1、1 选题目的和意义选题目的和意义 自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史， 在这两百年间人类在不断 的尝试与研发过程中， 自行车发展的目的也从最早的代步工具转换成休闲娱乐的 用途，随着生活水平的提高，人们希望自行车的功能更强大，而里程计/速度计 正满足了这个需求。现在先进的里程/速度计不仅能显示实时的速度和里程，还 显示时间，甚至具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能。 对于自行车爱好者来说，本设计更是有着很重要的意义，增加了出行的安全 性和便捷性，本设计主要针对具有远距离跋涉性质的自行车设计的。 中国是一个自行车大国，从前景来说，随着社会的进一步发展，我国的私家 车总量越来越大，
2、堵车现象也越来越严重，影响了社会效率，必然还会有大量的 人选择骑自行车，因此为自行车提供便捷也将成为一个热门话题和热门课题。 本设计采用 AT89C51 单片机作控制，利用霍尔元件等器件设计一个可用 LED 数码管显示当前自行车行驶的距离及速度并具有超速报警功能的自行车里程/速 度表，使其作为自行车的一种辅助工具，让自行车的功用更强大，给人们带来更 多的方便。 2 关于本课题的国内外现状关于本课题的国内外现状 目前国内自行车里程/速度计等设备的发明具有测量骑车人的心跳，显示骑 车人热量消耗等功能，让人能清楚的知道当前的速度、时间、里程等数据。如佛 山高明华劲电子公司的自行车里程表 MS601，
3、 能动态显示形式路程、 骑车时间、 实时速度等，此外山地自行车爱好者为了测算自己的骑行里程，他们使用了具有 类似功能的码表。 国外很多大学生喜好山地自行车，为了在山地，丘陵，高原等地形中，更加 安全舒适，他们自行研究设计速度里程计，此外还设有显示温度，湿度，心跳， 脉搏等，功能齐全，在发达的欧洲国家，比如瑞士，国民对自行车这种环保交通 工具比较钟爱，因此科研机构或个人也有很多致力于研究自行车配件的，为了让 人们在骑自行车时更加舒适，安全，人性化。 3 设计思路设计思路 采用 AT89C51 芯片， 用霍尔元件将车轮的转速转换成电脉冲， 经过处理后 送入单片机。里程及速度的测量，是经过 AT89
4、C51 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，计算结果通过 LED 显示器显示 出来。 传感器是获取自然或生产领域中信息的关键器件， 是现代信息系统和各种设 备不可缺少的信息采集工具。 磁传感器是一种将磁学量信号转变为电信号的器件 或装置。随着信息产业、工业自动化、医疗仪器等的飞速发展和计算机应用的普 及， 需要大量的传感器将被测或被控的非电信号转换成可与计算机兼容的电信号。 作为输入信号， 这就给磁传感器的快速发展提供了机遇， 形成了磁传感器的产业。 其中最具代表的磁传感器就是霍尔传感器，在自动检测系统中，利用霍尔传感器 测转数是一种最基本的测量工作。 本课
5、题的主要功能是测量并通过 LED 数码管进行动态显示当前的速度和里 程，并在超速时发出警报。本课题要求达到的各项指标及实现方法如下： 1. 利用霍尔传感器产生里程数的脉冲信号。 2. 对脉冲信号进行计数。 实现：利用单片机自带的计数器 T1 对霍尔传感器脉冲信号进行计数。 3. 对数据进行处理，要求用 LED 显示里程总数和即时速度。 实现：利用软件编程，对数据进行处理得到需要的数值。 最终实现目标：自行车的速度里程表具有里程、速度测试与显示功能，采用 单片机作控制，显示电路可显示里程及速度。 总体设计思路：首先进行初始化，选择车轮周长，P3.0 是用于里程和速度切 换的，低电平为显示速度，高
6、电平为显示里程。根据 P3.0 的状态来决定显示内 容，P3.0=1 时，转到计算速度子程序并进行显示;P3.0=0 时，转到计算里程子程 序并进行显示。P1.0 和 P1.1 口分别用于显示里程状态和速度状态。P1.2、P1.3、 P1.6 和 P1.7 口分别用于设置轮圈的大小，低电平有效。中断 0 用于对轮子圈数 的计数输入，轮子每转一圈，霍尔传感器输出一个低电平脉冲。将根据里程寄存 器中的内容计算和判断出行驶里程数。中断 1 用于控制定时器 T1 的启/停，当输 入为 0 时关闭定时器。此控制信号是将轮子圈数的计数经二分频后形成。这样， 每次定时器 T1 的开启时间刚好为转一圈的时间，根据轮子的周长就可以计算出 自行车的速度。 系统的原理框图 外部信号 霍 尔 传 感 外 部 存 储 AT89C51 单 片 机 里程显示 速度显示 报警部分 4 系统分析系统分析 单片机是本次设计的核心部件，它是信号从采集到输出的桥梁，而且包括计 算、定时、信息处理等功能。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 12 即 P3.2 外部中断 0 端输入，传感器
