总体电路原理图 各部分单元电路介绍 基于运放有源滤波器电路介绍 信号放大电路 单片机最小系统电路 显示电路 核心器件霍尔传感器 第三章应用实现电路原理图的绘制及设计 简介 绘制电路原理图的主要步骤 人工布局人工布线设计 第四章自行车里程计程序的编写与实现 软件编程实现 系统软件框图 自行车里程计频率的测量思路 键盘实现对里程计的控制 自行车里程计语言程序 键盘扫描部分程序 存储器部分程序 显示部分程序 频率测量部分程序 第五章总结 设计功能分析 心得体会 参考文献 致谢 附录 扬州工业职业技术学院毕业设计 第章绪论 本课题的研究的背景以及现实意义 自行车在现实生活中占有非常重要作用，目前自行车的使用已经从原来单 的交通工具发展为同时具有交通意义健身锻炼以及相关娱乐功能。针对这样的 发展实际情况，在完成学院的毕业设计工作中，我决定采用所学习的单片机知识 以及相关的电路知识来进行自行车里程计的设计。目前市场自行车里程表的发展, 其功能也逐渐从单的里程显示发展到速度时间显示，甚至有的还具有测量骑 车人的心跳显示骑车人热量消耗等功能，让人能清楚地知道当前的速度时间 里程等物理量。所以本课题的研究具有定的现实应用意义。 本课题对于专业知识的综合应用情况 因为学习的知识深度的限制以及实际情况的考虑，我设计的自行车里程计的 功能确定为能够正确显示自行车的里程。显示的方式采用公司 单片机为驱动显示器进行显示。采用扬州工业职业技术学院的单片机开 发电路板作为电路实现的主要功能载体。 在学院三年的单片机学习过程中，我们学习单片机都是采用学院设计的单片 机开发板以及语言进行学习，学院的单片机开发板在单片机最小系统的基 础上配置了数码管显示显示区显示区键盘输入区以及模拟量 输入转换等资源，满足了单片机实际开发的绝大部分要求。同时开发板上 的电路结构也能够较好地锻炼自己电路方面的知识。采用语言进行编程能够综 合锻炼自己的实际程序编写的能力以及程序的调试功能。 本课题的选题难度适中，能够对应用电子技术专业学习的专业课程有较为全 面的应用与掌握，同时也与自己的专业能力符合。 课题论述总体结构安排 第章叙述了自行车里程表研究的背景以及现实意义 第二章则主要介绍设计工作总体概述以及产品工作的原理，按照功能电路的 分别进行详细的分析讨论，最终分析电路的总体工作原理。 第三章主要讨论应用软件来实现电路原理图的绘制以及印制板设计 第四章是自行车里程表的软件实现部分，主要是利用语言进行程序的编 写，完成电路的测量功能。扬州工业职业技术学院毕业设计 第五章为总结和展望，总结本课题设计的总体思路，产品的功能以及对于产 品功能升级等进行情景展望。扬州工业职业技术学院毕业设计 第二章自行车里程表的工作概述以及原理分析 自行车里程表的工作概述 自行车里程表是由数据采集输入输出，数据存储四个功能部分构成。 其中数据的采集是由霍尔传感器来完成的，它的输出是矩形脉冲，但是由于实际 的工作环境以及霍尔传感器的工作特性，输出的波形要经过波形处理后拟采用 滤波器电路向单片机系统提供转速信号。当数据送入单片机后，单片 机将对脚的信号进行计数，当计数的脉冲达到的时候，申请中断， 对外输出信号，输出的信号由显示部分送进行显示，显示当前的行驶里程情 况。在本次工作过程完成后，工作的数据存入单片机中，以便下次行驶 时在其基础上继续计数送出显示总共的里程数，以达到记忆的目的。其中键盘是 人机交互的接口，系统设计使得键盘能够实现整个系统开关，显示器的开关，部 分单元电路的控制。 确保自行车里程表的工作性能稳定的相关措施 自行车里程计能实时地将所测的累计里程数显示出来，主要是将传感器输入 到单片机的脉冲信号的频率传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号实 时地测量出来，考虑到信号的衰减干扰等影响，在信号送入单片机前应对其进 行放大整形，然后通过单片机计算出里程，再将所得数据存储到数据存储器，并 由显示模块交替显示所测里程。