基于51单片机的自行车测速系统设计.doc
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2022-07-17
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摘 要
随着居民生活水平的不断提高,人们对于生活质量的要求也日益增加,尤其是对健身
的要求。自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具,而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的
首选.自行车的速度里程表能够满足人们最基本的需求,让人们能清楚地知道当前的速度、
里程等物理量。而对于自行车运动员来说，最为关心的莫过于一段时间内的训练效果.因
为教练要根据一段时间内运动员的训练效果进行评估，从而进行适当的调整已使运动员达
到最佳的状态.因此爱好自行车运动的人十分学要一款能测速的装置，以知道自己的运动
情况.并根据外界条件，如温度，风速等进行适当的调节,已达到最佳运动的效果。
关键词：单片机、LED 显示、里程/速度、霍尔元件
第一章系统总方案分析与设计
1.1 课题主要任务及内容
本课题主要任务是利用霍尔元件、单片机等部件设计一个可用 LED 数码管实时显示里
程和速度的自行车的速度里程表。本文主要介绍了自行车的速度里程表的设计思想、电路
原理、方案论证以及元件的选择等内容，整体上分为硬件部分设计和软件部分设计.
本文首先扼要对该课题的任务进行方案论证，包括硬件方案和软件方案的设计;继而
具体介绍了自行车的速度里程表的硬件设计，包括传感器的选择、单片机的选择、显示电
路的设计；然后阐述了该自行车的速度里程表的软件设计，包括数据处理子程序的设计、
显示子程序的设计；最后对本次设计进行了系统的总结.
具体的硬件电路包括 AT89C52 单片机、霍尔元件以及 LED 显示电路等。
软件设计包括：中断子程序设计，里程计算子程序设计，显示子程序设计。软件采用
汇编语言编写，软件设计的思想主要是自顶向下,模块化设计，各个子模块逐一设计.
1。2 任务分析与实现
本设计的任务是：以通用 AT89C52 单片机为处理核心，用传感器将车轮的转数转换为
电脉冲，进行处理后送入单片机。里程及速度的测量,是经过 AT89C52 的定时/计数器测出
总的脉冲数和每转一圈的时间,再经过单片机的计算得出,其结果通过 LED 显示器显示出
来。
本系统总体思路如下:假定轮圈的周长为 L，在轮圈上安装 m 个永久磁铁,则测得的里
程值最大误差为 L/m。经综合分析，本设计中取 m=1.当轮子每转一圈，通过开关型霍尔元
件传感器采集到一个脉冲信号,并从引脚 P3。2 中断 0 端输入,传感器每获取一个脉冲信号
即对系统提供一次计数中断。每次中断代表车轮转动一圈，中断数 n 和周长 L 的乘积为里
程值。计数器 T1 计算每转一圈所用的时间 t，就可以计算出即时速度 v。当里程键按下时，
里程指示灯亮，LED 切换显示当前里程;当速度键按下时，速度指示灯亮，LED 切换显示当
前速度。
要求达到的各项指标及实现方法如下:
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