基于单片机的车速里程表的设计.docx

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基于单片机的车速里程表的设计

黑龙江东方学院

毕业论文（设计）

题目：

基于单片机的车速里程表的设计

学生姓名

学号

专业

班级

指导教师

学部

答辩日期

2012年5月19日

黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）任务书

姓名

学号

专业班级

电气工程及其自动化3班

毕业论文（设计）题目：

基于单片机的车速里程表的设计

毕业论文（设计）的立题依据

主要内容及要求

进度安排

12月12日

选题

12月13日～12月29日

接受指导老师的指导

12月3日～1月17日

拟定论文大纲

1月18日～2月26日

搜集、查阅、整理相关资料

2月27日～3月27日

初稿形成

3月28日～4月8日

初稿审定

4月9日～4月17日

第一次修改

4月18日～4月22日

第一次审定

4月23日～5月3日

第二次修改

5月4日～5月9日

定稿

5月1日～5月18日

论文评阅小组评审论文（设计）

5月19日

毕业论文（设计）答辩

学生签字：

指导教师签字：

年月日

基于单片机的控制车速里程表的设计

摘　　要

里程表广泛应用于各类机车，传统的机械式里程表虽然稳定可靠，但功能单一、易受磨损。

随着电子技术的迅猛发展，电子式里程表得以广泛应用，现在很多轿车仪表已经使用电子车速里程表，本设计介绍一种基于单片机的智能电子里程表。

该电子式里程表是一种数字式仪表，主要由车速表和里程表两部分组成，其传感器采用无接触测量的光电传感器。

它不仅可显示车辆行驶的总里程，也可显示一段时间的阶段里程，还可显示车速，以及实现超速报警等功能，并具有较强的再开发能力。

它的实现方式是，通过安装在汽车转轴上的测量盘，用霍尔传感器检测使转速物理量变换成脉冲电量，通过单片机测量产生脉冲的频率就可以得出圆盘的转速，再通过计算，从而得出里程、车速的信息，并由LED显示器显示出来。

并且该电子式里程表累积的里程数字存储在非易失性的EEPROM存储器内，在无电状态下数据也能保存。

关键词：

AT89C52，数码管显示器，霍尔传感器，存储器

［关键词与摘要内容隔行书写，词条用小四号宋体字，词条间用分号（；）隔开，3-5个关键词］

SpeedodometerdesignbasedonsinglechipmicrocomputercontrolAbstract

Permeateinthesocialrealmalongwiththecalculatorinrecentyears,singleslicetheapplicationofthemachinejustatconstantlyalignmentthorough,arouseatraditionalcontrolanexaminationadayanewmoonbenefitrenewalinthemeantime.Insolidlythehourtheexaminationthesingleslicethatcontrolswithautothemachinetheapplicationthesystem,singleslicemachineusuallyBeacorepartstouse,onlysingleslicethemachineaspectknowledgeisnotenough,returnshouldaccordingtoconcretethehardwarestructure,andaimatconcreteapplicationthesoftwareof[with]theobjectcharacteristicscombinetomakeperfect.Imitatingmanypassagepressuresystemsesistomakeuseofpressuretospreadthefeelingmachinetocollectcurrentpressurecombinethereflectionisonthedisplay,itcananalyzethepressuresurfeitdistance,eruptingtoreporttothepolice.Combinetheadoptionelectronicssteelyardprinciplecanaccordingtoinputtheamountofmoneythattheunitpricecomputesanobjectaccurately

Thisthesisdiscussthatpourthedesignandcreationofthetimerinbrief,forpourfourLEDfiguresdisplaysinthetimertosay,Iamforthesakeofthesimplificationcircuit,declinelowcost,adopttotakesoftwareastheconnectoflordapeople'smethod,donotusespecializedhardwaretotranslatethecodemachinenamely,butadoptthesoftwareproceduretocarryontranslatingcode

Keywords:

AT89C52,digitaltubedisplay,countdowntimer,Holzersensor

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基于单片机的控制车速里程表的设计

第1章绪　　论

1.1课题背景

本题目根据车速、里程的测量原理，以AT89C52系列单片机为核心器件，组成点阵式的液晶显示屏，通过编程显示车速里程。

按照设计要求熟悉系统硬件电路、接口电路，完成硬件电路的电路板的设计，完成该系统的程序设计，提交程序设计框图及程序设计清单。

1.2国内外研究现状

我国汽车工业走过了五十年的历程,与国际发达国家汽车工业相比,电子技术水平相对比较落后,提高国产汽车的电子技术水平,增加汽车电子装备的数量,促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的关键,提高我国的汽车电子技术已势在必行。

