基于单片机自行车测速系统设计说明.doc

《基于单片机的自行车测速系统设计》 自行车作为一种历史悠久的交通工具，经历了从木质玩具到现代休闲运动自行车的演变。随着生活质量的提高，自行车的角色已不仅限于出行，更成为了娱乐、健身的选择。为了满足人们对自行车多功能性的需求，自行车速度里程表应运而生，从单纯的里程显示发展到速度、时间、能耗等多种信息的显示。 本设计以MCS-51系列单片机为核心，构建了一个体积小巧、操作简便的便携式自行车速度里程表。该系统能够自动监测并显示自行车的行驶距离和运行速度，提升了骑行体验。设计内容包括硬件电路设计（如单片机外围电路和LED显示电路）和软件程序设计（如初始化程序、中断采样和显示子程序），软件部分采用汇编语言编写，遵循自顶向下、模块化的程序设计原则。 在硬件方案中，选用了霍尔元件作为传感器，当车轮转动时，霍尔元件会感应到磁钢产生的脉冲信号，这些脉冲被送入单片机进行计数。通过计算脉冲数量和时间，可以得出即时速度和累计里程。其中，霍尔元件相较于其他传感器，具有抗环境干扰能力强、安装简便等优势。 软件设计主要包括初始化设置，确保单片机正常运行；定时中断采样程序，用于捕捉霍尔元件产生的脉冲，更新速度和里程数据；显示子程序，负责在LED数码管上动态显示相关信息。在实际操作中，通过按下里程键或速度键，可以选择显示当前里程或速度。 在具体实现过程中，单片机的计数器T1用于记录每圈时间，从而计算速度。计数器T1的计数值乘以轮圈周长L，即可得到总里程。同时，通过中断0端口P3.2接收霍尔元件的脉冲信号，每接收到一个脉冲信号，表示车轮转动一圈，中断次数累计即为里程。通过这种设计，系统能够实现准确、实时的里程和速度测量。 总体来说，本设计巧妙地结合了硬件电路和软件算法，以满足自行车速度里程表的基本功能需求。选用的霍尔元件传感器提高了系统的稳定性和可靠性，而模块化的软件设计则使程序易于调试和扩展。这样的自行车测速系统，不仅提高了骑行的便捷性，也为自行车的智能化发展提供了新的思路。