1、摘 要随着经济快速发展，人们现有的物质需求不断提高，生活水平质量不断在增强。传统的自行车已经不能满足人们，人们不光用它来代步，创新型的自行车辅助工具也在不断地增多和功能渐进地加强，它也已经成为人们在低碳生活中的出行方式之一，成为人们休闲、锻炼、娱乐的第一选择。电子车速里程表的出现，不仅能让人们清楚知道自己的骑行时间、骑行速度还有骑行的公理数，更很多程度上丰富了人们的基本需求。本文主要以STC89C52单片机为核心，通过单片机来完成电子车速里程表的设计，硬件采用STC89C52最小系统模块、霍尔脉冲模块、设置与启动模块、显示模和日历模块块组成，软件部分采用C语言进行。论文的设计利用霍尔传感器来测
2、转数、24C02实现保存数据，同时用LED显示屏显示出来，利用温度芯片18B20获取日期数据。关键词：单片机；霍尔传感器；速度/里程；LED显示AbstractWith the rapid development of the economy, peoples existing material needs are constantly improving, and the quality of living standards is constantly increasing. Traditional bicycles can no longer satisfy people. People
3、 not only use it to travel, but also innovative bicycle assistive tools are increasing and functioning gradually. It has become one of the ways people travel in low-carbon life and become people. The first choice for leisure, exercise and entertainment. The emergence of electronic speedometers not o
4、nly makes people know their riding time, riding speed and the number of axioms of riding, but also enriches peoples basic needs.This paper mainly uses STC89C52 single-chip microcomputer as the core, and completes the design of electronic speed odometer through single-chip microcomputer. The hardware
5、 adopts STC89C52 minimum system module, Hall pulse module, setting and starting module, display module and calendar module block. The software part is in C language. . The design of the paper uses the Hall sensor to measure the number of revolutions, and the 24C02 realizes the preservation of the da
6、ta. At the same time, it is displayed by the LED display screen, and the date data is obtained by using the temperature chip 18B20.Keywords： single chip microcomputer；Hall sensor；Speed / mileage；Led display目 录摘 要IABSTRACTII目 录III第1章 绪论11.1 课题背景11.2目的意义11.2.1课题研究的目的11.2.2课题研究的意义11.3设计指标及技术要求21.3.1设计任
7、务21.3.2技术要求2第2章 方案的设计和论证32.1 方案选择32.1.1主控芯片的选择32.1.2传感器的选择32.1.3显示电路的选择42.1.4其它电路的选择42.2设计构想52.3方案的确定6本章小结6第3章 单元电路的设计73.1系统的硬件电路设计73.1.1单片机模块83.1.2单片机的功能引脚介绍93.1.3STC89C52RC单片机的最小系统103.2单片机外围电路的设计103.2.1时钟电路103.2.2复位电路113.2.3显示电路113.2.4报警电路设计123.3霍尔传感器的介绍133.3.1霍尔元器件133.3.2霍尔传感器的测量原理133.4DS1302电路设计
8、133.5AT24C02芯片设计14本章小结14第4章 软件设计154.1简述154.2总程序设计154.3中断子程序的设计164.4里程计算子程序的设计174.5速度计算子程序的设计174.6显示程序设计18本章小结18第5章 电路的安装与调试195.1硬件的安装与调试195.1.1硬件的安装195.1.2硬件的通电测试195.1.3硬件开发工具195.2软件的开发及其调试205.2.1软件的开发205.2.2软件的调试205.3调试过程21本章小结21结 论22致 谢23参考文献24附录1 译文25附录2 英文参考资料28附录3 整机原理图32附录4 程序代码33附录5 元器件表37附录6
