2.4G技术的无线码表的设计
随着经济的发展，快节奏的生活给人们带来很大的压力，而在长时间的工作压力下，城市人们的越来越呈现出亚健康的状态，而又随着近几年环保低碳的深入人心，越来越多的人选择自行车健身，而且在健身的同时娱乐自己的身心。而随着自行车爱好者的增多，人们对自行车的要求也变得很多，希望自行车可以达到自己理想的要求，而自行车码表就成为了广大自行车爱好者的一大选择。合理的设计出一款码表可以计算出实时速度，以及行驶过的总路程，以及天气的温度，使自行车爱好者更能随心所欲的锻炼自己，及时调节自己的状态。 M000184
本设计以STC89C52单片机为控制芯片，128*64的OLED作为显示面板，显示自行车的实时速度，行驶路程，温度等信息，传感器采用精度比较精确的霍尔传感器和数字型温度传感器DS18B20，再加上2.4G的无线通讯，使得传感器的数据更方便的传到显示面板上，省去了使用通讯线的繁琐，使作品更精简，精致，可以通过按键来控制显示面板进行选择速度，路程，温度的显示。
关键词：STC89C52 2.4G无线通讯 OLED DS18B20 霍尔传感器 自行车测速
Design of a wireless code table on 2.4G technology
With economic development, fast-paced life to bring a lot of pressure, and in the long hours of work pressure, more and more people are showing urban sub-health state, but in recent years with low environmental carbon popular, more and more people choose to bike fitness, while at the same time entertain themselves in the fitness of body and mind. With the increase of bicycle enthusiasts, people’s requirements of bikes are becoming much hope that bikes can reach their ideal requirements, and Bike bicycle hobby became a big majority of choice. The rational design of a code table can calculate the real-time speed, and total Driving distance, temperature and weather, so cyclists can better exercise their own arbitrary and timely adjust their status.
And the design STC89C52 microcontroller to control the chip, as 128 * 64 OLED display panel, display real-time speed bicycle, distance traveled, temperature and other information, the accuracy of the sensor using Hall sensors more precise and digital temperature sensor DS18B20, and also added the 2.4G wireless communications, making the data more easily spread to the sensor on the display panel, eliminating the tedious use of communication lines, so that works more streamlined, refined.
Key Words: STC89C52; 2.4G Wireless Communications; OLED; DS18B20; Hall sensor; Bicycle speed
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1. 绪论 1
1.1 研究的背景与意义 1
1.2 研究目标及主要内容 1
1.3 论文章节安排 1
1.4 本章小结 2
2. 系统方案论证与分析 3
2.1 系统方案 3
2.1.1系统概论 3
2.1.2 系统原理 3
2.1.3 信息采集和传感器的选择 3
2.2 单片机的选择 3
2.3 显示模块的选择 4
2.4 本章小结 4
3. 系统硬件设计 5
3.1 系统设计的构思 5
3.2 单片机最小系统设计 5
3.2.1单片机概述 5
3.2.2 最小系统时钟电路设计 5
3.2.3 最小系统复位电路设计 6
3.3 2.4G无线通讯的设计 7
3.3.1 2.4G无线通讯的介绍 7
3.3.2 2.4G无线通讯的设计 9
3.4 温度传感器设计 10
3.4.1 温度传感器的介绍 10
3.4.2 DS18B20的设计 11
3.5 OLED显示面板的设计 12
3.5.1 OLED的介绍 12
3.5.2 OLED显示面板的设计 12
3.6 霍尔传感器的设计 13
3.6.1 霍尔传感器的介绍 13
3.6.2 霍尔传感器的设计 13
3.7 本章小结 13
4. 系统软件设计 14
4.1 系统软件设计的总体构思 14
4.2 温度数据采集软件设计 14
4.3无线通讯软件设计 17
4.4数据显示软件设计 24
4.5 本章小结 26
5. 系统调试 28
5.1 按键与液晶调试 28
5.2 霍尔传感器的调试 28
5.3 2.4G无线通讯的调试 29
5.4 本章小结 30
6. 总结 31
参考文献 32
附录 33
附录一 总体硬件电路图 33
附录二 实物图 34
致谢 35
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2.1.1系统概论
