电子文档交易市场
安卓APP | ios版本
电子文档交易市场
安卓APP | ios版本

基于单片机自行车测速系统设计 (2)

30页
  • 卖家[上传人]:mg****85
  • 文档编号:34214432
  • 上传时间:2018-02-22
  • 文档格式:DOC
  • 文档大小:237.59KB
  • / 30 举报 版权申诉 马上下载
  • 文本预览
  • 下载提示
  • 常见问题
    • 1、基于单片机自行车测速系统设计第 1 页 共 30 页基于单片机自行车测速系统设计摘 要随着居民生活水平的不断提高,自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具,而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。自行车的速度里程表能够满足人们最基本的需求,让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量。本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车的速度里程表的设计。以 AT89C52 单片机为核心,A44E 霍尔传感器测转数,实现对自行车里程/速度的测量统计,采用 24C02 实现在系统掉电的时候保存里程信息,并能将自行车的里程数及速度用LED 实时显示。文章详细介绍了自行车的速度里程表的硬件电路和软件设计。硬件部分利用霍尔元件将自行车每转一圈的脉冲数传入单片机系统,然后单片机系统将信号经过处理送显示。软件部分用汇编语言进行编程,采用模块化设计思想。该系统硬件电路简单,子程序具有通用性,完全符合设计要求。关键词:里程/速度;霍尔元件;单片机;LED 显示基于单片机自行车测速系统设计第 2 页 共 30 页Bike speed system design based on single chipABSTRACTWith

      2、 the developing of peoples life, the bicycle is not only the universal tool of transportation and substitute for walking, but becomes the first choice of entertainment and exercising. The bicycle mileage/speed can fulfill the basic need of peoples life, so that they can learn the speed and the mileage of the bicycle. In this paper, the bicycle mileage/speed design based on the Hall element is elaborated. By AT89C52 as kernel, using A44E Hall element to measure revolution, the measure and statist

      3、ic are achieved. The range information is saved by 24C02 when the power is off, the bicycle speed can be displayed on LED. In this article, the hardware circuit and software design of bicycle mileage/speed instrument are introduced in detail. About the hardware, the pulse number is transmitted of one cycle of the bicycle into Single Chip Microcomputer system. Then the signal processed by Single Chip Microcomputer system is sent to display scream. About the software, in assemble language; the pro

      4、gram is designed in the mode of modules. The system has simple hardware, common sub-program, and meets the demand of design.Keyword:Mileage / speed; Hall element; Single chip microcomputer; LED基于单片机自行车测速系统设计第 3 页 共 30 页引言自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史,这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中,将玩具式的木马车转换到今日各式新颖休闲运动自行车,自行车发展的目的也从最早的交通代步的工具转换成休闲娱乐运动的用途。随着居民生活水平的不断提高,自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具,而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。因此,人们希望自行车的功用更强大,能给人们带来更多的方便。自行车里程速度表作为自行车的一大辅助工具也正是随着这个要求而迅速发展的,其功能也逐渐从单一的里程显示发展到速度、时间显示,甚至有的还具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能。本设计采用了 M

      5、CS-51 系列单片机设计一种体积小、操作简单的便携式自行车的速度里程表,它能自动地显示当前自行车行走的距离及运行的速度。 基于单片机自行车测速系统设计第 4 页 共 30 页章1章 系统总方案论证与分析1 课题主要任务及内容本课题主要任务是利用霍尔元件、单片机等部件设计一个可用 LED 数码管实时显示里程和速度的自行车的速度里程表。本文主要介绍了自行车的速度里程表的设计思想、电路原理、方案论证以及元件的选择等内容,整体上分为硬件部分设计和软件部分设计。本文首先扼要对该课题的任务进行方案论证,包括硬件方案和软件方案的设计;继而具体介绍了自行车的速度里程表的硬件设计,包括传感器的选择、单片机的选择、显示电路的设计;然后阐述了该自行车的速度里程表的软件设计,包括数据处理子程序的设计、显示子程序的设计;最后针对仿真过程遇到的问题进行了具体说明与分析,对本次设计进行了系统的总结。具体的硬件电路包括 AT89C52 单片机的外围电路以及 LED 显示电路等。软件设计包括:芯片的初始化程序、定时中断采样子程序、显示子程序等,软件采用汇编语言编写,软件设计的思想主要是自顶向下,模块化设计,各个子模块

