碼表畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、自行車碼表畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要：在如今倡導(dǎo)的低碳生活中,自行車越來(lái)越受到大眾的歡迎,因此對(duì)自行車速度的測(cè)量也顯得尤為重要. 測(cè)速碼表而本文設(shè)計(jì)了一個(gè)以52單片機(jī)為主控制器，以霍爾傳感器和溫度傳感器作為輸入的測(cè)溫測(cè)速系統(tǒng)，并最終顯示在LCD上。主要器件：12864LCD、DS18B20溫度傳感器、STC89C52單片機(jī)、霍爾傳感器A3144EUA、按鍵、若干電阻、若干電容、12MHZ晶振、導(dǎo)線、電路板、6V串聯(lián)電池盒、1.5V電池*4、10K電位器設(shè)計(jì)成果：1.即時(shí)速度、平均速度、累積路程的測(cè)量。2溫度的測(cè)量3日期的設(shè)置4.車輪半徑的設(shè)置特點(diǎn)特色：對(duì)于自行車碼表的封裝特別精心別致一：方案設(shè)計(jì)與論證1.1

2、 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求如果把霍爾傳感器按預(yù)定位置上，當(dāng)永磁體經(jīng)過(guò)它時(shí)，可以從測(cè)量電路上測(cè)得脈沖信號(hào)。根據(jù)對(duì)脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)與處理可以測(cè)出自行車的速度。并由此計(jì)算出均速、路程等量。系統(tǒng)另附溫度測(cè)量的功能。本系統(tǒng)采用集成霍爾傳感器敏感速率信號(hào)，具有頻率響應(yīng)快，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。1.2 系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)論證1.2.1 霍爾測(cè)速模塊論證與選擇方案一：采用霍爾元件傳感器即霍爾片；霍爾片可分為貼片型和直插型。由于貼片型不常用，因此選擇直插型?；魻柶w積小，安裝靈活，可用于測(cè)速，且與普通的磁鋼片配套使用，價(jià)格一般為2.55元。方案二：采用霍爾傳感器；選型號(hào)為CHV-25P/10的霍爾傳感器。體積大，價(jià)格一般為401

3、20元之間不等。從性價(jià)比方面綜合考慮因此選擇方案一。.1.2.2 顯示模塊論證與選擇方案一：采用8段LED數(shù)碼管作為顯示模塊核心。數(shù)碼管顯示器件相對(duì)便宜，但是耗能大、編寫程序相對(duì)麻煩，工作量大。方案二：采用LCD液晶顯示器作為顯示模塊核心。LCD顯示器工作原理簡(jiǎn)單，編程方便，節(jié)能環(huán)保。因此選擇方案二。.1.2.3 電源模塊論證與選擇方案一：采用交流220V/50Hz電源轉(zhuǎn)換為直流5V電源作為電源模塊。該方案實(shí)施簡(jiǎn)單，但需持續(xù)供電，不能移動(dòng)。方案二：采用干電池串并聯(lián)達(dá)到5V作為電源模塊。該方案實(shí)施簡(jiǎn)單，無(wú)需搭建電路，可嵌入碼表中，隨之移動(dòng)。針對(duì)該設(shè)計(jì)要求性價(jià)比低。因此選擇方案二。1.2.4 單片

4、機(jī)與測(cè)量方法模塊論證與選擇選用 STC89C52的單片機(jī)速度快、功耗低、體積小、資源豐富。轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法方案一：測(cè)頻法：利用定時(shí)器，定時(shí)某一固定時(shí)間段，并在此時(shí)間段內(nèi)計(jì)算脈沖輸入的個(gè)數(shù)。方案二：周期法：定時(shí)兩段輸入脈沖的時(shí)間。由于自行車并非高速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)速度轉(zhuǎn)動(dòng)較慢時(shí)，測(cè)頻法接受的脈沖個(gè)數(shù)過(guò)少，若此時(shí)處理數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。而方案二，無(wú)論速度如何，都能有極高的靈敏度。經(jīng)過(guò)權(quán)衡，決定掌用方案二。13總體方案總結(jié)傳感器采用霍爾器件將自行車的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，處理器采用STC89C52單片機(jī).計(jì)數(shù)器采用單片機(jī)片內(nèi)汁數(shù)器完成對(duì)脈沖的計(jì)數(shù)，顯示器采用字符型液晶顯示器12864進(jìn)行顯示。系統(tǒng)原理框圖如圖

5、所示。系統(tǒng)工作過(guò)程：測(cè)量轉(zhuǎn)速的霍爾傳感器與自行車輪胎一側(cè)近距相接，自行車每轉(zhuǎn)二周，用定時(shí)器精確測(cè)得時(shí)間，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)車輪的轉(zhuǎn)速值。單片機(jī)CPU將數(shù)據(jù)處理后，通過(guò)LCD顯示出來(lái)。1.4 小結(jié) 本章通過(guò)總體設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)方案選擇的最終確定，研究了霍爾測(cè)速方法、顯示、電源、單片機(jī)等各部分模塊的可行性方案。介紹了系統(tǒng)各模塊結(jié)構(gòu)并進(jìn)行方案的比較、論證和最終的選擇。二：電路設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì)是碼表制作的核心環(huán)節(jié)。硬件部分，包括信號(hào)的輸入、控制、輸出。軟件部分采用C語(yǔ)言，通過(guò)模塊化程序設(shè)計(jì)，并結(jié)合protues7與keil4聯(lián)合仿真不斷調(diào)試，可達(dá)好的效果。21：總體硬件原理圖22：總體電路設(shè)計(jì)總圖

