基于单片机的电动车测速仪设计【字数：10555】
摘 要随着生活水平的提高，电动自行车成为人们娱乐和旅游的工具。车速表可以满足人们最基本的需求，因此人们可以清楚地知道当前的物理量，如速度，里程和时间。采取必要措施防止交通事故发生。速度表在电动汽车运行中起着重要作用。一个好的速度测量，准确和稳定的速度测量系统，从某种意义上说，直接影响电动汽车甚至乘客的生命安全。本设计是基于电动速度表的单片机或霍尔传感器等部件而设计的。以STC微控制器为核心，可以测量电动自行车的里程，速度，时间，温度等参数，并可以用LCD实时显示里程和速度。硬件部分利用霍尔传感器将每秒的脉冲数传送给单片机系统，对单片机系统进行计算和处理，并将处理结果传送给液晶显示器。使硬件在软件的控制下协调运作。仿真和实验表明，所设计的硬件电路和软件程序是正确的，实际硬件电路基本满足设计要求。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的目的和意义 1
1.2 课题的发展概况 1
1.3 研究的主要内容 2
第二章 系统总体方案设计 3
2.1 系统方案 3
2.2 单片机选择 3
2.3 时钟芯片选择 3
2.4 温度传感器选择 4
2.5 测速传感器选择 4
2.6 显示器选择 5
第三章 系统硬件设计 7
3.1 单片机外围电路设计 7
3.1.1 单片机介绍 7
3.1.2 单片机外围电路图 8
3.2 时钟模块设计 9
3.2.1 时钟芯片介绍 9
3.2.2 DS1302硬件连接图 11
3.3 温度模块设计 12
3.3.1 温度传感器介绍 12
3.3.2 DS18B20硬件连接图 15
3.4 速度模块设计 15
3.4.1 霍尔元件介绍 15
3.4.2 霍尔传感器硬件连接图 16
3.5 显示模块设计 17
3.5.1 LCD芯片介绍 17
3.5.2 LCD硬件连接图 17
3.6 主电路图 18
第四章 软件设计 19 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
4.1 主程序设计 19
4.2 计算速度里程程序设计 19
4.3 温度显示程序设计 20
4.4 时钟芯片程序设计 21
第五章 系统调试 23
5.1 Proteus及Keil软件简介 23
5.1.1 Proteus软件 23
5.1.2 Keil软件 23
5.2 应用Keil软件进行程序调试 23
5.3 Proteus软件仿真 24
5.4 硬软件联合调试 24
5.4.1 联调步骤 24
5.4.2 硬件调试 25
5.4.3 软件调试 25
5.5 实际电路调试 25
结束语 27
致 谢 29
参考文献 30
附录A 33
附录B 35
第一章 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
现在，环境保护是一个全球性的问题。中国与西方国家的人口、人民的经济水平之间还有一定的差距。人们使用的车辆主要是电动自行车。电动自行车可以用来平时人们休闲运动工具和锻炼的重要工具。现在社会的发展，我们正在寻找一种功能齐全的电动自行车。有定位系统、音乐播放器、Email和广播等娱乐设施功能。在这些基础上，本篇文设计了一种简单，低成本，多功能的速度表，旨在帮助电动自行车驾驶员了解驾驶时的当前驾驶条件。做出正确的判断和操作，提高行车安全性。
尤其是驾驶员，他们要的是一种能够检测和记录实时条件的设备。根据分析结果，可以调节自己的训练。适当调节运动模式，到达最佳运动效果。速度测量装置测量运动参数。有许多种类的电动自行车速度表，但大多数都是通过机械或模拟数字电路实现的。有体积大、精度低、功耗高、低等特点。本文所描述的速度测量是由单片机实现的。
1.2 课题的发展概况
微电机的可靠性和价格的提高，电机转速的测量技术也日益成熟．由于需要在汽车、马达、手机、计算机等的用途中使用霍尔传感器，所以今后几年的市场变得越来越强，但与上述的几个市场相比，其他新的应用市场还不够，因此在世界中，霍尔传感器的总市场占有率相对稳定，该传感器应用机械的各部件来检测吸气阀的位置，检测各种阀门的位置和电磁感应的位置，另外，在中国市场，为了降低成本，海外制造厂正在检测各种阀门的位置和电磁感应的位置。目前，国外已有电动自行车的速度计，它只是速度测量和里程碑的功能，它集成了GPS的全球定位、单向、平均速度、时钟、行驶时间和轮速。此外，还包括音乐播放器和短消息新闻、新闻广播和通信功能，以及电气自行车的测量设备，以实现现代化和利用。
1.3 研究的主要内容
设计电动车的速度计是该设计的主要目的，其可以使用LCD、时钟芯片、温度传感器和其它部件来显示时间、温度和行驶距离。介绍了电气汽车速度计的设计原理，介绍了电路原理、设计方案的选择及各部分。本文首先概述了速度计的设计，介绍了电动自行车速度计的硬件设计，包括传感器的选择。顺便介绍时间芯片选择、微控制器选择、存储器选择、显示电路设计等，之后介绍了电动车速度计的软件设计。最后，系统汇总了设计。
具体要求如下：
（1）实时测量电动自行车并显示速度值。
（2）可以一次就计算好电动自行车的距离。
（3）使用者可以根据测量实时环境温度判断它是否适合锻炼。
（4）行驶里程数通过显示屏显示。
第二章 总体系统方案设计
2.1 系统方案
