基于單片機的電動車里程表設(shè)計說明

1、基于單片機的電動車里程表設(shè)計目錄引言11.總體設(shè)計22.設(shè)計任務(wù)與要求23.電路原理24.硬件系統(tǒng)模塊34.1芯片的選擇64.2結(jié)構(gòu)框圖75.軟件系統(tǒng)設(shè)計75.1控制系統(tǒng)源程序116.調(diào)試137.參考文獻13引言里程表廣泛應用于各類機車，傳統(tǒng)的機械式里程表雖然穩(wěn)定可靠，但功能單一、易受磨損。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子式里程表得以廣泛應用，現(xiàn)在很多轎車儀表已經(jīng)使用電子車速里程表，從保護環(huán)境和經(jīng)濟條件許可等因素綜合來看，電動自行車目前乃至今后都有著廣闊的發(fā)展空間。目前市面上電動自行車的速度表和里程表都是機械的，看起來不夠直觀與方便。如果能用液晶顯示屏直接顯示出來里程數(shù)和速度值，就可節(jié)省用戶的時間

2、與精力處理自行車行進過程中的突發(fā)事件。 本設(shè)計介紹一種基于單片機的智能電子里程表。該電子式里程表是一種數(shù)字式儀表，主要由車速表和里程表兩部分組成，其傳感器采用無接觸測量的光電傳感器。傳感器將不同車速轉(zhuǎn)變成的不同頻率的脈沖信號輸入到單片機進行控制與計算，再采用液晶顯示器模塊進行顯示，使得電動自行車的速度與里程數(shù)據(jù)能直觀的顯示給使用者。它不僅可顯示車輛行駛的總里程，還可顯示當前車速，以與實現(xiàn)超速報警等功能，并具有較強的再開發(fā)能力。它的實現(xiàn)方式是，通過安裝在汽車轉(zhuǎn)軸上的測量盤，用光電式轉(zhuǎn)速傳感器檢測轉(zhuǎn)速的脈沖信息，在脈沖狀態(tài)下，將轉(zhuǎn)速的變化轉(zhuǎn)換成光通量的變化，再通過光電轉(zhuǎn)換元件將光通量的變化轉(zhuǎn)換成電

3、量的變化，接著通過頻率測量電路將脈沖信號輸入到單片機中，然后依據(jù)電量與轉(zhuǎn)速的函數(shù)關(guān)系實現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量，再通過計算，從而得出里程、車速的信息，并由液晶顯示器顯示出來。一、設(shè)計任務(wù)與要求以AT89C51單片機為核心，采用霍爾傳感器，實現(xiàn)對自行車行駛里程、速度的測量，并能選擇顯示自行車行駛里程值和當前速度?？梢詫崿F(xiàn)對自行車車輪大小的設(shè)置等。自行車超過一定限速時可以進行聲光報警提示。關(guān)鍵詞：AT89C51單片機；光電傳感器；液晶顯示器；存儲器二、電路原理T0用于對輪子圈數(shù)的計數(shù)輸入，輪子每轉(zhuǎn)一個間隔（即假設(shè)的每個間隔0.1米），霍爾傳感器輸出一個低電平脈沖。T0就計數(shù)一次，如果計夠1000次（即0.1Km

4、）就送液晶顯示屏；T1設(shè)置為獨立的計數(shù)器，當T1定時1秒到來時進入中段程序，中斷程序中關(guān)閉計數(shù)器T0，讀出它記脈沖的個數(shù)n，用n乘以0.1即此時車的速度（以為是每一秒讀一次），將此時的速度送至液晶并顯示出當前的速度值，電路如圖1所示。P0口用于液晶的描輸出。P2.0口和P2.1口用于控制液晶的寫命令與寫數(shù)據(jù)操作，P2.2和P2.3口分別用于顯示當前車行駛速度是否超過設(shè)定值（當綠燈亮時表示車速正常，當綠燈滅，紅燈一閃一閃時表示車速超過設(shè)定值），P3.4（即T0）口用于接收由基爾霍夫傳感器經(jīng)信號處理電路處理后的脈沖個數(shù)。根據(jù)它每秒所計脈沖個數(shù)計算車當前速度和車行駛的里程。三、硬件系統(tǒng)設(shè)計以AT89

5、C51單片機為核心，A44E霍爾傳感器測轉(zhuǎn)數(shù)，實現(xiàn)對自行車里程、速度的測量統(tǒng)計，并將自行車的里程數(shù)與速度用液晶顯示屏實時顯示。利用霍爾元件將自行車每轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)傳入單片機系統(tǒng)，然后單片機系統(tǒng)將信號經(jīng)過處理進行編程。1、芯片的選擇AT89C51是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片含4k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C51單片機可為您提供許多較復雜系統(tǒng)控制應用場合。 AT8

6、9C51有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器,1個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C51可以按照常規(guī)方法進行編程,但不可以在線編程(S系列的才支持在線編程)。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。AT89C51有PDIP、PQFP/TQFP與PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。功能特性AT89C51提供以下標準功能：8字節(jié)FLASH閃速存儲器，256字竹部RAM , 32個I/O口線，2個16 位定時計數(shù)器，一個6向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通

