假定轮圈的周长为，在轮圈上安装个永久磁铁，则测得的里程值最大误差为。

经综合分析，本设计中取。

当轮子每转圈，通过开关型霍尔元件传感器采集到个脉冲信号，并从引脚中断端输入，传感器每获取个脉冲信号即对系统提供次计数中断。

每次中断代表车轮转动圈，中断数和周长的乘积为里程值。

计数器计算每转圈所用的时间，就可以计算出即时速度。

第三章系统硬件设计单片机主控电路单片机概述单片机就是在块半导体硅片上集成了微处理器，存储器和各种输入输出接口定时器计数器，并行口，串行口，转换器以及脉宽调制器等，这样块集成电路芯片具有台计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。

单片机是本次设计的核心部显示器本设计信号起组成位选通的位选信号，信号起组成段码选通的段选信号，通过软件编程，先把所要显示的数据放入存储单元，然后把数据送入段选通对应的地址，再选通个，逐步完成四个的显示。

第四章系统软件设计概述在硬件设计完毕之后，接下来就是设计中最核心和最为主要的软件部分设计。

所谓软件设计就是把软件需求变换成软件的具体设计方案即模块结构的过程。

模块化结构设计即是根据要求和硬件设计的结构，将整个系统的功能分成许多小的功能模块，再根据这些小的功能模块进行程序编写的过程。

这样的设计方法，使得系统的整个功能和各部分的功能趋于明朗化。

当系统出现问题，就可以根据功能设置找出问题的根源，从而更快地解决问题。

所以说，在整个设计过程中，软件设计必须与硬件设计紧密地结合在起。

基于霍尔传感器自行车的速度里程表的软件设计包括中断子程序里程调用子程序显示子程序等几大部分。

由于要实现很多功能，所以采用模块化设计，下面就其主要部分分别加以分析。

总体程序设计在主程序模块中，需要完成对各接口芯片的初始化自行车里程和速度的初始化中断向量的设计以及开中断循环等待等工作。

另外，在主程序模块中还需要设置启动清除标志寄存器里程寄存器速度寄存器，并对它们进行初始化。

然后主程序将根据各标志寄存器的内容，分别完成启动清除计程和计速等不同的操作。

和口分别用于显示里程状态和速度状态。

和口分别用于设置轮圈的大小，低电平有效。

是用于里程和速度切换的，低电平为显示速度，高电平为显示里程。

中断是对轮子圈数的计数输入，轮子每转圈，霍尔传感器输出个低电平脉冲。

将根据里程寄存器中的内容计算和判断出行驶里程数。

中断用于控制定时器的启停，当输入为时关闭定时器。

此控制信号是将轮子圈数的计数经二分频后形成。

这样，每次定时器的开启时间刚好为转圈的时间，根据轮子的周长就可以计算出自行车的速度。

其程序流程如图所示。

图主程序流程图系统程序设计如下开始初始化出错提示将车圈周长调入开中断，启动定时器调用里程处理子程序调用速度处理子程序显示缓冲区从开始速度计时器单元和，高位在前单元中显示时的计数器要求计算速度的标志，该位为则主程序进行速度计算，然后清该位消隐码定时中断入口设置堆栈初始化，所有显示器灭定时器工作于方式，定时器工作方式，计数器开定时器中断如果未要求计算，转本身循环标号功能双字节二进制无符号数乘法入口条件被乘数在中，乘数在中。

出口信息乘积在中。

影响资源堆栈需求字节测得的数值是每秒计数值，转为分每转测次，故乘而非是否送完标号功能双字节十六进制整数转换成双字节码整数入口条件待转换的双字节十六进制整数在中。

出口信息转换后的三字节码整数在中。

影响资源堆栈需求字节将乘得的结果送准备转换，这里结果不可能超过字节最高位去掉低位将高位切换到低位清计算标志中断子程序设计定时中断是为满足定时或计数的需要而设置的。