9、 实物图38-38-第1章 绪论1.1 课题背景自行车虽然一个简单的交通工具，却有着很长的历史，随着当今社会的不断发展与科技的不断提升，自行车不管从外形和其性能都有着很大的变化，并且在交通日益拥挤，能源不断消耗的今天，人们更加注重环保和生态的保护，自行车的实用性、方便、节能环保、锻炼身体等优点，使人们的视线逐渐的转向了自行车，自行车变得更加受众，有了更好的市场。当然自行车也有其自身的缺点比如：骑手看不到其速度、行驶的里程和时间，这些数据并不能直观的传递信息给骑者。本论文是对自行车的一些完善，来满足人们的需求，可以通过装置来将这些数据清楚地，直接的显示给人们，给人们带来方便让其功能不再单一，用途
10、更加广泛。1.2目的意义1.2.1课题研究的目的自行车电子里程器能够在骑行时提供最新的实时消息来满足人们骑行时所需的条件，比如：行驶时间、速度、路程功能，还可以显示自行车行驶的总里程来达到人们的需要，这些信息对于人们出行时会有很大的帮助，也会帮助人们在骑车时对于自己的骑行时的身体状态及时进行调整，能够避免意外的人身伤害，有非常积极的作用。1.2.2课题研究的意义电子里程器已经成为人们生活中不可缺少的必需品，它被广泛用于个人家庭以及各种比赛场合，也给人们的出行、生活、工作带来了很大的方便，由于电子里程器的数字集成电路采用了先进的传感器技术，使电子里程器具有测量准确、性能稳定、携带方便等优点。它还
11、被用于测速、里程计算及自动控制等各个领域，尽管市场有现成的自行车里程表集成电路，价格优惠，使用也很方便。但是鉴于自行车电子里程表的基本构成包括了单片机、数字电路、及其自动检测的部分，因此进行里程表的设计是必要的有着非常现实的意义。1.3设计指标及技术要求1.3.1设计任务设计一种基于单片机的电子车速里程表，能够实现显示自行车的行驶时间、速度、路程功能。传感器采用无接触测量的霍尔传感器，可以显示自行车的总里程和一段时间的阶段里程。1.3.2技术要求1、具有系统掉电时候保存里程信息的功能；2、具有超速报警功能；3、具有时间显示功能，并能实时显示速度及总里程，阶段里程。第2章 方案的选择和确定2.1
12、 方案选择2.1.1主控芯片的选择方案一初步打算选用32位的ARM微处理器。这个系列单片机比以前我们所学习的STC系列单片机要强，主要表现在速度也要比它快很多，抗干扰的能力也比它强很多。微处理器有节电模式功能，保证了低功耗的应用。这款单片机的市场价格不是很高，而且这种类型的微控制器对需要开发设备的要求也不是很高，这样就缩短了开发时间。微控制器中编写的程序还有可以加密的功能，这样就可以保护我们的设计成果。方案二利用宏晶科技生产的STC89C52RC单片机。STC89C52RC单片机它比以前我们所学习的AT89系列单片机要强很多，不仅速度快，而且抗干扰的能力也比它强很多。在对开发设备使用这种类型的
13、微控制器时，要求并不是很高，并且明显缩短了开发时间。方案比较：1、 从整体性能上比较。如果选择32位单片机，不仅可以提升系统的运行效果，而且还可以可以增加更先进的技术在第二次开发中，运算处理相比方案二的单片机效果好。但是方案二的单片机完全可以达到所有的指标和效果。2、 从电路大小上比较。32位单片机多是贴片的封装，方案二的单片机一般体积较大，会使用直插式的封装，但是贴片单片机的贴片焊接是比较大的，需要专业的技术和工具。3、 价格成本比较。32位单片机功能虽然强，但是同样成本也高，一般的，功能较全的开发板是比较贵的，而方案二的单片机价格性价比较高。综合考虑主控芯片选择方案二。2.1.2传感器的选
14、择第一种方案，我们可以选用霍尔传感器。霍尔在研究金融导电机构发现了霍尔效应，而霍尔效应本来就属于磁电效应的一种。最大的优势便是半导体的霍尔效应比普通金属要强许多，因此被广泛使用在工业技术、检测技术和信息处理等方面。通过研究半导体材料性能，是研究霍尔效应的基本方法。在第二种方案中，选择光电传感器，光电传感器顾名思义是将光转化为某种电量的传感器，外形长得像二极管一样。光电传感器有很多的优点比如：高精度、反应快、非接触，但是光电传感器受光照的影响较大，不是很稳定，在稳定方面的性能不优于霍尔器件。通过比较两种方案，可以发现方案一不仅可以节省成本、编程相对简单，在电路调试中也更加方便。因为霍尔效应的最大
15、特点便在于可以在任意慢速下都能检测到运动物体的速度。其二特点是处理电路时也呢个将其集成在同意封装中。霍尔传感器不仅不会收到一些自然条件的影响，例如天气、环境等，更在安装过程中更加便捷，易操作。所以，本设计采取方案一，经济实用且简单一星，方案二操作性强且不易上手。2.1.3显示电路的选择方案一采用OLED显示屏，它与其他液晶显示在原理上就不相同。它是一种可以发光的半导体有机材料，显示屏的尺寸一般也很小，这种显示屏引脚也较少，有7针和4针这两种封装。方案二采用液晶显示屏。这种显示屏一般有两种，一种是可以显示四行汉字的一种是可以显示两行字符的，显示两行的是1602液晶屏，本次设计中显示要求不需要显示汉字，可以选用1602液晶屏进行显示，液晶屏显示面广，显示清晰，编程简单，可学习资料多。比较这两种方案，OLED显示屏显示虽然全面、字符更多，1602液晶屏不能显示中文，但是1602液晶屏性价比很高，本次设计要求的显示并不需要显示文字，1602基本能完成电路设计要求，同时器件编