，故使用开关代替霍尔传感器，通过连续按压开关，使开关对单片机连续输入脉冲来模拟辐条经过的次数，从而计算运行里程。在软件部分采用用C语言编写，采用模块化设计思想，程序可读性强。在这次课程设计中，我也遇到了许多问题。在设计过程中，我发现自己平时对单片机知识的学习还不够

8、深入，不能把所学的理论知识与实践相结合起来，因此在以后的学习中，我要争取做到理论与实践相结合，做到学以致用。同时，我也学到了许多东西，我了解到要做好一个课程设计，就必须做到：在设计程序之前，对所用单片机的部结构有一个系统的了解，知道该单片机有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完