基于单片机控制的电动自行车里程表的(含原理图+pcb图+中英文翻译+程序)大学毕设论文 下载本文

电动自行车里程表的设计

序 言

本文介绍里程表设计以单片机和霍尔传感器为核心。霍尔传感器将到来的低电平脉冲信号输入到单片机进行控制与计算,再采用LED模块进行显示,使得电动自行车的里程数据能直观的显示给使用者。

自行车里程表是用于远距离连续测量自行车行驶距离的仪表。它分为电源、霍尔传感器和显示器3部分。目前,里程表普遍使用在汽车和摩扦车上,是一种机械测量装置,测试精度相对低,自行车上使用里程表的还很少见。针对这种情况,研制新型的数字化里程表用于自行车上是非常必要的。本文介绍的自行车里程表是由电源稳压系统供电,AT89C52单片机为中央处理器,结合高精度的控制电路,方便地实现了智能化、高精度、高可靠性、高效率的自行车里程表的设计,并且使用方便。

里程表广泛应用于各类机车,包括厂矿企业所使用的电机车和汽车、摩托车等。传统的机械式里程表虽然稳定可靠,但功能单一,随着电子技术的迅猛发展,电子式里程表得以广泛应用。一种以单片机为核心的里程表,它不仅可以显示车辆行驶的总里程,也可显示一段时间的阶段里程,并且具有较强的再开发能力。这一切都是因为利用了单片机系统强大的数据存储和处理控制功能。里程表以单片机AT89C52为核心,由系统输入、单片机部分和系统输出组成。

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第 1 章 绪论

单片机自从推出以来,以其超小型化、结构紧凑、可靠性高、成本低等优点被人们广泛接受,从而应用于工业、电讯、数据处理、仪器仪表等多方面。电动自行车里程表是电动自行车的重要配件,在电动自行车仪表中占重要位置,但几十年来其发展变化并不大,现在国外很多车中使用了数字里程表,但在国内还并不多见。

1.1 课题背景

里程表的原理很简单,因为汽车车轮的直径已知,车轮的圆周长便是恒定不变的。由此可以计算出每走一里路车轮要转多少圈,这个数也是恒定不变的。因此只要能够自动把车轮的转数积累下来,然后除以每一里路对应的转数就可以得到行驶的里程了。这样简单的原理古人就已经发现,并且开始使用了。“记里鼓车”就是这样的装置,它是利用上述原理,再加上巧妙的机构使得车轮每转一定圈数就自动敲一下鼓,此时只要有专人把它记下了,就可以得到所走里程。此装置十分巧妙无论白天、黑夜均可使用,而且盲人也可使用,体现出了我国古代劳动人民的聪明才智。不过,如果车上没有人默记鼓声数目的话,单靠记里鼓车本身还不能累计一共走了多少里。而且车停下来之后谁也不知道这车曾经走过多少里路,这是美中不足之处。

从保护环境和经济条件许可等因素综合来看,电动自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。目前市面上电动自行车的速度表和里程表都是机械的,看起来不够直观与方便。如果能用LED直接显示出来里程数或速度值,就可节省用户的时间及精力处理自行车行进过程中的突发事件。

1.2 里程表的发展

现在汽车上的里程表可就不一样了,它克服了“记里鼓车”的不足之处,既能告诉 你这次走了多少公里,也能记忆自从出厂以来一共走了多少公里,于是,车辆是否需要

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大修,发动机比例关系是否应该报废,全都有记录可依。汽车发动机的轴把动力传给变速箱,从变速箱的输出轴到车轮的传动比是不变的。在变速箱的输出轴上装有一根“软轴”,一直通到驾驶员面前的里程表里去。所谓“软轴”就是像自行车线闸用的拉线那样有钢丝芯的螺旋管,管壁和内芯之间有润滑油,外管固定而内芯可以转动,这个内芯的转速与车轮的转速有着恒定的比例关系。软轴通到车速表,使得指针能把车的行驶速度指示出来。同时,软轴旋转还经过蜗轮蜗杆传到车速表中间的滚轮计数器上,把车轮的转数所代表的里程数累计了下来,因为车速和里程都是靠同一根软轴传来的旋转动作驱动的,所以这两个表在一起,前者用指针指示,后者由滚轮计数器累计。

新型小汽车的里程表里包括由同一软轴带动的两个滚轮计数器,分别累计本次里程和总里程。本次里程通常有四位数,供短期计数,这是可以清零的;总里程则有六位数,不能清零。本次里程的单独指示和清零对于出租车的计费十分不方便。

最近电子式车速里程表逐步推广,它不用软轴,而是在变速箱输出轴上安装脉冲发生器,用导线把电脉冲传到仪表里,用脉冲频率指示速度,用脉冲计数器累计里程。看起来电子式车速里程表比先前的机械电磁式的更合理,因为它不用软轴传动。但是因为机械电磁式的价格比较便宜,在目前汽车里用得仍然比较多。

汽车里程表主要分为机械式和电子式两种,目前市场上的大部分新车型都采用电子式里程表,而配备机械式里程表的大都属于较老车型,在二手车市场上比较多见,像老款的捷达、普桑和富康,这些热销车型都是机械式里程表。回调里程表其实很简单,尤其是机械式里程表,几分钟就可以了。而调整电子式里程表的成本较高,需要专门的设备。现在市面上就有一种专门针对电子式里程表的调表仪器。

早期的机械软轴的里程表几乎已经消失了,取而代之的是电子式的里程表和液晶显示屏,过去可以通过拨数码齿轮的方式调整里程表,现在这些方法都行不通,不过调表的需求并不随调整难度的增加而减少,如卖车和新车的都需要减小里程数掩盖车子真实行驶里程。公家车的司机又需要增加里程数。如果减小液晶表的公里数只能通过编程器调整存储片数据来实现,这需要专门的设备和知识,普通人要调整的确不易。但如果要增加公里数实现起来就要容易很多了,我们只要给车速传感器提供一个符合要求的信号就可以了。

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1.3 设计的主要内容及技术指标

单片机软件设计程序主要包括里程设计模块;存储历史里程数据设计模块;里程的显示设计模块;里程公里数的累计设计模块;里程公里数的清0设计模块。里程计数时有一盏指示灯闪烁;用AT24C01进行对历史里程数据存储;用共阴7段动态显示的数码管进行显示公里数;用个开关实现对里程公里数的清0功能;用霍尔传感器实现对里程车轮圈数的累计功能。

主要技术指标:

一. 完成里程的显示功能 二.能存贮历史里程数据 三.能够清除历史数据 四.有一盏指示灯

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