基于单片机和光电传感器的显示电动自行车速度里程表设计
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2011-05-30
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基于单片机与光电传感器的电动自行车速度/里程表设计
作者： 发布时间：2009-04-20 00:15:34 来源： 繁体版%访问数：34
张怀强%周通%陆坤%何为民% 从保护环境和经济条件许可等因素综合来看，电动自行车目前乃至今后都
有着广阔的发展空间。目前市面上电动自行车的速度表和里程表都是机械的，看起来不够直观与方便。如
果能用 led 直接显
张怀强%周通%陆坤%何为民% 从保护环境和经济条件许可等因素综合来看，电动自行车目
前乃至今后都有着广阔的发展空间。目前市面上电动自行车的速度表和里程表都是机械的，
看起来不够直观与方便。如果能用 led 直接显示出来里程数或速度值，就可节省用户的时
间及精力处理自行车行进过程中的突发事件。% 本文介绍的速度与里程表设计以单片机
和光电传感器为核心。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行
控制与计算，再采用 led 模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直观的显示
给使用者。%系统概述% 本系统由信号预处理电路、单片机 at89c2051、系统化 led 显
示模块、串口数据存储电路和系统软件组成。其中信号预处理电路包含信号放大、波形变
换和波形整形。对待测信号进行放大的目的是降低对待测信号的幅度要求；波形变换和波
形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机相连的 ttl 信号；通过单片机的设置可使
内部定时器 t1 对脉冲输入引脚 t0 进行控制，这样能精确地算出加到 t0 引脚的单位时间内
检测到的脉冲数；设计中速度显示采用 led 模块，通过速度换算得来的里程数采用 i2c 总
线并通过 e2prom 来存储，既节省了所需单片机的口线和外围器件，同时也简化了显示部
分的软件编程。% 系统的原理框图如图 1 所示。
%图 1 系统的原理框图%工作原理% 该设
计能实时地将所测的速度与累计里程数显示出来，主要是将传感器输入到单片机的脉冲信
号的频率（传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号）实时地测量出来，考虑到信号
的衰减、干扰等影响，在信号送入单片机前应对其进行放大整形，然后通过单片机计算出
速度和里程，再将所得的数据存储到串口数据存储器，并由 led 显示模块交替显示所测速
度与里程。本设计的里程数的算法是一种大概的算法（假设在一定时间内自行车是匀速行
进，平均速度与时间的乘积即为里程数）。% 设计时，应综合考虑测速精度和系统反应
时间。本设计用测量脉冲频率来计算速度，因而具有较高的测速精度。在计算里程时取了
自行车的理想状态。实际中，误差控制在几米之内，相对于整个里程来说不是很大。为了
保证系统的实时性，系统的速度转换模块和显示数据转 bcd 码模块都采用快速算法。另外，
还应尽量保证其他子模块在编程时的通用性和高效性。本设计的速度和里程值采用 6 位显
示，并包含两个小数位。%系统的硬件设计脉冲发生源%本设计采用了 ST1101 红外光电传
感器，进行非接触式检测。当有物体挡在红外光电发光二极管和高灵敏度的光电晶体管之
资源评论
u0129361052014-03-04应该不错，我还没有应用到实战。- 尘土相归2013-12-09很好用，多谢分享者。
luoyanghero2015-06-25还不错啊，对我做课程设计有用。
