单片机汽车里程表的设计与实现
本次论文的设计是以STC89C52单片机为核心芯片，从而来实现汽车里程表多功能的设计。在本设计中，利用了霍尔传感器，通过测量汽车里程表的转速，然后将测出的转速通过通过脉冲信号，传送给单片机，进而将测出的数值在液晶显示器上显示出来。并且在本设计中，可以设置汽车的最高速度，当速度超过设置值时蜂鸣器就开始报警，及时提醒驾驶员减速慢行。这种超速报警系统，在汽车业上用途很广，减少了很多道路意外情况的发生，具有一定的产业转化价值。
目录
一、 前言 6
二、 整体方案设计 7
（一） 方案设计 7
（二） 方案论证 7
1. 控制模块 7
2.显示模块 7
3.测速模块 8
4. 报警模块 8
5.电源模块 8
三、 硬件设计 9
（一）单片机最小系统的设计 10
（二） 电机模块 10
（三） 报警模块 11
（四） 时钟模块 12
（五） 显示模块 12
（六）测速模块 13
（七） 按键模块 13
四、 软件设计 14
（一） 系统程序设计 14
（二） 显示流程图 14
（三） 速度处理流程图 15
（四） 使用Keil c51编写程序 16
（五） 系统仿真 16
五、 系统调试 18
（一） 调试步骤 18
（二）调试中出现的问题 19
（三）软件调试 19
（四） 制作问题 20
参考文献 21
总结与展望 22
致谢词 23
附录一 原理图 24
附录二 PCB图 24
附录三 元器件清单 25
附录四 实物图 26
附录五 源程序 27
第 一 章 前言
随着近代科技的发展，电子与机械技术已经趋于成熟，人们生活水平也不断得到了提高，这就要求人们的物质也要
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跟上时代的进展。由于人生生活节奏的加快，这就促使了交通工具的发展，从几十年前的机械车，到今天的汽车，经历了天翻地覆的变化。
虽然汽车作为交通工具已经很是方便，但还是满足不了人们的需求。并且交通事故也是越加频繁，造成了很多因为超速行驶引发的严重后果。在这种情况下， 如果汽车安装超速报警器，就可以尽量避免了交通事故的发生。
近年来，很多国家也认识到的交通安全的重要性，除了加大了对道路管理制度，也研发了先进的信息采集设备，特别是在超速方面做出了大量的研究。在我国，有关设计研究部门对超速问题进行了很多测试和实验。在1996年，我国已经对高等级公路分车型限速标志的设置提出了建议。目前我国超速检测主要有：激光测速、雷达测速、线圈测速、视频测速等。在国外，有关学者对超速的研究也比较成熟，有的已经建立很多不同的车速模型。最早获得过专利的汽车视频检测系统是美国的AUTOSCOE系统。主要采集道路的车流量以及车速等道路状况。到现在21世纪，汽车限速设置也是在飞速的发展中。希望能够设计出被广泛应用的汽车限速装置。广州微创已经研发出了一种超速报警器。当超过设定速度最大值时会第一时间语音提醒驾驶员减速慢行。据悉，法国汽车制造及委员会与法国标致雪铁龙集团和雷诺汽车公司一起联合推出了三种限速装置，其中最简单的就是超速报警器。
由此可以看出，国内外对汽车超速问题都尤为重视。不仅如此，还要继续探讨研发出更加符合国情的设计。对于我国现阶段的道路状况而言，设计出符合我国控制汽车车速的方案是有很大的前景的。并且汽车的功能不在单一化，这次设计的汽车里程表就是一个辅助功能。
本次的设计主要是以STC89C52单片机为核心芯片，进行设计的，主要利用了单片机的体积小，功能齐全，便于设计等特点。此设计中用到的硬件系统，主要是单片机、传感器以及显示器。通过传感器，记录汽车在行驶过程中的运行路程，然后给单片机发送脉冲信号，单片机再经过一些线路的搭建，最终在显示器上显示出路程，速度及时间。接下来就是进行软件的编程，通过编写一系列适合设计的程序，然后在仿真器上进行模拟，接着对程序进行测试，最后得出实验结果。
第二章 整体方案设计
一、 方案概述
采用单片机实现：通过霍尔传感器检测外部信号，即汽车的转速，将所得信号转换为数字信号，然后进行传送，到达单片机后，对信号进行处理。最后在显示器上显示。如果当速度超过了一定的数值，会有蜂鸣器的报警功能。系统框图如图21所示
?