本系统由两块板子组成，一块用于速度数据的采集，以及将采集的数据通过2.4G无线通讯发射到接收模块，其主要是由单片机，霍尔传感器，2.4G无线通讯发射模块组成。另一块用于接收数据，并采集温度数据，然后将数据处理后经过OLED显示出来，该模块主要由单片机，温度传感器，2.4G无线通讯接收模块，按键模块组成。
2.1.2 系统原理
该设计能实时地将所测的速度与行驶的里程以及温度的数据显示出来，主要是将霍尔传感器经过比较器输入到单片机IO的脉冲信号进行采集，然后用定时器进行速度的计算，再将温度采集的数据和速度数据一起显示到OLED显示屏上。
速度的算法主要有两种；一种是将先设定一定的时间T，然后测量出在T时间内自行车行驶的圈数n，然后用n*C/T（其中C为自行车车轮的周长），得到速度的数据。这种算法得到的数据为某一段时间的平均速度，达不到实时显示速度的目的，故弃用。本设计选用另外一种算法，就是讲自行车行驶一周的时间记录下来，然后用周长C/T得到自行车的行驶速度。
2.1.3 信息采集和传感器的选择
测试传感器可用的有很多，有光电式传感器，磁感应传感器，金属传感器等，而考虑到实际条件和应用的精度问题，以及价格的考虑，本设计选择较为传统的霍尔传感器，霍尔传感器分为贴片型和直插型。由于贴片型用起来不方便，所以采用直插型的，与普通的磁铁配到使用，价格也较便宜。
温度传感器分为接触式和非接触式，接触式的较为常见，但是不符合本设计的要求。故采用DS18B20，因为它比较小，对干扰的抵抗能力强，而且精度也比较高，所以选择它比较实用。
2.2 单片机的选择
自行车码表主要是以单片机为主控芯片，单片机的总类可以说是非常多，由于该设计设计的计算不是太多，占用的RAM并不是很多，所以采用了8051的增强型单片机STC89C52,8K字节的FLASH，512字节的RAM，外加看门狗，可以说，其性能可以完全胜任本设计的要求。
2.3 显示模块的选择
本设计的显示模块采用OLED显示屏，OLED不需要背光源，在阳光下依然可以看得清楚，而LED在阳光下很难看清，而对于本设计在户外的情况，避免不了要在阳光下，所以LED不适用于本设计。
2.4 本章小结
本章主要介绍本设计的整体构思，以及关键数据的处理方法，和硬件的选择原因，为整个设计的完成做好基础准备。
3. 系统硬件设计
3.1 系统设计的构思
本设计采用两个模块，主要是针对2.4G的发射模块和接收模块，发射模块的结构主要有单片机，霍尔传感器，2.4G发射模块构成，用于把霍尔传感器接收到的数据通过无线通讯发射给接收模块。接收模块的结构主要是由单片机，2.4G接收模块构成，以及温度传感器和OLED显示屏，主要用于采集温度数据和接收速度数据，再将数据发送给OLED进行显示，系统的整个结构图如图3-1所示。 查看完整请+Q:351916072获取
本设计以STC89C52单片机为控制芯片，128*64的OLED作为显示面板，显示自行车的实时速度，行驶路程，温度等信息，传感器采用精度比较精确的霍尔传感器和数字型温度传感器DS18B20，再加上2.4G的无线通讯，使得传感器的数据更方便的传到显示面板上，省去了使用通讯线的繁琐，使作品更精简，精致，可以通过按键来控制显示面板进行选择速度，路程，温度的显示。
关键词：STC89C52 2.4G无线通讯 OLED DS18B20 霍尔传感器 自行车测速
Design of a wireless code table on 2.4G technology
With economic development, fast-paced life to bring a lot of pressure, and in the long hours of work pressure, more and more people are showing urban sub-health state, but in recent years with low environmental carbon popular, more and more people choose to bike fitness, while at the same time entertain themselves in the fitness of body and mind. With the increase of bicycle enthusiasts, people’s requirements of bikes are becoming much hope that bikes can reach their ideal requirements, and Bike bicycle hobby became a big majority of choice. The rational design of a code table can calculate the real-time speed, and total Driving distance, temperature and weather, so cyclists can better exercise their own arbitrary and timely adjust their status.
And the design STC89C52 microcontroller to control the chip, as 128 * 64 OLED display panel, display real-time speed bicycle, distance traveled, temperature and other information, the accuracy of the sensor using Hall sensors more precise and digital temperature sensor DS18B20, and also added the 2.4G wireless communications, making the data more easily spread to the sensor on the display panel, eliminating the tedious use of communication lines, so that works more streamlined, refined.