本设计的里程数的算法是种理想情况的假 设，认为在定时间内自行车是匀速行进，平均速度与时 对比度 背光 背光 驱动电压输出 复位空置数据线模式选择位并行三态数据线 使能端读写选择端数据 指令选择端 电源负极电源正极 液晶 液晶 液晶 霍尔传感器信号经过处理后输入 图自行车里程计电路总原理图之 管 图自行车里程计电路总原理图之二 各部分单元电路介绍 经过滤波放大的信号 霍尔传感器的信号扬州工业职业技术学院毕业设计 基于运放有源滤波器电路介绍 所谓滤波器就是根据信号中不同的频率分量，将需要的信号选取出来，不需 要的信号进行削弱或者消除。在实际的使用中有低通滤波器高通滤波 器以及带通滤波器三类，同时滤波器也可以分为有源滤波器以及 无源滤波器两种，在各个电气性能方面，有源滤波器的性能要优于无源滤波器， 所以在本设计中采用了有源滤波器电路。由于由霍尔传感器中传来的有用信号处 于低频段，干扰则为高频谐波，所以本设计采取的有源低通滤波器。基于运放的 有源滤波器电路图如图所示 参考电压 图基于运放的有源滤波器电路图 信号放大电路 经过滤波器处理后，信号的高次谐波得到了很好的削弱，但是输出信号幅度 较小，为了能够让单片机有效接受处理，信号需要进行放大处理，这里采用成熟 的集成运放进行放大，放大电路的电路原理图如图所示 参考电压参考电压 图基于运放的信号放大电路扬州工业职业技术学院毕业设计 单片机最小系统电路 单片机最小系统电路由单片机单片机复位电路晶体振荡回路组成，能够 完成单片机工作的最基本需要，单片机最小系统电路如图所示 图单片机最小系统电路 显示电路 单片机将计算处理的结果采用进行显示，显示电路的电路原理图如图 所示 液晶 接口 或悬 空 对比度 背光 背光 驱动电压输出 复位 空置 数据线模式选择 位并 行三 态数 据线 使能端 读写选择端 数据指令选择端 电源负极 电源正极 液晶 液晶 液晶 图显示电路 核心器件霍尔传感器 霍尔传感器是种能实现磁电转换的传感器，用它们可以检测磁场及其变 化。霍尔传感器具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，寿命长，安装方便， 扬州工业职业技术学院 学年 第二学期 毕业设计 课题名称自行车里程计数表的设计 设计时间 系部电子信息工程系 班级应用电子 姓名孙洋洋 指导教师钱松 自行车里程计数表的设计 孙洋洋 应用电子 摘要本文的主要任务是应用所学习的电路知识以及单片机知识，在学校已有的单片机 开发板已经调试成功的有源滤波器集成运放组成的放大电路设计个能够实时测量并显 示自行车历程的自行车里程计数表。拟采用典型传感器霍尔传感器作为测量数据采集的基本 器件，利用有源滤波器对霍尔传感器采集的信号进行高次杂波的滤除以及波形性能的优化， 同时采用基于运放设计的放大电路，对信号进行放大并送入单片机进行分析处理，最后送到 单片机开发板上的显示模块进行显示。采用语言根据功能需求进行程序的编写与调 试，保证软硬件正常工作，完成产品相应功能。要求能设计过程中的各种原理图，理解工作 原理图，理解程序编写的思路，所有设计资料符合以及学院毕业设计的要求本文先对里 程表设计当中所需设备作了详细介绍，对设计中存在的问题进行了说明而后对硬件和软件 部分的设计和实现作了认真的分析然后给出了系统的建模过程及相应的系统模型，在此基 础上进行了控制仿真，并对仿真效果进行了比较。 本里程表的设计具有结构简单，成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。并且可进行扩 充，加入时速表的功能，更加方便的了解你现在所处的情况。 关键词里程计单片机霍尔传感器有源滤波器 , , , , , , , , , , 目录 第章绪论 本课题的研究的背景以及现实意义 本课题对于专业知识的综合应用情况 课题论述总体结构安排 第二章自行车里程表的工作概述以及原理分析 自行车里程表的工作概述 确保自行车里程表的工作性能稳定的相关措施 系统硬件电路总体结构框图 自行车里程计总体电路原理图 各部分单元电路介绍 基于运放有源滤波器电路介绍 信号放大电路 单片机最小系统电路