随着中国的复关,国外汽车零部件厂商也大举进入中国参与竞争。

电子式仪表及新型传感器是各类车型汽车的首选配套产品，通用性好，市场前景广阔。

目前国外汽车车速里程表已广泛采用电子式机芯结构，而国内汽车仪表一直是机械式车速里程表的天下，少数采用动圈式电子仪表， 通过大量市场调研，我们清楚地看到进入20世纪以来汽车工业迅速发展，而电子产品则是汽车提高技术含量的晴雨表。

国外电子产品占整车成本的30%，然而我国汽车行业起步较晚，技术十分落后，电子产品仅占整车成本的5%。

例如国外汽车早已装配电子式仪表，而我国汽车仍在应用传统的机械仪表，可靠性很差。

目前汽车仪表控制电子化是一种发展趋势，由先进的传感器与显示装置构成的电子仪表已开始全面取代传统的机电式仪表，成为现代汽车的明显标志。

一般汽车的常规仪表有车速里程表、转速表、机油压力表、水温表、燃油表、充电表等。

仪表板中最常用的是车速里程表，目前很多轿车仪表已经使用电子车速表，它通过变速器上的速度传感器获取信号，通过脉冲频率的变化使指针偏转或者显示数字。

　　随着汽车电子半导体技术的发展，多功能、高精度、高灵敏度、读数直观的电子数字显示及图像显示的仪表已不断应用于汽车。

汽车仪表的功能已不仅仅是单纯的显示，而是通过对汽车各部件参数的监测和计算机处理相配套，从而达到控制汽车各种运行工况的目的。

因而电子式里程表的广泛应用将会很大的提高中国的汽车电子技术水平。

1.3主要研究内容

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AT89C52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。

一、主要技术指标

1、计算速度和路程。

2、存贮历史里程数据。

3、量程记满时清除历史里程数据。

4、显示及时速度。

二、工作内容如下

本设计的硬件包括：

AT89C52芯片：

程序的处理和控制中心。

74HC573驱动器：

存储和所存段选、位选数据。

SignalGenerator脉冲发生器：

模拟霍尔传感器，向芯片外部中断提供脉冲。

RESPACK8八位排阻：

将P0口拉成高电平。

7SEG-MPX8-CC-BLUE八位共阴极数码管（蓝色）：

显示速度和路程数据

各部分介绍如下：

1、初始化：

打开外部中断和定时器0中断，当有脉冲来的时候就进入中断程序。

2、外部中断：

记录一个脉冲时间time；计算一个脉冲时间的速度，五个速度作为一个数组，高低速判断；开启T0，记脉冲数为n。

3、定时器0中断：

记50毫秒时间赋值给t.

4、处理函数：

给出速度和路程的计算公式。

v=0.9*pi*r/time

s=0.00025*pi*r*n

显示程序：

用三位数显示速度，四位数显示路程。

第二章车速里程表总体设计

一个完整的单片机系统，包括软硬件两个方面。

硬件是系统可靠运行的“载体”，是基础，而软件则是使“载体”产生动力的发电机，二者相辅相成，缺一不可。

从设计者的角度出发，一个硬件电路的设计过程往往就是设计者的经验不断积累的过程。

总体设计流程:

在设计硬件电路时：

一般的流程是：

（1）器件选择（包括单片机和外围芯片的选择）

（2）电路图绘制

（3）PCB制板

（4）硬件检查和排错

（5）硬件电路调试完毕

只有在硬件平台建立之后才能更好进入软件系统的调试。

在进行软件系统的设计时，设计者首先要建立完整，总体的概念，一个完整的软件系统是由各个功能模块组成的。

程序设计者要时刻牢记如何将那些独立，分散的子程序模块通过主程序连接起来，并最终实现系统的目标功能。

2.1总体设计思路

第一步程序初始化，当没有产生中断时，程序进入处理程序，接着进入显示程序；当产生中断时，先进入外部中断服务程序和定时器0中断服务程序，后面的和没有产生中断时相同。

在整个程序中中，不停地扫描有没有产生中断。

流程图如下图3.1。

图2.1程序流程图

2.2子程序和主函数的设计

一、子程序的设计

设汽车轮子半径为r,脉冲数为n，t=50毫秒,一个脉冲的时间为time,速度为v（km/h）,路程为s（km）,pi=3.14。

子程序按模块化的思路编写。

各子程序如下:

1．初始化：

设置T0计时器工作方式1，输入口为