      6、逐一设计。 2 任务分析与实现本设计的任务是:以通用 MCS-51 单片机为处理核心,用传感器将车轮的转数转换为电脉冲,进行处理后送入单片机。里程及速度的测量,是经过 MCS-51的定时/计数器测出总的脉冲数和每转一圈的时间,再经过单片机的计算得出,其结果通过 LED 显示器显示出来。本系统总体思路如下:假定轮圈的周长为 L,在轮圈上安装 m 个永久磁铁,则测得的里程值最大误差为 L/m。经综合分析,本设计中取 m=1。当轮子每转一圈,通过开关型霍尔元件传感器采集到一个脉冲信号,并从引脚 P3.2 中断 0 端输入,传感器每获取一个脉冲信号即对系统提供一次计数中断。每次中断代表车轮转动一圈,中断数 n 轮圈的周长为 L 的乘积为里程值。计数器 T1 计算每转基于单片机自行车测速系统设计第 5 页 共 30 页一圈所用的时间 t,就可以计算出即时速度 v。当里程键按下时,里程指示灯亮,LED 切换显示当前里程,与当速度键按下时,速度指示灯亮,LED 切换显示当前速度。要求达到的各项指标及实现方法如下:1. 利用霍尔传感器产生里程数的脉冲信号。2. 对脉冲信号进行计数。实现:利用单片机自带

      7、的计数器 T1 对霍尔传感器脉冲信号进行计数。3. 对数据进行处理,要求用 LED 显示里程总数和即时速度。实现:利用软件编程,对数据进行处理得到需要的数值。最终实现目标:自行车的速度里程表具有里程、速度测试与显示功能,采用单片机作控制,显示电路可显示里程及速度。3 硬件方案设计测速,首先要解决是采样的问题。使用单片机进行测速,可以使用简单的脉冲计数法。只要转轴每旋转一周,产生一个或固定的多个脉冲,将脉冲送入单片机中进行计算,即可获得转速的信息。常用的测速元件有霍尔传感器、光电传感器和光电编码器。里程测量传感器的选择也有以下几种方案:使用光敏电阻对里程进行测量、利用编码器对车轮的圈数进行测量、利用霍尔传感器对里程进行测量、利用干簧管型传感器测量里程。光敏电阻对光特别敏感,当白天行驶时,外界光源将导致光敏电阻发出错误信号;光敏电阻对环境的要求相当高,如果光敏或发光二极管被泥沙或灰尘所覆盖,光敏电阻就不能再进行准确测量;而编码器必须安装在车轴上,安装较为复杂;霍尔元件或干簧管不但不受天气的影响,即使被泥沙或灰尘覆盖也不会有影响,而且安装方便。所以本设计采用霍尔元件对里程与速度进行测量,既简

      8、单易行,又经济适用。使用霍尔传感器获得脉冲信号,其机械结构也可以做得较为简单,只要在转轴的齿轮盘上粘上一粒磁钢,霍尔元件固定在前叉上,当车子转动时霍尔元件靠近磁钢,就有信号输出,转轴旋转时,就会不断地产生脉冲信号输出。如果在齿轮盘上粘上多粒磁钢,可以实现旋转一周,获得多个脉冲输出。在粘磁基于单片机自行车测速系统设计第 6 页 共 30 页钢时要注意,霍尔传感器对磁场方向敏感,粘之前可以先手动接近一下传感器,如果没有信号输出,可以换一个方向再试。这种传感器不怕灰尘、油污,在工业现场应用广泛。霍尔传感器是对磁敏感的传感元件,常用于信号采集的有 A44E,该传感器是一个 3 端器件,外形与三极管相似,只要接上电源、地,即可工作,工作电压范围宽,使用非常方便。A44E 的外形如图 1.1 所示。A 4 4 E1 2 31-Vcc 2-GND 3-OUT图 1.1 A44E 外形图单片机由于将 CPU、内存和一些必要的接口集成到一个芯片上,并且面向控制功能将结构作了一定的优化,所以它有一般芯片不具有的特点:1. 体积小、重量轻;2. 电源单一、功耗低;3. 功能强、价格低;4. 全部集成在一块芯

