基于单片机智能汽车仪表设计系统

基于单片机的汽车智能仪表的设计

摘要：汽车的汽车系统。速度测量以及调速是我们这次的设计所要研究的对象，本次设计的基础核心的模块就是单片机，其应用的核心的控制单元就是stc89c52单片机，用到的测速模块是霍尔传感器，达到计数的目的，然后经过单片机处理，进行数据的转换实现速度的测量，将最终的结果显示到液晶显示屏1602上。主要有实时车速、车速上限、里程、等等。

整个设计将会阐述整体系统的软硬件组成部分、主要硬件的作用和所能达到的功能和整体的功做原理等等。本次的设计更加人性化，好处在于安全可靠、操作简单、体型小巧，便于携带等等，这也使得汽车汽车系统被越来越广泛的运用。

关键词：汽车仪表；STC89C52； LCD1602；霍尔器件

Design of bicycle speedometer based on MCU

Abstract：

The speed and mileage of bicycle is the object of our research in this design. The whole research is based on single chip computer. The control chip used is STC89C52 single chip computer. The sensor that reaches the purpose of counting is placed on the wheel. The data obtained will be analyzed and calculated by single chip computer. The final information obtained will be displayed on the LCD1602 display. There are mainly time, real-time speed, maximum speed, distance and so on. Among them, we can set the maximum speed by ourselves. When our speed exceeds the maximum speed, we will give an alarm to protect the safety of cyclists.

The whole design will elaborate the software and hardware components of the whole system, the role of the main hardware, the functions that can be achieved and the working principle of the whole system, etc. This design is more humanized, the advantages are safe and reliable, simple operation, compact size, easy to carry and so on, which also makes the speed odometer more and more widely used.

Keywords: Bicycle; STC89C52; LCD1602;Hall Devices

基于单片机的汽车智能仪表的设计................... I

第1章绪论.................................... 1

1.1选题的意义.............................. 1

1.2课题任务................................ 1

1.3设计思想................................ 2

第2章系统方案设计............................. 3

2.1总体方案比较............................ 3

2.2总体方案选择............................ 3

2.2.1系统总体框图....................... 3

2.2.2实现原理........................... 4

第3章系统硬件设计............................. 8

3.1总体设计................................ 8

3.2.1控制单元设计........................... 8

3.2.2检测单元设计...................... 12

3.2.3显示单元设计...................... 14

3.2.3按键电路和指示灯电路.............. 15

3.2.4 蜂鸣器电路设计.................... 16

3.2.5 超声波检测与温度检测.............. 17

第4章系统软件设计............................ 19

4.1总体设计............................... 19

4.2算法流程 ............................. 23

第5章系统软件设计............................ 24

5.1安装过程............................... 24

5.1.1 元器件的检查..................... 24

5.1.2焊接元器件........................ 24

5.2系统硬件调试........................... 25

5.3调试过程中的心得体会.................... 26

5.4调试过程中遇到的问题.................... 26

致谢.......................................... 28

参考文献...................................... 29

第1章绪论

1.1选题的意义

汽车仪表是汽车的重要部件之一，能集中、直观、迅速地反映汽车在行驶过程中的各种动态指标，如行驶速度、里程、电系状况、制动、压力、发动机转速、冷却液温度、油量、指示灯状态，它是驾驶员能够直接了解汽车状况的一个窗口，为驾驶员正确使用汽车及安全驾驶提供了保证。随着电子技术的发展，越来越多的新技术在汽车制造业得到了广泛的应用。如微处理器在汽车上的应用，能使得各种数据的处理进一步加快，从而提高了实时性。相对于传统的动磁式和动圈式机芯汽车仪表的体积大、可靠性差、准度低的缺点，用步进电机来驱动指针的汽车仪表具有体积小、重量轻、可靠性高、抗千扰能力强、指示准确、兼容性和通用性强、生产和检测工艺简单等优点，该类仪表已成为当今世界汽车仪表的发展趋势[1]。

在对新型汽车传感器、步进电机的工作原理还有单片机控制技术的了解和分析的基础上，结合传统的汽车仪表工作原理，设计一个由单片机控制步进电机驱动指针的汽车智能数字仪表。该智能数字仪表采用统一的步进电机结构，所有传感器采集的车速、转速、燃油的模拟或数字信号量全部转换成驱动步进电机的数字信号，由单片机处理完后，将驱动量信号输送到各自的步进电机指示仪表。

本次的设计就是单片机的速度里程计，在整个设计中传感器被放在车轮处，它会在汽车行在行驶的时候发出信号，传感器发出的脉冲信号会被单片机接收并处理，最终数据将会被显示在显示器上面。同时这次的设计还增加了时间显示的功能，单片机技术的进步也使得速度里程计得到了更好的发展。

整个的设计主要用的就是单片机技术，我们用来完成技术任务的是感应器霍尔元件，所有数据的显示将会被显示在LCD1602显示器上面，它能显示的数值有速度、最大限速值以及设定的电机的半径，采用单片机技术主要是因为单片机技术能确保整个设计产品的稳定性和结果的准确性[2]。

1.2课题任务

本次设计的主要的设计的内容是将单片机最小设计系统、时钟芯片、霍尔元件、直流电机、按键结合起来，然后通过数据的采集将数据经过单片机的处理然后将数据通过液晶显示屏1602显示出来，本次设计主要显示的内容有当前的速度、设置是最大限速。设计的主要的内容包括原理图、程序等等。除了本次设计介绍的设计的思想、设计的电路原理和器件的选择。整个电路主要分为硬件的设计部分和软件的设计部分。

本次设计的主要的硬件组成有：单片机最小系统、按键模块、霍尔测速模块、直流电机、液晶显示屏1602、蜂鸣器单元、超声波模块、电源供电部分等等。软件的设计采用了：软件的程序的整体的设计，子程序的设计、定时器的程序处理等等。软件采用的是KEIL4来进行编程的[3].

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