电动自行车速度里程表
一、设计内容及要求
1.检测并显示电动自行车实时速度
2.检测、显示并累计电动自行车行驶里程
3.技术参数
i. 电动自行车最高速度: 35km/h
ii. 电动自行车轮胎直径: 14 英寸
iii. 电动自行车电池电压: 24V
iv. 检测精度: ±1%
v. 显示: 8 位 LED
4.设计要求
(1)电路图
(2)设计说明书(不少于 2500 字)
(3)程序清单
(4)运行结果
二、方案设计与讨论
1.速度测量原理
测量一定时间间隔 T 内自行车转过的圈数 Q。假设车轮的周长为 L,则速度 V=Q*L/T
2.开关型霍尔传感器
霍尔传感器是利用霍尔效应把磁输入信号转换成电信号的器件。把开关型霍尔传感
器安装在自行车贴近车轮的支架上,磁钢安装在辐条上,当磁钢靠近霍尔传感器的时候,
传感器输出一个无抖动的低电平,单片机根据此信号可计算里程、速度等。霍尔传感器
的优点是稳定和安装简易,缺点是成本较高。
本设计采用开关型霍尔传感器,但由于实验室设计所限,实际测速时并未采用,而
是直接从信号发生器中产生低频脉冲代替霍尔传感器向单片机输入脉冲信号,从而显示
相应的速度。
3.LED 八段数码管显示
8 位 LED 显示。其中低 3 位显示速度,要求保留 1 位小数。高 5 位显示里程,同样
要求保留 1 位小数。速度即时显示,最大显示位 35.0,里程每走 100 米计数一次,最
高显示 9999.9。
三、系统概述及工作原理
1.本系统由信号预处理电路、单片机8051F410、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侧信号的幅度要求;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T0
对脉冲输入引脚进行控制,这样能精确地算出加到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I
2
C总线并通过E
2
PRO
M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。