基于MCS-51单片机的里程表的设计与实现.ppt

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1、 基于基于MCS-5151单片机的里程表的设计与实现单片机的里程表的设计与实现The Design and Implementation of the odometer based on the MCS-51 毕业设计概述研究背景：研究背景：传统的指针式里程表伴随着汽车的诞生就一直为人们接受,不过，数码科技在今天已渗透到工业，农业，民用产品的各方各面。新概念的车速里程表最直观的变化就是用大屏幕的液晶取代指针式表盘，直接用数字显示时速，里程，以及其他一些诸如油耗、时钟、环境温度等参数。直观的呈现给使用者。同时还具有成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。有很好的市场前景。V&S MODERNTRAD

2、ITION由于单片机体积小，由于单片机体积小，可以做到产品的内部，取代可以做到产品的内部，取代老式机械零件，缩小产品体积，老式机械零件，缩小产品体积，增强功能，实现增强功能，实现智能化。智能化。因此广泛的被用在智能产品中。因此广泛的被用在智能产品中。Intel公公司的司的 MCS-51系列单片机在近年来广泛流行系列单片机在近年来广泛流行。我。我的毕业设计就基于的毕业设计就基于 MCS-51 单片机来设计一个智单片机来设计一个智能化里程表。能化里程表。选题目的选题目的 本里程表的设计以本里程表的设计以 MCS-51单片机单片机、霍尔、霍尔传感器为核心器件传感器为核心器件。利用霍尔传感器将不同。利

3、用霍尔传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行计算处理机进行计算处理。数据送。数据送LCD液晶显示模块液晶显示模块进行显示，使得速度与里程数据能直观的显示进行显示，使得速度与里程数据能直观的显示给使用者。给使用者。系统框架系统框架 脉冲信号脉冲信号 单单 片片 机机LCD显显示示1879年年E.H.霍尔发现，如果对位于磁场霍尔发现，如果对位于磁场(B)中的导体中的导体(d)施加施加 一个电压一个电压(v)，让磁场的方向垂直于所施加电压的方向，那么，让磁场的方向垂直于所施加电压的方向，那么在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生

4、另在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电压一个电压(UH)，这个电压叫做霍尔电压，产生这种现象被称，这个电压叫做霍尔电压，产生这种现象被称为霍尔效应。为霍尔效应。霍尔转速传感器由磁钢和霍尔器件配套组成，由磁钢产生磁霍尔转速传感器由磁钢和霍尔器件配套组成，由磁钢产生磁场。场。霍尔转速传感器简介霍尔转速传感器简介在非磁材料的圆盘边上粘贴一块磁在非磁材料的圆盘边上粘贴一块磁钢，霍尔传感器固定在圆盘外缘附钢，霍尔传感器固定在圆盘外缘附近。圆盘每转动一圈，霍尔传感器近。圆盘每转动一圈，霍尔传感器便输出一个脉冲。通过单片机测量便输出一个脉冲。通过单片机测量产生脉冲的频率就可以得出圆盘的

5、产生脉冲的频率就可以得出圆盘的转速。转速。频率测量频率测量本设计中，轮子每转一圈，霍尔器件产生一个脉本设计中，轮子每转一圈，霍尔器件产生一个脉冲，脉冲送到单片机的内部定时计数器冲，脉冲送到单片机的内部定时计数器timer1的的T1口口。内部定时计数器内部定时计数器Timer0工作在定时状态，工作在定时状态，Timer1工作在计数状态。工作在计数状态。Timer0和和Timer1均工均工作在模式作在模式1。本设计中。本设计中Timer0产生产生0.5秒的定时秒的定时。Timer1将对将对0.5秒内对加到秒内对加到T1脚的脉冲进行计脚的脉冲进行计数。假设数。假设0.5秒内秒内timer1计数到计数

6、到N个脉冲。则圆盘个脉冲。则圆盘的转动频率为的转动频率为2N。对脉冲频率进行处理，即可对脉冲频率进行处理，即可转化为车速。对脉冲数进行累加再乘以轮子的长转化为车速。对脉冲数进行累加再乘以轮子的长度，即可得到里程数据。度，即可得到里程数据。研究方法与过程研究方法与过程 基于伟福Lab2000p仿真实验系统建立模型 单 片 机指拨开关 直流电机霍尔传感器 液晶 显示Lab2000p实验系统下的仿真研究方法与过程研究方法与过程直流电机对车轮变速进行模拟直流电机对车轮变速进行模拟 利用利用Lab2000p实验系统上的直流电机实验系统上的直流电机、DAC0832数模变换模块数模变换模块、单片机、单片机8