由四个模块组成主要系统，这四个模块分别为显示模块、速度模块、温度模块、时间模块和时间模块。温度和速度模块通过外部传感器测量相应的参数，将物理信号转换光电信号并将其导入单片机。单片机导入电信号，最后显示由LCD显示屏完成。目前设计中使用的主要部件。控制系统的框图如下图21所示。
图21 系统框架图
该控制系统将速度传感器检测到的速度传输到单片机上。计算速度和里程由单片机处理显示，并由LCD显示器计算。由温度传感器来执行，显示在以微控制器为中心的显示屏上。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的目的和意义 1
1.2 课题的发展概况 1
1.3 研究的主要内容 2
第二章 系统总体方案设计 3
2.1 系统方案 3
2.2 单片机选择 3
2.3 时钟芯片选择 3
2.4 温度传感器选择 4
2.5 测速传感器选择 4
2.6 显示器选择 5
第三章 系统硬件设计 7
3.1 单片机外围电路设计 7
3.1.1 单片机介绍 7
3.1.2 单片机外围电路图 8
3.2 时钟模块设计 9
3.2.1 时钟芯片介绍 9
3.2.2 DS1302硬件连接图 11
3.3 温度模块设计 12
3.3.1 温度传感器介绍 12
3.3.2 DS18B20硬件连接图 15
3.4 速度模块设计 15
3.4.1 霍尔元件介绍 15
3.4.2 霍尔传感器硬件连接图 16
3.5 显示模块设计 17
3.5.1 LCD芯片介绍 17
3.5.2 LCD硬件连接图 17
3.6 主电路图 18
第四章 软件设计 19 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
4.1 主程序设计 19
4.2 计算速度里程程序设计 19
4.3 温度显示程序设计 20
4.4 时钟芯片程序设计 21
第五章 系统调试 23
5.1 Proteus及Keil软件简介 23
5.1.1 Proteus软件 23
5.1.2 Keil软件 23
5.2 应用Keil软件进行程序调试 23
5.3 Proteus软件仿真 24
5.4 硬软件联合调试 24
5.4.1 联调步骤 24
5.4.2 硬件调试 25
5.4.3 软件调试 25
5.5 实际电路调试 25
结束语 27
致 谢 29
参考文献 30
附录A 33
附录B 35
第一章 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
现在，环境保护是一个全球性的问题。中国与西方国家的人口、人民的经济水平之间还有一定的差距。人们使用的车辆主要是电动自行车。电动自行车可以用来平时人们休闲运动工具和锻炼的重要工具。现在社会的发展，我们正在寻找一种功能齐全的电动自行车。有定位系统、音乐播放器、Email和广播等娱乐设施功能。在这些基础上，本篇文设计了一种简单，低成本，多功能的速度表，旨在帮助电动自行车驾驶员了解驾驶时的当前驾驶条件。做出正确的判断和操作，提高行车安全性。
尤其是驾驶员，他们要的是一种能够检测和记录实时条件的设备。根据分析结果，可以调节自己的训练。适当调节运动模式，到达最佳运动效果。速度测量装置测量运动参数。有许多种类的电动自行车速度表，但大多数都是通过机械或模拟数字电路实现的。有体积大、精度低、功耗高、低等特点。本文所描述的速度测量是由单片机实现的。
1.2 课题的发展概况
微电机的可靠性和价格的提高，电机转速的测量技术也日益成熟．由于需要在汽车、马达、手机、计算机等的用途中使用霍尔传感器，所以今后几年的市场变得越来越强，但与上述的几个市场相比，其他新的应用市场还不够，因此在世界中，霍尔传感器的总市场占有率相对稳定，该传感器应用机械的各部件来检测吸气阀的位置，检测各种阀门的位置和电磁感应的位置，另外，在中国市场，为了降低成本，海外制造厂正在检测各种阀门的位置和电磁感应的位置。目前，国外已有电动自行车的速度计，它只是速度测量和里程碑的功能，它集成了GPS的全球定位、单向、平均速度、时钟、行驶时间和轮速。此外，还包括音乐播放器和短消息新闻、新闻广播和通信功能，以及电气自行车的测量设备，以实现现代化和利用。
1.3 研究的主要内容
设计电动车的速度计是该设计的主要目的，其可以使用LCD、时钟芯片、温度传感器和其它部件来显示时间、温度和行驶距离。介绍了电气汽车速度计的设计原理，介绍了电路原理、设计方案的选择及各部分。本文首先概述了速度计的设计，介绍了电动自行车速度计的硬件设计，包括传感器的选择。顺便介绍时间芯片选择、微控制器选择、存储器选择、显示电路设计等，之后介绍了电动车速度计的软件设计。最后，系统汇总了设计。
具体要求如下：
（1）实时测量电动自行车并显示速度值。
（2）可以一次就计算好电动自行车的距离。
（3）使用者可以根据测量实时环境温度判断它是否适合锻炼。
（4）行驶里程数通过显示屏显示。
第二章 总体系统方案设计
2.1 系统方案
由四个模块组成主要系统，这四个模块分别为显示模块、速度模块、温度模块、时间模块和时间模块。温度和速度模块通过外部传感器测量相应的参数，将物理信号转换光电信号并将其导入单片机。单片机导入电信号，最后显示由LCD显示屏完成。目前设计中使用的主要部件。控制系统的框图如下图21所示。
图21 系统框架图
该控制系统将速度传感器检测到的速度传输到单片机上。计算速度和里程由单片机处理显示，并由LCD显示器计算。由温度传感器来执行，显示在以微控制器为中心的显示屏上。
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