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摘 要

目前，随着经济和科技的发展，人们的生活水平提高了很多，私家车的盛行也使城市的交通压力倍增，因此共享单车的出现给城市居民提供了便捷的出行方式。本设计中以单片机STC89C52RC为控制核心，使用霍尔传感器测量自行车的速度，通过数值换算获得自行车的里程和速度，同时本系统能实现断电时存储里程信息，显示里程和速度，还具有超速提醒功能。软件部分编程采用模块化设计概念，便于调试，硬件电路设计简单，通用性好。

关键词：里程，速度，霍尔传感器，单片机

Absrtact: At present, with the development of economy and science and technology, people"s living standards have improved a lot. The prevalence of private cars has also doubled the traffic pressure of cities. Therefore, the emergence of shared bicycles provides urban residents with convenient modes of travel. In this design, the single-chip STC89C52RC is used as the control core. The Hall sensor is used to measure the speed of the bicycle. The mileage and speed of the bicycle are obtained through numerical conversion. At the same time, the system can store the mileage information when the power is off, display the mileage and speed, and also have the speed warning. Features. The software part programming adopts the modular design concept, which is convenient for debugging, the hardware circuit design is simple, and the versatility is good.

Key words: Mileage, Speed, Hall sensor, Single Chip Microcomputer

目 录

1 前言 4

2 自行车里程速度计硬件电路设计 5

2.1单片机的选择 5

2.2速度测量传感器的选择 8

2.3霍尔传感器的测量原理 10

2.4存储器的介绍 10

2.5单片机外围电路的设计 11

3 自行车里程速度计软件程序设计 16

3.1自行车里程速度计总体程序设计 16

3.2数据处理子程序的设计 17

4 系统调试及分析 19

4.1硬件调试 19

4.2软件调试 19

4.3设计实物图 19

结论 21

参考文献 22

致谢 23

附录I元件清单 24

附录II源程序 25

1 前言

因为现代经济科技的发展，人们可以选择许多不同类型的交通运输工具。但自行车因它轻便快捷，绿色环保，有益健康的特点一直受到人们的青睐。同时，它也被人们用来锻炼，运动，甚至成了奥运会比赛项目之一。自行车运动需要一个速度测量装置，来了解当前的运动状况，并且适当地调整外部条件，例如温度、风速等，以产生最佳的运动效果。速度测量器件现在虽说设计的很好，但机械或模拟数字电路大多数都或多或少的不完美，存在些许缺点，例如低精度、大尺寸、高功耗等等。单片机所具有的优点如多功能、低功耗、视觉精度高和显示时间、当前速度、总距离数等。本文介绍了自行车里程表设计的硬件和软件解决方案。硬件设计中有一部分使用霍尔元件将来自每个周期的脉冲传输到微控制器系统，然后使用单片机系统处理和传输信号。

在21 世纪，自行车依旧是城市居民选择的交通工具之一。随着社会、科技的发展，人们生活水平的提高，现在家用轿车、公交车，地铁等等构成了一个城市较完整交通网，越来越多的人选择更快捷舒适的机动车，所以城市的机动化程度越来越高，自行车对于人们的作用和重要性逐渐降低。但因为机动化越来越高，城市交通愈加拥挤，因此人们也会乐意选择轻便的自行车作为他们的出行方式，所以自行车在交通系统中的地位和作用不仅有助于城市交通系统的长期发展，而且有助于城市居民生活的进步。可持续交通的发展在中国城市可持续发展进程中占着极其重要的部分。但目前，中国城市的交通问题形势依旧严峻，尤其是大城市的居民，他们面对的交通城市问题日益凸显。而很多人因行车难、停车难头痛不已。越来越严重的交通问题所带来的后果不断加剧了城市的环境恶化，如汽车尾气的排放污染城市的空气质量，越来越多的私家车让道路堵塞问题愈加严重等等，这些问题一直都是阻碍着中国城市的快速发展的因素之一。所以，目前最重要的事情是要确保中国城市交通系统的完善和改良，以实现中国城市的可持续发展。 当然，在可持续城市发展的过程中，自行车更适合外出使用，以它们作为出行方式会让人们从节能和环保中获益匪浅。 不仅中国在发展自行车，世界上许多发达国家也一直都在发展自行车交通，而且在改进自行车技术方面也很成熟。

2 自行车里程速度计硬件电路设计

里程表的硬件包括霍尔传感器，STC89C52RC微控制器，24C02存储器和LCD显示器，具有里程和速度测试以及显示功能。在硬件系统设计中，至少要有一个永磁体固定在自行车车轮上，当自行车上骑行时，车轮转动并且霍尔元件不断接近永磁体。 此时，霍尔元件产生脉冲，然后脉冲会不断的被送到单片机的内部，单片机连续计数此脉冲。在最终计算之后，由部件传输的脉冲数可用于计算循环里程和速度。系统硬件系统框图如图2.1所示。当骑行速度超过最大骑行速度行驶，系统将发出警报，在本设计中也就是蜂鸣器发出声响。

本系统的总体设计框图如图2.1所示。

图2.1 总体设计框图

2.1 单片机的选择

单片机是一块有很多芯片的“板子”，各种芯片的工作需要由电路板上的电路完成。它可以通过程序控制和检测一个引脚输出或输入为高电平还是低电平。所以，要实现某些特定的功能，需要人们手动编写程序并将程序发送到单片机内部，并且有必要添加各种接口连接器，外部设备，管理对象和其他软件和硬件设备来根据人们预定的设计完成一系列动作，最后实现特定功能。单片机内部结构示意图如图2.2所示。

定时/计数器

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