7、031的的P1口、指拨开关口、指拨开关K0-K7构成一个能够控制电机转速的控制系统，对车轮构成一个能够控制电机转速的控制系统，对车轮的变速情况进行模拟。的变速情况进行模拟。频率测量模块的建立频率测量模块的建立 在直流电机转动圆盘边缘贴有一块磁钢，在圆盘附近装上霍尔传感器，圆盘转在直流电机转动圆盘边缘贴有一块磁钢，在圆盘附近装上霍尔传感器，圆盘转动产生的脉冲输出到单片机的动产生的脉冲输出到单片机的P35引脚引脚。利用单片机。利用单片机8031的内部定时的内部定时/计数器计数器Timer0进行定时，进行定时，Timer1对脉冲进行计数。对脉冲进行计数。数据显示数据显示利用实验箱上的利用实验箱上的L

8、CD模块进行数据显示，将模块进行数据显示，将LCD设置成两行，第一行显示里程设置成两行，第一行显示里程数据，第二行显示速度数据。数据的显示主要由软件编程进行控制。数据，第二行显示速度数据。数据的显示主要由软件编程进行控制。在在Lab2000P实验系统上的实现效果实验系统上的实现效果结论搭建好硬件线路，设计好程序，将程序在wave-6000G下编译、执行后。里程和速度的数据能在液晶屏上清晰、稳定地显示。通过指拨开关给单片机的P1口输入不同的数据，直流电机的转速发生改变，液晶屏上的里程和速度数据也随之改变，达到了实时显示里程和速度的效果。基本完成了研究目的。设计中存在的问题设计中存在的问题一一 本

9、设计建模时采用一个圆盘上贴一个磁钢进行模本设计建模时采用一个圆盘上贴一个磁钢进行模拟。实际制作中可以在圆盘上贴上多块磁钢，即可拟。实际制作中可以在圆盘上贴上多块磁钢，即可以克服因车轮转速太慢而在设定时间内测不到脉冲以克服因车轮转速太慢而在设定时间内测不到脉冲的问题。测到的速度也更精细。的问题。测到的速度也更精细。二二 设计中开辟了两个字节的数据区存储累加脉冲数设计中开辟了两个字节的数据区存储累加脉冲数据，最多能计数据，最多能计数65536个脉冲，也即个脉冲，也即131072 米米（假设车轮周长（假设车轮周长2m）。130多公里。实际制作里多公里。实际制作里程表时只要适当增加数据缓冲区的数量，即

10、可对最程表时只要适当增加数据缓冲区的数量，即可对最大显示里程进行扩充大显示里程进行扩充。感谢我的导师马岩老师，本课题的选题和研究过程都是感谢我的导师马岩老师，本课题的选题和研究过程都是在马老师的悉心指导下完成的在马老师的悉心指导下完成的。马老师时时关注研究进度，。马老师时时关注研究进度，并在百忙之中不时给予督促和指导，使我得以开拓思路，并在百忙之中不时给予督促和指导，使我得以开拓思路，顺利完成毕业设计。在此我要向马老师致以我真诚的感谢。顺利完成毕业设计。在此我要向马老师致以我真诚的感谢。感谢我所有的老师四年来对我的教育培养。在此，向诸感谢我所有的老师四年来对我的教育培养。在此，向诸位老师深深地鞠上一躬。聊表谢意。位老师深深地鞠上一躬。聊表谢意。感谢我的室友们，三年来我们相互支持，相互关心，相感谢我的室友们，三年来我们相互支持，相互关心，相处融洽，建立起了深厚的友谊。处融洽，建立起了深厚的友谊。感谢我的家人，感谢他们为我完成学业默默付出，感谢感谢我的家人，感谢他们为我完成学业默默付出，感谢他们的支持与辛劳。他们的支持与辛劳。致谢致谢THANK YOU