6、 （大圖見附件。右圖為霍爾元件輸入電路模塊） 輸入：1。使用霍爾傳感器獲得脈沖信號(hào)傳入單片機(jī)?；魻栐K電路如右圖所示。由于霍爾元件本身輸出電壓可達(dá)4.5V。因此。只需上拉一500歐左右的電阻便可達(dá)5V。2。溫度傳感器ds18b20-作為一單總線輸入輸出集成元件，接一上拉電阻4.7K（以保持釋放總線時(shí)為高電平），接入單片機(jī)。微控制器：STC89C52單片機(jī)。最兩33pF與一12MHZ晶振并聯(lián)構(gòu)成振蕩回路驅(qū)動(dòng)單片機(jī)。由于系統(tǒng)的需要，復(fù)位采用按鍵復(fù)位模式。與按鍵串聯(lián)的電阻起限流的作用。輸出：LCD-12864.圖中10K變位器起亮度調(diào)節(jié)的作用。本系統(tǒng)LCD采用串口輸入。并由輸出的信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)2

7、4軟件設(shè)計(jì)241：軟件流程圖242：設(shè)計(jì)步驟實(shí)現(xiàn)自行車轉(zhuǎn)速的測(cè)量顯示需要個(gè)步驟：1、 將速度非電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電脈沖信號(hào)。、單片機(jī)對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。、單片機(jī)對(duì)輸入的電信號(hào)進(jìn)行一系列處理;4、輸出顯示到上。實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量顯示需要以下個(gè)步驟：、ds18b20對(duì)溫度的感應(yīng);2、單片機(jī)對(duì)傳感器發(fā)出指命及進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取.、顯示到上43中斷設(shè)計(jì)定時(shí)器1每次中斷，標(biāo)志位_num自增；此處是為計(jì)算兩次中斷之間的時(shí)間而設(shè)置的一個(gè)變量。T=(T1_num*65536+TH1*256+TL1)/1000000 s外部中斷0本系統(tǒng)采用周期法測(cè)速。當(dāng)系統(tǒng)第一次進(jìn)入外部中斷0時(shí)。標(biāo)志位賦值為1（用以主程序循環(huán)中顯示部分）。啟

8、動(dòng)單片機(jī)片內(nèi)定時(shí)器。當(dāng)系統(tǒng)第二次進(jìn)入外部中斷0時(shí)，停止定時(shí)器計(jì)時(shí)。并處理數(shù)據(jù)。speed=1000000/(T1_num*65536.0+TH1*256.0+TL1);speed1=speed*R*3.14*2/100road=2*3.14*R*countroad;(每次進(jìn)入外部中斷0，路程計(jì)數(shù)量countroad自增一，以達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)算路程的數(shù)值)平均速度計(jì)算是通過(guò)自己的數(shù)值與下一次的數(shù)值取算術(shù)平均值的方式不斷更新。三：測(cè)試方法與測(cè)試結(jié)果測(cè)試過(guò)程主要是通過(guò)軟件形式完成的（附件中有真實(shí)場(chǎng)景）。軟件調(diào)試，方便，快捷。對(duì)于硬件系統(tǒng)并不復(fù)雜的系軟，軟件仿真完成了，硬件也就不成問(wèn)題了。測(cè)試儀器：prot

9、ues7.0與keil4。測(cè)試方法：利用keil4編譯程序，生成hex文件，導(dǎo)入protues中，進(jìn)行仿真。Keil4本身也具有模擬仿真的功能。可進(jìn)行單步執(zhí)行以及設(shè)置斷點(diǎn)等方法，觀察變量的變化，以達(dá)到程序的完好性。相應(yīng)圖片均在附件中。測(cè)試結(jié)果：（見附件）。由于軟件中并沒(méi)有同等型號(hào)的硬件。為了達(dá)到仿真的目的，對(duì)程序做了小的改變。四：討論與總結(jié)起初接觸到長(zhǎng)通杯的時(shí)候，對(duì)整個(gè)課程可謂是一頭霧水，找不到方向，不知從何入手。唯一的感覺(jué)，就是這東西很有意思，要親手焊接，要用軟件仿真。經(jīng)過(guò)這一段時(shí)間的努力。我們?nèi)缃褚呀?jīng)對(duì)這單片機(jī)有了初步的了解。也許這些東西是單片機(jī)設(shè)計(jì)里面最為簡(jiǎn)單的東西，寫的程序也是很基礎(chǔ)很簡(jiǎn)單的東西。但對(duì)于這每一個(gè)簡(jiǎn)單的部分，當(dāng)我們親手去完成后