图21系统框图
二、 方案分析
1、 控制模块分析
作为本设计的核心，其运算精度，功能的多样性以及抗干扰性的能力是系统稳定性的基础。因此为了本实验的系统更加稳定选择出有利于本设计的微处理器是很重要的。
AT89C51作为一种常用的单片机，具有4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。并且指令简单，外围电路简单，硬件设计方便，io口操作简单，无方向寄存器，资源丰富，价格便宜、容易购买。
STC89C52也是一种常用的单片机。具有低功耗、高性能、运算速率快，性价比高等特点。8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。
对于上面的两种处理器来考虑的话，STC89C52内存比较大，而且稳定性较高。由此可见STC89C52更合适我的设计要求。
2、显示模块分析
随着液晶显示技术的高速发展,现代汽车电子仪表板已开始从传统的模拟指针式表头、数码管(LED)显示向数字智能化方向发展。平板显示器特别是点阵式液晶(LCD)器,由于体积小、质量小、功耗微、色调柔和、无闪烁、无射线辐射,而且可以显示更多内容，功能比较齐全。本设计要显示当前的速度值以及他的时间等数值，所以选择功能较多的LCD显示器作为我的显示模块。
目录
一、 前言 6
二、 整体方案设计 7
（一） 方案设计 7
（二） 方案论证 7
1. 控制模块 7
2.显示模块 7
3.测速模块 8
4. 报警模块 8
5.电源模块 8
三、 硬件设计 9
（一）单片机最小系统的设计 10
（二） 电机模块 10
（三） 报警模块 11
（四） 时钟模块 12
（五） 显示模块 12
（六）测速模块 13
（七） 按键模块 13
四、 软件设计 14
（一） 系统程序设计 14
（二） 显示流程图 14
（三） 速度处理流程图 15
（四） 使用Keil c51编写程序 16
（五） 系统仿真 16
五、 系统调试 18
（一） 调试步骤 18
（二）调试中出现的问题 19
（三）软件调试 19
（四） 制作问题 20
参考文献 21
总结与展望 22
致谢词 23
附录一 原理图 24
附录二 PCB图 24
附录三 元器件清单 25
附录四 实物图 26
附录五 源程序 27
第 一 章 前言
随着近代科技的发展，电子与机械技术已经趋于成熟，人们生活水平也不断得到了提高，这就要求人们的物质也要
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跟上时代的进展。由于人生生活节奏的加快，这就促使了交通工具的发展，从几十年前的机械车，到今天的汽车，经历了天翻地覆的变化。
虽然汽车作为交通工具已经很是方便，但还是满足不了人们的需求。并且交通事故也是越加频繁，造成了很多因为超速行驶引发的严重后果。在这种情况下， 如果汽车安装超速报警器，就可以尽量避免了交通事故的发生。
近年来，很多国家也认识到的交通安全的重要性，除了加大了对道路管理制度，也研发了先进的信息采集设备，特别是在超速方面做出了大量的研究。在我国，有关设计研究部门对超速问题进行了很多测试和实验。在1996年，我国已经对高等级公路分车型限速标志的设置提出了建议。目前我国超速检测主要有：激光测速、雷达测速、线圈测速、视频测速等。在国外，有关学者对超速的研究也比较成熟，有的已经建立很多不同的车速模型。最早获得过专利的汽车视频检测系统是美国的AUTOSCOE系统。主要采集道路的车流量以及车速等道路状况。到现在21世纪，汽车限速设置也是在飞速的发展中。希望能够设计出被广泛应用的汽车限速装置。广州微创已经研发出了一种超速报警器。当超过设定速度最大值时会第一时间语音提醒驾驶员减速慢行。据悉，法国汽车制造及委员会与法国标致雪铁龙集团和雷诺汽车公司一起联合推出了三种限速装置，其中最简单的就是超速报警器。
由此可以看出，国内外对汽车超速问题都尤为重视。不仅如此，还要继续探讨研发出更加符合国情的设计。对于我国现阶段的道路状况而言，设计出符合我国控制汽车车速的方案是有很大的前景的。并且汽车的功能不在单一化，这次设计的汽车里程表就是一个辅助功能。
本次的设计主要是以STC89C52单片机为核心芯片，进行设计的，主要利用了单片机的体积小，功能齐全，便于设计等特点。此设计中用到的硬件系统，主要是单片机、传感器以及显示器。通过传感器，记录汽车在行驶过程中的运行路程，然后给单片机发送脉冲信号，单片机再经过一些线路的搭建，最终在显示器上显示出路程，速度及时间。接下来就是进行软件的编程，通过编写一系列适合设计的程序，然后在仿真器上进行模拟，接着对程序进行测试，最后得出实验结果。
第二章 整体方案设计
一、 方案概述
采用单片机实现：通过霍尔传感器检测外部信号，即汽车的转速，将所得信号转换为数字信号，然后进行传送，到达单片机后，对信号进行处理。最后在显示器上显示。如果当速度超过了一定的数值，会有蜂鸣器的报警功能。系统框图如图21所示
?
图21系统框图
二、 方案分析
1、 控制模块分析
作为本设计的核心，其运算精度，功能的多样性以及抗干扰性的能力是系统稳定性的基础。因此为了本实验的系统更加稳定选择出有利于本设计的微处理器是很重要的。
AT89C51作为一种常用的单片机，具有4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。并且指令简单，外围电路简单，硬件设计方便，io口操作简单，无方向寄存器，资源丰富，价格便宜、容易购买。
STC89C52也是一种常用的单片机。具有低功耗、高性能、运算速率快，性价比高等特点。8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。
对于上面的两种处理器来考虑的话，STC89C52内存比较大，而且稳定性较高。由此可见STC89C52更合适我的设计要求。
2、显示模块分析
随着液晶显示技术的高速发展,现代汽车电子仪表板已开始从传统的模拟指针式表头、数码管(LED)显示向数字智能化方向发展。平板显示器特别是点阵式液晶(LCD)器,由于体积小、质量小、功耗微、色调柔和、无闪烁、无射线辐射,而且可以显示更多内容，功能比较齐全。本设计要显示当前的速度值以及他的时间等数值，所以选择功能较多的LCD显示器作为我的显示模块。
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