摘 要

自行车在我国的发展顺应时代的变化自行车用途的随着我国经济文化的发展,日新月异。不仅仅是普通的交通工具，更是人们娱乐休闲的首选。自行车上安装速度里程表可以为骑行者显示度和里程，以了解其运动状态。提高了骑行乐趣的同时，也能提供一定的安全指示达到代步与健康运动。

本论文主要阐述一种基于单片机的自行车速度里程表的设计。以 AT89C51单片机为核心，ST1101光电传感器测转数，实现对自行车速度和里程的测量，并显示在LCD液晶屏上。采用AT24C02 存储器实现在系统掉电的时候保存里程信息。文章详细介绍了单片机自行车速度里程表的硬件电路和软件设计。硬件部分利用光电传感器将自行车每转一秒的脉冲数传入单片机系统，然后单片机系统将信号经过处理送显示。软件部分用C语言进行编程，采用模块化设计思想。该系统硬件电路简单，子程序具有通用性，完全符合设计要求。

关键词：单片机；光电传感器；存储器；

Abstract

The development of bicycles in China conforms to the changes of the times. With the development of China's economic and cultural, bicycle use with each passing day, not only ordinary transport, travel tools, but also people entertainment, leisure, exercise the first choice. The speed table on the bike can be displayed for the rider's degree and mileage to understand its movement state. Improve the riding fun at the same time, but also to provide a certain degree of security instructions to reach the movement and health.

This paper mainly elaborates a kind of bicycle speed odometer based on single chip microcomputer. AT89C51 microcontroller as the core, ST1101 photoelectric sensor to measure the number of revolutions to achieve the bike speed and mileage measurement, and displayed on the LCD screen. Using AT24C02 memory to achieve the system when the power-off mileage information. This paper introduces the hardware circuit and software design of the speed table of the bicycle. The hardware part of the use of photoelectric sensors will be bike per second turn the number of pulses into the microcontroller system, and then the microcontroller system will be processed to send the signal display. Software part of the programming language with C, using modular design ideas. The system hardware circuit is simple, subroutine is versatile, fully meet the design requirements.

Key words: Microcontroller; photoelectric sensor; memory;

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2车速里程表国内外研究现状 1

1.3设计的主要任务及论文内容 1

第2章 自行车速度里程表整体方案设计 2

2.1任务分析 2

2.2设计思路 2

第3章 相关芯片及硬件电路设计 4

3.1测速传感器 4

3.1.1光电测速传感器介绍 4

3.1.2 光电传感器的选择 4

3.2单片机及最小系统介绍 5

3.2.1 AT89C51单片机 5

3.2.2AT89C51单片机引脚功能 6

3.2.3单片机的中断系统 7

3.2.4 单片机定时/计数器介绍 8

3.2.5 AT89C51单片机最小硬件系统 8

3.4存储器AT24C02 9

3.5外围电路的设计 10

3.5.1 LCD1602液晶屏介绍 10

3.5.2车速报警电路 11

3.5.3信号预处理电路 12

3.5.4供电电路 12

第4章 系统的软件及程序设计 14

4.1总体程序设计 14

4.2按键检测程序 15

4.3数据处理程序设计 15

4.3.1速度计算子程序 15

4.3.2里程计算子程序 16

4.4显示程序 16

4.5存储模块程序 17

第5章 调试过程 19

结论 20

参考文献 21

致谢 22

附录 23

第1章 绪论

1.1研究背景

自行车在我国的发展顺应时代的变化。随着我国经济文化的发展，自行车用途日新月异，不仅仅是普通的交通工具，更是人们娱乐休闲的首选。当前，全国各地都在建设自行车道，举行自行车骑行运动和比赛。2016年底，一大波共享单车浪潮袭击了我国一、二线城市，共享单车的种类越来越多，遍布街头小巷，我们使用到自行车的机会越来越多。自行车上安装速度里程表可以为骑行者显示度和里程，以了解其运动状态。提高了骑行乐趣的同时，也能提供一定的安全指示达到代步与健康运动。但目前速度里程表主要安装在汽车，电动自行车上面。在这种背景下，希望设计出价格低廉，能耗低，在普通自行车上也能使用的车速里程表。

1.2车速里程表国内外研究现状

国外车速里程表采用各种公司自行研制的专用芯片。不仅价格昂贵，而且对车辆类型的适应性差。简单实用的机械式车速里程表在中国仍然被广泛用于大小型车辆。然而，随着电子技术的发展，现在很多车载仪表都采用了电子转速表。

1.3设计的主要任务及论文内容

本课题要求了解自行车里程计数的原理，利用光电传感器进行非接触检测。利用单片机的运算和控制功能，将电动自行车的速度，里程的计算及里程的积累、归清零和存储；将速度和里程数据在LCD屏上显示。并能在车速高于一定值时自动发出声音报警。

本论文的组成和各部分完成的工作如下：

• 绪论：介绍车速里程表现状和本设计任务
• 整体设计方案：确定设计的总体思想和方案确定
• 硬件电路设计：介绍硬件设计各部分功能和原理
• 软件程序设计：软件程序各模块的设计和说明
• 系统仿真：对软硬件进行综合仿真测试

第2章 自行车速度里程表整体方案设计

2.1任务分析

本设计要求基于单片机，设计一个车辆用速度与里程电子式显示计，能自动显示车辆总里程数及行车速度，具有超速声光提醒功能。自动记录总里程数，可手动启动临时里程记数功能，对一段路程进行距离计数，可手动复位临时计数。