自行車速度里程表設(shè)計(jì)

1、自行車速度里程表設(shè)計(jì)自行車速度里程表設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 學(xué) 號(hào)：姓 名：記里鼓車記里鼓車l1800年前的漢代，大科學(xué)家張衡發(fā)明了記里鼓車。記里鼓車是中國(guó)古代用于計(jì)算道路里程的車，車中有木人執(zhí)槌向鼓，行一里則打一槌。而它的原理就是利用齒輪機(jī)構(gòu)的差動(dòng)關(guān)系。車輪的半徑是一定的，故而周長(zhǎng)一定，遞相鉤鎖，犬牙相制，周而復(fù)始。故而一里一擊。自行車速度里程表自行車速度里程表l里程=脈沖總數(shù)車輪周長(zhǎng)l速度=車輪周長(zhǎng)車輪轉(zhuǎn)一圈所用的時(shí)間l以 AT89S52單片機(jī)為核心，A44E霍爾傳感器測(cè)轉(zhuǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自行車速度里程的測(cè)量統(tǒng)計(jì)，將自行車的里程數(shù)及速度用LCD實(shí)時(shí)顯示。自行車速度里程表硬件部分自行車速度里程表硬件部分l

2、采用AT89s52單片機(jī)為核心.l單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)l復(fù)位電路的設(shè)計(jì)lAT89S52單片機(jī)的復(fù)位輸入的引腳RET為AT89S52提供初始化的手段。它可以使程序從指定處開始執(zhí)行，就是從程序存儲(chǔ)器中的0000H地址單元開始執(zhí)行其程序。本設(shè)計(jì)的復(fù)位電路是采用按鍵復(fù)位的電路。單片機(jī)復(fù)位通過按動(dòng)按鈕S1產(chǎn)生高電平復(fù)位稱手動(dòng)復(fù)位。上電時(shí)，剛接通電源，電容C1相當(dāng)于瞬間短路，

3、+5V立即加到RET端，該高電平使AT89S52全機(jī)自動(dòng)復(fù)位，這就是上電復(fù)位；若運(yùn)行過程中需要程序從頭執(zhí)行，只需按動(dòng)開關(guān)即可。l時(shí)鐘晶振電路的設(shè)計(jì)l時(shí)鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)地工作。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。AT89S52片內(nèi)由一個(gè)反相放大器構(gòu)成振蕩器，可以由它產(chǎn)生時(shí)鐘。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。單片機(jī)內(nèi)部有個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相的放大器，此高增益反相放大器的輸入為芯片引腳XTAL1，而輸出端為引腳XTAL2。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器和電容，就會(huì)構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。l本設(shè)計(jì)中的電路中的電容C1和C

4、2的電容值為30pf。外接電容值的大小會(huì)影響振蕩器的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。而外接晶體的振蕩頻率的大小，主要取決于單片機(jī)的工作頻率范圍，每一種單片機(jī)都有自己的最大工作頻率，外接的晶體振蕩頻率不大于單片機(jī)的最大工作頻率即可。此外，如果單片機(jī)有串行通信，則應(yīng)該選擇振蕩頻率除以串行通信頻率可以除盡的晶體。本設(shè)計(jì)晶振采用12MHz，則計(jì)數(shù)周期：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖原理圖霍爾傳感器霍爾傳感器l自行車?yán)锍趟俣扔?jì)的傳感器電路設(shè)計(jì)是硬件電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)部分，但也是最為關(guān)鍵的部分。它包括信號(hào)的捕獲、放大、整形和傳送等。l霍爾器件有許多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固、壽命長(zhǎng)、體積小、重

5、量輕、頻率高（可達(dá)1MHz）、安裝方便、功耗小、耐震動(dòng)、不怕灰、油污、煙霧及水汽等的污染或腐蝕?；魻柧€性器件的精度高、線性度好；霍爾開關(guān)器件無觸點(diǎn)、無磨損；輸出波形清晰、無回跳、無抖動(dòng)、位置重復(fù)精度高。各種補(bǔ)償和保護(hù)措施的霍爾器件工作溫度范圍寬，可達(dá)到55150。本設(shè)計(jì)采用的就是A44E集成開關(guān)型霍爾傳感器。液晶顯示器液晶顯示器l因?yàn)橐壕У目臻g比較大的，用液晶不用切換按鍵，直接可以顯示完的，液晶有倆行內(nèi)容可以顯示的，上面顯示速度下面顯示里程。而采用LED數(shù)碼管作為顯示器的話在實(shí)現(xiàn)速度和里程的轉(zhuǎn)化的時(shí)候怎會(huì)非常復(fù)雜。l因此本設(shè)計(jì)采用的LCD液晶顯示器。lLCD 液晶顯示器是 Liquid Cry

6、stal Display 的簡(jiǎn)稱本設(shè)計(jì)采用的是LCD1602液晶顯示模塊，LCD1602屬于工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16x02即32個(gè)字符，即列2行。LCD1602液晶也叫LCD1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。其他硬件部分其他硬件部分l排阻l排阻就是封裝在一起的若干電阻，可以是串聯(lián)，也可1端并接（看電路需要）。只是簡(jiǎn)化了PCB的設(shè)計(jì)、安裝，減小空間，保證焊接質(zhì)量。它們的一個(gè)引腳都連到一起，作為公

7、共引腳，其余引腳正常引出。所以如果一個(gè)排阻是由n個(gè)電阻構(gòu)成的，那么它就有n+1只引腳，一般來說，最左邊的那個(gè)是公共引腳。它在排阻上一般用一個(gè)色點(diǎn)標(biāo)出來。本設(shè)計(jì)中采用的A103J的10K排阻，起到保護(hù)電路和上拉電壓的作用。使用排阻比用若干只固定電阻更方便。l電源模塊l本設(shè)計(jì)單片機(jī)電源采用4節(jié)1.8V鋰性干電池串聯(lián)作為電源供電。串聯(lián)一小燈泡作為電源指示燈。 l馬達(dá)l本次設(shè)計(jì)中的采用馬達(dá)為型號(hào)RF-300FA-12350。在其中軸上連接一轉(zhuǎn)盤，并用熱膠固定一小磁鐵，以馬達(dá)發(fā)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)中軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)準(zhǔn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)給霍爾傳感器的脈沖信號(hào)。自行車速度里程表軟件設(shè)計(jì)自行車速度里程表軟件設(shè)計(jì)l在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，軟件設(shè)計(jì)必須與硬件設(shè)計(jì)相結(jié)合?；诨魻杺鞲衅鞯淖孕熊囁俣壤锍瘫淼能浖O(shè)計(jì)包括上電初始化程序、中斷子程序、速度調(diào)用子程序、里程調(diào)用子程序、LCD顯示子程序、延時(shí)子程序等幾大部分。由于要實(shí)現(xiàn)很多功能，所以采用模塊化設(shè)計(jì)。里程計(jì)算子程序里程計(jì)算子程序和速度計(jì)算子程序和速度計(jì)算子程序調(diào)試故障及原因分析調(diào)試故障及原因分析 如何穩(wěn)定的供給霍爾傳感器一脈沖信號(hào)l設(shè)計(jì)初期用手拿一小磁鐵，并平穩(wěn)的劃過霍爾傳感器，以