      9、片上,布线短、合理;5. 数据大部分在单片机内传送,运行速度快、抗干扰能力强、可靠性高。目前,单片机被广泛的应用于测控系统、工业自动化、智能仪表、集成智能传感器、机电一体化产品、家用电器领域、办公自动化领域、汽车电子与航空航天器电子系统以及单片机的多机系统等领域。在设计中选用的是 AT89C52单片机。外部信号霍尔传感器外部存储器AT89C52单片机里程显示速度显示报警部分图 1.2 系统的原理框图基于单片机自行车测速系统设计第 7 页 共 30 页4 软件方案设计通过软件控制单片机的功能是单片机的主要特点和优点,程序的设计要考虑合理性和可读性,遵循模块化设计的原则,采用自顶向下的设计方法。模块化设计使程序的可读性好、修改及完善方便。软件设计包括主程序、行车过程中里程和速度计算子程序、延时子程序、中断服务子程序、显示子程序等等。中断子程序是将传感器产生的信号接入外部中断 0,将经过 74LS74 分频后的信号接入外部中断 1,利用中断和定时器对分别对里程进行累加、每转一周的时间进行测量。数据处理子程序是将进入单片机的脉冲信号与实际要显示值之间有一定的对应关系,经过软件编程显示所需要的值。显示子程序是将数据处理的结果送显示器显示。系统软件总体流程图如图 1.3 所示 。初始化P3.0=1?计算里程显示里程计算速度显示速度N开始图 1.3 软件总体流程图基于单片机自行车测速系统设计第 8 页 共 30 页第 2 章 硬件电路设计2.1 概述自行车的速度里程表的硬件电路设计是基础部分,它包括信号的捕获、放大、整形,单片机的计算处理,数码管的实时显示和单片机外围基本电路的设计,两大主要器件就是传感器和单片机。传感器是获取自然或生产领域中信息的关键器件,是现代信息系统和各种设备不可缺少的信息采集工具。磁传感器是一种将磁学量信号转变为电信号的器件或装置。随着信息产业、工业自动化、医疗仪器等的飞速发展和计算机应用的普及,需要大量的传感器将被测或被控的非电信号转换成可与计算机兼容的电信号。作为输入信号,这就给磁传感器的快速发展提供了机遇,形成了磁传感器的产业。其中最具代表的磁传感器就是霍尔传感器,在自动检测系统中,利用霍尔传感器测转数是一种最基本的测量工作。单片机是本次设计的核心部件,它是信号从采集

      《基于单片机自行车测速系统设计 (2)》由会员mg****85分享,可在线阅读,更多相关《基于单片机自行车测速系统设计 (2)》请在金锄头文库上搜索。

      点击阅读更多内容
    最新标签
    发车时刻表 长途客运 入党志愿书填写模板精品 庆祝建党101周年多体裁诗歌朗诵素材汇编10篇唯一微庆祝 智能家居系统本科论文 心得感悟 雁楠中学 20230513224122 2022 公安主题党日 部编版四年级第三单元综合性学习课件 机关事务中心2022年全面依法治区工作总结及来年工作安排 入党积极分子自我推荐 世界水日ppt 关于构建更高水平的全民健身公共服务体系的意见 空气单元分析 哈里德课件 2022年乡村振兴驻村工作计划 空气教材分析 五年级下册科学教材分析 退役军人事务局季度工作总结 集装箱房合同 2021年财务报表 2022年继续教育公需课 2022年公需课 2022年日历每月一张 名词性从句在写作中的应用 局域网技术与局域网组建 施工网格 薪资体系 运维实施方案 硫酸安全技术 柔韧训练 既有居住建筑节能改造技术规程 建筑工地疫情防控 大型工程技术风险 磷酸二氢钾 2022年小学三年级语文下册教学总结例文 少儿美术-小花 2022年环保倡议书模板六篇 2022年监理辞职报告精选 2022年畅想未来记叙文精品 企业信息化建设与管理课程实验指导书范本 草房子读后感-第1篇 小数乘整数教学PPT课件人教版五年级数学上册 2022年教师个人工作计划范本-工作计划 国学小名士经典诵读电视大赛观后感诵读经典传承美德 医疗质量管理制度 2 2022年小学体育教师学期工作总结 2022年家长会心得体会集合15篇
    关于金锄头网 - 版权申诉 - 免责声明 - 诚邀英才 - 联系我们
    手机版 | 川公网安备 51140202000112号 | 经营许可证(蜀ICP备13022795号)
    ©2008-2016 by Sichuan Goldhoe Inc. All Rights Reserved.