Key Words: STC89C52; 2.4G Wireless Communications; OLED; DS18B20; Hall sensor; Bicycle speed
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1. 绪论 1
1.1 研究的背景与意义 1
1.2 研究目标及主要内容 1
1.3 论文章节安排 1
1.4 本章小结 2
2. 系统方案论证与分析 3
2.1 系统方案 3
2.1.1系统概论 3
2.1.2 系统原理 3
2.1.3 信息采集和传感器的选择 3
2.2 单片机的选择 3
2.3 显示模块的选择 4
2.4 本章小结 4
3. 系统硬件设计 5
3.1 系统设计的构思 5
3.2 单片机最小系统设计 5
3.2.1单片机概述 5
3.2.2 最小系统时钟电路设计 5
3.2.3 最小系统复位电路设计 6
3.3 2.4G无线通讯的设计 7
3.3.1 2.4G无线通讯的介绍 7
3.3.2 2.4G无线通讯的设计 9
3.4 温度传感器设计 10
3.4.1 温度传感器的介绍 10
3.4.2 DS18B20的设计 11
3.5 OLED显示面板的设计 12
3.5.1 OLED的介绍 12
3.5.2 OLED显示面板的设计 12
3.6 霍尔传感器的设计 13
3.6.1 霍尔传感器的介绍 13
3.6.2 霍尔传感器的设计 13
3.7 本章小结 13
4. 系统软件设计 14
4.1 系统软件设计的总体构思 14
4.2 温度数据采集软件设计 14
4.3无线通讯软件设计 17
4.4数据显示软件设计 24
4.5 本章小结 26
5. 系统调试 28
5.1 按键与液晶调试 28
5.2 霍尔传感器的调试 28
5.3 2.4G无线通讯的调试 29
5.4 本章小结 30
6. 总结 31
参考文献 32
附录 33
附录一 总体硬件电路图 33
附录二 实物图 34
致谢 35
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2.1.1系统概论
本系统由两块板子组成，一块用于速度数据的采集，以及将采集的数据通过2.4G无线通讯发射到接收模块，其主要是由单片机，霍尔传感器，2.4G无线通讯发射模块组成。另一块用于接收数据，并采集温度数据，然后将数据处理后经过OLED显示出来，该模块主要由单片机，温度传感器，2.4G无线通讯接收模块，按键模块组成。
2.1.2 系统原理
该设计能实时地将所测的速度与行驶的里程以及温度的数据显示出来，主要是将霍尔传感器经过比较器输入到单片机IO的脉冲信号进行采集，然后用定时器进行速度的计算，再将温度采集的数据和速度数据一起显示到OLED显示屏上。
速度的算法主要有两种；一种是将先设定一定的时间T，然后测量出在T时间内自行车行驶的圈数n，然后用n*C/T（其中C为自行车车轮的周长），得到速度的数据。这种算法得到的数据为某一段时间的平均速度，达不到实时显示速度的目的，故弃用。本设计选用另外一种算法，就是讲自行车行驶一周的时间记录下来，然后用周长C/T得到自行车的行驶速度。
2.1.3 信息采集和传感器的选择
测试传感器可用的有很多，有光电式传感器，磁感应传感器，金属传感器等，而考虑到实际条件和应用的精度问题，以及价格的考虑，本设计选择较为传统的霍尔传感器，霍尔传感器分为贴片型和直插型。由于贴片型用起来不方便，所以采用直插型的，与普通的磁铁配到使用，价格也较便宜。
温度传感器分为接触式和非接触式，接触式的较为常见，但是不符合本设计的要求。故采用DS18B20，因为它比较小，对干扰的抵抗能力强，而且精度也比较高，所以选择它比较实用。
2.2 单片机的选择
自行车码表主要是以单片机为主控芯片，单片机的总类可以说是非常多，由于该设计设计的计算不是太多，占用的RAM并不是很多，所以采用了8051的增强型单片机STC89C52,8K字节的FLASH，512字节的RAM，外加看门狗，可以说，其性能可以完全胜任本设计的要求。
2.3 显示模块的选择
本设计的显示模块采用OLED显示屏，OLED不需要背光源，在阳光下依然可以看得清楚，而LED在阳光下很难看清，而对于本设计在户外的情况，避免不了要在阳光下，所以LED不适用于本设计。
2.4 本章小结
本章主要介绍本设计的整体构思，以及关键数据的处理方法，和硬件的选择原因，为整个设计的完成做好基础准备。
3. 系统硬件设计
3.1 系统设计的构思
本设计采用两个模块，主要是针对2.4G的发射模块和接收模块，发射模块的结构主要有单片机，霍尔传感器，2.4G发射模块构成，用于把霍尔传感器接收到的数据通过无线通讯发射给接收模块。接收模块的结构主要是由单片机，2.4G接收模块构成，以及温度传感器和OLED显示屏，主要用于采集温度数据和接收速度数据，再将数据发送给OLED进行显示，系统的整个结构图如图3-1所示。 查看完整请+Q:351916072获取
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