在单片机内部有两个定时计数器，以对其中的计数结构进行计数的方法，来实现定时或计数功能。

当结构发生计数溢出时，即表明定时时间或计数值已满，这时就以计数溢出信号作为中断请求，去置位个溢出标志，作为单片机接受中断请求的标志。

这种中断请求是在单片机芯片内部发生的，因此无须在芯片上设置引入端。

定时计数器控制寄存器是位寄存器，地址为，可以位寻址。

其高位用于定时计数器中断控制，低位借给外部中断，用做中断标志和触发方式选择位。

本设计采用定时中断，对自行车的里程和速度进行计数。

中断子程序流程图如图所示。

图中断子程序流程图里程计算子程序外部中断服务程序用于对单片机口输入的圈数脉冲进行计数，为十六进制计数器。

为低位，为高位。

每次计数次后，对里程数据进行次存储操作。

当车轮每转圈，通过霍尔元件将脉冲数输入单片机内，通过计数器计出脉冲数，再用乘法子程序算出里程数。

里程处理子程序流程图如图所示。

关中断开始现场保护开中断中断处理关中断现场恢复开中断中断返回图里程处理子程序流程图显示子程序的设计采用动态扫描显示接口电路，动态显示接口电路是把所有显示器的个笔划段同名端连在起，而每个显示器的公共极各自地受线控制。

向字段输出口送出字型码时，所有显示器接收到相同的字型码，但究竟是哪个显示器亮，则取决于端。

可以采用分时的方法，轮流控制各个显示器的端，使各个显示器轮流点亮。

在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的约，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是组稳定的显示数据，不会有闪烁感。

本设计信号起组成位选通的位选信号，信号起组成段码选通的段选信号，通过软件编程，先把所要显示的数据放入存储单元，然后把数据送入段选通对应的地址，再选通个，逐步完成四个的显示。

显示子程序流程图如图所示。

开始点亮里程指示将车圈数转换成里程显示里程值返回图显示子程序流程图开始显示单元首址取显示数据送段码到口取段码表首址调用延时送位选到口位显示结束返回修改显示单元地址求下位位选码总结与展望本设计以为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化显示模块实时显示所测速度的设计方案，以及串口数据存储电路和系统软件。

本设计主要分为硬件部分和软件部分，硬件部分着重考虑硬件电路的简单性，故尽可能简化硬件电路，节省线路板的空间，达到硬件电路最优化设计。

软件采用汇编语言编写，采用模块化设计思想，程序可读性强。

通过实验验证了系统的可行性，能满足设计要求，达到设计的指标，实现对自行车里程速度的计算功能，并用显示，当车轮转动，小磁片滑过霍尔元件时，霍尔元件输出脉冲，可根据车轮周长计算里程，选择不同的车轮周长，里程数的变化有所不同当按下开关，显示速度时，会根据转速的不同显示不同的数字。

论文主要是在参考各种资料和相关的专业文献的基础上完成的，所参考的专业文献在论文中已经列单出来，但还有部分来源资料参差不齐不能在论文中详细列出，在这里也说明下。

论文的整个制作过程的确不容易，现在回想下那段时日，有艰辛的面，亦有喜悦的面，但整个过程总结来说还是蛮充实的，毕竟在整个设计的过程中，自己又对已经学过的专业课知识梳理了下，而且对于实际的应用和需求也参考了各个方面的资料，所以整个设计过程下来，自己整体的专业知识水平又进行了次升华。

参考文献余发山主编单片机原理及应用技术中国矿业大学出版社董爱华主编检测与转换技术中国电力出版社康华光主编电子技术基础数字部分第五版朱经利，蒋玉亮等编著海尔家用洗衣机原理和维修人民邮电出版社孟庆龙，张鸿海等编著小鸭家用洗衣机原理和维修人民邮电出版社谢自美主编电子线路设计实验测试华中理工大学出版社张友汉主编电子线路设计应用手册福建科学技术出版社宋家友主编集成电子线路手册福建科学技术出版社吴金戌等编著单片机实践与应用清华大学出版社阎石编著数字电子技术基础高等教育出版社光电编码器的工作原理与光电传感器样，不过它已将光电传感器电子电路码盘等做成个整体，只要用连轴器将光电传感器的轴与转轴相连，就能获得多种输出信号。

它广泛应用于数控机床回转台伺服传动机器人