基于单片机的电瓶车数字测速仪设计

论文总字数：15058字

摘 要

随着电瓶车的普及，人们越来越需要一种测速精度高，价格低廉，并且有智能限速功能的数字测速仪。实时反映当前车速对于电瓶车安全行驶起到关键作用。

本文所设计电瓶车数字测速仪是以51系列单片机作为控制核心的直流电机转速测量仪。电机转动产生的脉冲会被霍尔传感器接收到，该传感器对频率很敏感，而且受外界影响较小。

文章介绍了霍尔传感器测量原理，介绍了霍尔传感器测量系统如何进行工作，单片机通过计算脉冲的数量来实现对电瓶车速度的测量，如何将车速值显示在液晶屏幕上。在车速测量系统的硬件电路基础上进行软件编程的设计，主要按照不同模块的不同作用来编写程序代码。编写了测量车速的测量模块、计算车速的模块、显示车速的模块以及车速上限报警模块等程序代码。最后使用PROTEUSE软件进行仿真。

关键词：单片机；霍尔传感器；电机转速测量 ；液晶显示

The design of digital speedometer for electric vehicle based on SCM

Abstract

With the popularity of electric vehicles, there is a growing need for a high-speed precision, low cost, and intelligent digital speedometer speed limit function. Real time to reflect the current speed for safe driving electric vehicles play a key role.

This digital tachometer is a DC motor rate-meter in which 51 SCM is core of control. The pulse causes by motor’s ratation can be received by Hall sensor that is quite sensitive to frequency and hard to be disturbed by outside environment.

This paper introduces the principle of Hall sensor, the working process of Hall sensor, the method used by the SCM to calculate the number of pulse for measuring the speed of electric vehicle, the steps carried out by LCD to display the speed value. Software programming is written on the basis of hardware. The program can be divided into several models mainly includes measurement, speed calculation, display as well as alarm.
In the end,this software is simulated through PROTEUSE. Simulation result shows that the software program written by me is correct.

Keywords: Hall sensor；SCM；Speed Measurement ；LCD

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 引 言 1

1.1研究的背景及意义 1

1.2转速测量的介绍 1

1.3数字式转速测量系统的发展 1

1.4小结 2

第二章 硬件设计 3

2.1概述 3

2.2有关STC89C52单片机最小系统部分设计 4

2.3霍尔传感器测量电路设计 5

2.3.1霍尔元件 5

2.3.2霍尔传感器测量原理 5

2.3.3霍尔传感器接线 6

2.4液晶显示部分的设计 6

2.5 声光报警部分电路设计 7

2.6小结 7

第三章 电机转速测量 9

3.1概述 9

3.2 电机转动速度测量方法 10

3.3 电瓶车电机转动速度测量仪中使用的方法 13

3.3.1转速测量方法选择 13

3.3.2电瓶车数字测速仪的测速误差分析 13

3.4 小结 14

第四章 软件设计 16

4.1 概述 16

4.2液晶显示部分程序代码 17

4.3定时中断程序代码 17

4.4脉冲计数程序代码 18

4.5软件仿真 18

4.6 小结 19

第五章 结束语 20

致 谢 21

参考文献 22

附 录 23

第一章 引 言

1.1研究的背景及意义

二十一世纪，是“绿色环保”的时代，人们不仅需要注重节约能源，更加需要注重居住环境和绿色环保，这样才能实现社会的可持续发展。电动车作为排放比较低的机动车，就成了人们短途出行的首选。由于材料和技术的发展以及环保的迫切，电动车开始快速发展。

电动车的数量越来越多，速度也越来越快。近年来，涉及电瓶车的交通事故数量持续增加。我国相关法律规定电动车最高时速不可以超过十五公里。但现在电瓶车的实际速度远超过最高时速，一般在40-50公里左右，这样的冲击力是非常大的。电瓶车的产生一方面给大家带来方便，另一方面也给大家带来了安全隐患。因此，电瓶车的安全行驶问题已经成为不容忽视的问题。

测速仪是用来测量车辆行驶速度的仪器。目前电瓶车主要采用霍尔测速方法进行速度测量。

霍尔元件由半导体材料制作而成，它利用的是霍尔效应。它结构简单、体积小、对磁场敏感、频率响应宽、使用寿命长、输出电压变化大，因此，在自动化、测量、计算机和信息技术这些领域都普遍使用该元件。

霍尔传感器可将磁转换为电是利用霍尔效应。机车控制系统中经常会使用霍尔传感器，因为其灵敏度高、线性度好、稳定性高、体积小和耐高温,在机车控制系统中被广泛使用。为了测量车速，首先是将车轮的转速转换成脉冲信号，这样单片机可以识别，然后再对脉冲进行计数。

本论文设计的基于单片机的电瓶车测速仪，利用霍尔传感器产生脉冲信号，通过定时算法程序来计算出转速，最后通过LCD实时显示。该测速仪精度高，价格低廉，并且具有智能限速功能，强有力地保障了电瓶车的安全行驶。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：15058字