7、信口，片振蕩器與時鐘電路。同時，AT89c51可降至OHz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電上作模式?？臻e方式停止CPU 的工作，但允許RAM，定時計數(shù)器。串行通信口與中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM 中的容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。2、結(jié)構(gòu)框圖89C51顯示電路指示燈電路報警電路里程、速度測量電路結(jié)構(gòu)框圖指示燈部分功能：顯示車速是否正常或超過設(shè)定值。里程、速度測量電路部分功能：速度與里程傳感器采用霍爾傳元件，實現(xiàn)對自行車里程與速度的計算。顯示部分功能：速度、里程用液晶顯示屏動態(tài)掃描顯示，由P0口送出段碼和位選信號。四、軟件系統(tǒng)設(shè)計1、初始化程序:在

8、本系統(tǒng)初始化程序中，主要完成以下工作：初始化液晶（即寫1604的驅(qū)動程序）；將T0設(shè)置為計數(shù)器；將T1設(shè)置為定時器。開T0，T1。 2、主程序:主程序根據(jù)1秒鐘T0所計的脈沖個數(shù)計算出車當前的速度與里程。3、里程計數(shù)程序（T0計數(shù)程序）:T0計數(shù)器用于對輸入的圈脈沖進行計數(shù)，為十六進制計數(shù)器。60H為低位，62H為高位。每秒鐘讀取它所計脈沖的個數(shù)，當它所計脈沖個數(shù)累計到1000次時，讓液晶顯示一次里程。4、T1定時服務(wù)程序:T1定時為1秒進一次中斷程序，中斷程序中執(zhí)行關(guān)計數(shù)器T0，讀T0每秒中所計脈沖的個數(shù)，根據(jù)個數(shù)算出速度，并累加里程5、顯示子程序:當顯示里程時， 先要對里程累計的數(shù)據(jù)進行判

9、斷，當計夠1000次時總里程加1（km）。當要顯示速率時，每秒顯示一次，即每秒讀一次T0所計的脈沖個數(shù)，根據(jù)此個數(shù)乘以車輪每2個小孔的最小間距0.1米，即得車當前的速度五、控制系統(tǒng)源程序：#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code cs="SPEED: 00.0 m/s"uchar code lc="TOTAL: 00000.0Km"uchar code ts="Pleasant Journey"sbit R

10、S=P20;sbit E=P21;sbit D=P10;sbit LD=P22;sbit HD=P23;uchar num,count,timecount,T0count,miao,fen,shi;uint total,num1,num2,Gtotal,Ztotal,Dtotal=0,speed;void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);void write_(uchar _)RS=0;P0=_;delay(1);E=1;delay(2);E=0;void write_data(uchar _data)R

11、S=1;P0=_data;delay(1);E=1;delay(2);E=0;void init_LCD()/16*4液晶E=0;write_(0x38);/設(shè)置顯示模式write_(0x0c);/開顯示，不顯示光標，不閃爍write_(0x06);/光標自動加1，整屏不移動write_(0x01);/清屏write_(0x80);/設(shè)置數(shù)據(jù)指針for(num=0;num<16;num+)write_data(csnum);write_(0x80+0x40);for(num=0;num<16;num+)write_data(lcnum);write_(0x80+0x10);for(

12、num=0;num<16;num+)write_data(tsnum);void display_speed(uchar add,uchar dat) /顯示速度函數(shù)write_(0x80+add);write_data(0x30+dat);void write_speed(uint date)/寫速度函數(shù)uchar bai,shi,ge;bai=date/100;shi=(date%100)/10; ge=date%10;display_speed(0x08,bai);display_speed(0x09,shi);display_speed(0x0b,ge);void display

13、_Gtotal(uchar add1,uchar add2,uchar add3,uchar _data1)/顯示里程(高3位)函數(shù)uchar Gbai,Gshi,Gge; Gbai=_data1/100;Gshi=(_data1%100)/10; Gge=_data1%10; write_(0x80+0x40+add1);write_data(0x30+Gbai);write_(0x80+0x40+add2);write_data(0x30+Gshi);write_(0x80+0x40+add3);write_data(0x30+Gge);void display_Dtotal(uchar

14、add1,uchar add2,uchar add3,uchar _data2)/顯示里程(低3位)函數(shù)uchar Dbai,Dshi,Dge; Dbai=_data2/100;Dshi=(_data2%100)/10; Dge=_data2%10; write_(0x80+0x40+add1);write_data(0x30+Dbai);write_(0x80+0x40+add2);write_data(0x30+Dshi);write_(0x80+0x40+add3);write_data(0x30+Dge);void judge_total(uint date1)/判斷里程函數(shù)if(da

15、te1>=1000)/1000格即100米Ztotal+;if(Ztotal=999)Ztotal=0;Gtotal+;if(Gtotal=999)Gtotal=0;display_Gtotal(0x07,0x08,0x09,Gtotal);display_Dtotal(0x0a,0x0b,0x0d,Ztotal);void init_timer()TMOD=0x15;/（00010101）設(shè)置T1為16位定時器，T0為16位計數(shù)器TH0=0;TL0=0;TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;ET1=1;TR0=1;TR1=1;void main()init_LCD();init_timer();while(1)void count0() interrupt 1 T0count+;void timer1() interrupt 3 TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;timecount+;num2=T0count*65536+TH0*256+TL0;if(timecount=20)TR0=0;num1=T0count*65536+TH0*256+TL0;speed=num1;/假設(shè)車輪周長為1米，均勻