1、 专业方向专业方向模块综合模块综合设计设计 课题:课题:电动车速度测量显示仪 班班 级级 测控测控 10821082 学生姓名学生姓名 学号学号 指导教师指导教师 一、设计内容及要求设计内容及要求 1 1检测并显示电动自行车实时速度 2 2检测、显示并累计电动自行车行驶里程 3 3技术参数 a 电动车最高速度: 50km/h b 电动车轮胎直径: 14 英寸 c 电动车电池电压: 24V d 检测精度: 1% e 显示: 8 位 LED 4 4设计要求 (1)电路图 (2)程序清单 (3)运行结果 二、方案设计与讨论方案设计与讨论 1 1速度测量原理速度测量原理 测量一定时间间隔 T 内自行车
2、转过的圈数 Q。假设车轮的周长 为 L,则速度 V=Q*L/T 2 2开关型霍尔传感器开关型霍尔传感器 霍尔传感器是利用霍尔效应把磁输入信号转换成电信号的器 件。把开关型霍尔传感器安装在自行车贴近车轮的支架上,磁钢 安装在辐条上,当磁钢靠近霍尔传感器的时候,传感器输出一个 无抖动的低电平,单片机根据此信号可计算里程、速度等。霍尔 传感器的优点是稳定和安装简易,缺点是成本较高。 本设计采用开关型霍尔传感器,但由于实验室设计所限,实际 测速时并未采用,而是直接从信号发生器中产生低频脉冲代替霍 尔传感器向单片机输入脉冲信号,从而显示相应的速度。 3LEDLED 八段数码管显示八段数码管显示 8 位
3、LED 显示。其中低 3 位显示速度,要求保留 1 位小数。高 5 位显示里程,同样要求保留 1 位小数。速度即时显示,最大显 示位 35.0,里程每走 100 米计数一次,最高显示 9999.9。 三、三、系统概述及工作原理系统概述及工作原理 1本系统由信号预处理电路、单片机、系统化 显示模块、串口数据存储电路和系统软件组成。其中信号处理 电路包含信号放大、波形变换和波形整形、 对待测信号进行放大的目 的是降低对待侧信号的幅度要求; 波形变换和波形整形电路则用来将 放大的信号转换成可与单片机相连的信号; 通过单片机的设置 可使内部定时器对脉冲输入引脚进行控制, 这样能精确地算出加 到引脚的单
4、位时间内检测到的脉冲数; 设计中速度显示采用模 块, 通过速度换算得来的里程数采用 总线并通过来 存储,既节省了所需单片机的口线和外围器件,同时也简化了显示部 分的软件编程。 流程图 系统软件包括单片机和显示模块的初始化模块、速度里程 技术模块、速度显示数据转码模块、演示模块、数据显示模块 以及及时终端服务模块等。 2该设计能实时地将所测的速度显示出来, 该速度里程表能将传 感器输入到单片机的脉冲信号的频率实时地测量出来, 并由串口晶体 管显示模块实时显示。 单片机利用系统时钟的计时中断功能,并利用 定时器的计数脉冲,然后通过计算在晶体管上即时显示。为了方 便计算要显示数据段码,可再将其转换成压缩码, 然后通过查 表将要显示的数据值中每一位的压缩码转