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摘要

随着居民生活水平的不断提高，人们对于生活质量的要求也日益增加，尤其是对健身

的要求。自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的

首选。自行车的速度里程表能够满足人们最基本的需求，让人们能清楚地知道当前的速度、

里程等物理量。而对于自行车运动员来说，最为关心的莫过于一段时间内的训练效果。因

为教练要根据一段时间内运动员的训练效果进行评估，从而进行适当的调整已使运动员达

到最佳的状态。因此爱好自行车运动的人十分学要一款能测速的装置，以知道自己的运动

情况。并根据外界条件，如温度，风速等进行适当的调节，已达到最佳运动的效果。

关键词：单片机、LED显示、里程/速度、霍尔元件

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第一章系统总方案分析与设计

1.1课题主要任务及内容

本课题主要任务是利用霍尔元件、单片机等部件设计一个可用LED数码管实时显示里

程和速度的自行车的速度里程表。本文主要介绍了自行车的速度里程表的设计思想、电路

原理、方案论证以及元件的选择等内容，整体上分为硬件部分设计和软件部分设计。

本文首先扼要对该课题的任务进行方案论证，包括硬件方案和软件方案的设计；继而

具体介绍了自行车的速度里程表的硬件设计，包括传感器的选择、单片机的选择、显示电

路的设计；然后阐述了该自行车的速度里程表的软件设计，包括数据处理子程序的设计、

显示子程序的设计；最后对本次设计进行了系统的总结。

具体的硬件电路包括AT89C52单片机、霍尔元件以及LED显示电路等。

软件设计包括：中断子程序设计，里程计算子程序设计，显示子程序设计。软件采用

汇编语言编写，软件设计的思想主要是自顶向下，模块化设计，各个子模块逐一设计。

1.2任务分析与实现

本设计的任务是：以通用AT89C52单片机为处理核心，用传感器将车轮的转数转换为

电脉冲，进行处理后送入单片机。里程及速度的测量，是经过AT89C52的定时/计数器测

出总的脉冲数和每转一圈的时间，再经过单片机的计算得出，其结果通过LED显示器显示

出来。

本系统总体思路如下：假定轮圈的周长为L，在轮圈上安装m个永久磁铁，则测得的

里程值最大误差为L/m。经综合分析，本设计中取m=1。当轮子每转一圈，通过开关型霍

尔元件传感器采集到一个脉冲信号，并从引脚P3.2中断0端输入，传感器每获取一个脉

冲信号即对系统提供一次计数中断。每次中断代表车轮转动一圈，中断数n和周长L的乘

积为里程值。计数器T1计算每转一圈所用的时间t，就可以计算出即时速度v。当里程键

按下时，里程指示灯亮，LED切换显示当前里程;当速度键按下时，速度指示灯亮，LED切

换显示当前速度。

要求达到的各项指标及实现方法如下：

1.利用霍尔传感器产生里程数的脉冲信号。

2.对脉冲信号进行计数。

实现：利用单片机自带的计数器T1对霍尔传感器脉冲信号进行计数。

3.对数据进行处理，要求用LED显示里程总数和即时速度。

实现：利用软件编程，对数据进行处理得到需要的数值。

最终实现目标：自行车的速度里程表具有里程、速度测试与显示功能，采用单片机作

控制，显示电路可显示里程及速度。

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第二章系统主要单元模块和速度算法