基于SCT89C51单片机的自行车骑行数据采集系统设计

基于SCT89C51单片机的自行车骑行数据采集系统设计

摘要：自行车数据采集系统是在自行车上安装一个系统以便获取到想要采集的物理量的系统。自行车骑行数据采集系统的出现将让人们从此爱上了自行车。人们的生活水平发生了改变，交通方式也有了改变，自行车能满足的仅仅是人类代步工具上的基础的需要，可是我想要的是设计出满足人类对汽车的需求的自行车。例如骑车的不需要掏出手机就能知道时间，不需要另外任何的测速的电子设备就能知道现在所骑行的速度。这样不仅让骑行者想要知道的物理量可以很快且清晰的知道，同时也让他们可以安全骑行。本文设计我选用霍尔元件的自行车骑行速度采集系统设计。

关键字：数据采集系统；霍尔传感器

第一章引言 4

1.1课题的来源以及研究意义 4

1.1.1课题的来源 4

1.1.2课题的研究意义 5

1.2 国内外现状 5

1.2.1 国内现状 5

1.2.2 国外现状 5

1.3自行车骑行数据采集系统的优点 6

第二章系统的总概要 6

2.1 系统流程图的解析 6

2.2 论文的主要内容分析 7

第三章系统的部分硬件介绍 8

3.1传感器的选择 8

3.1.1传感器的比较和选择 8

3.1.2 DS18B20硬件电路图 8

3.2 单片机的选择 9

3.3单片机外围电路的设计 10

3.4速度模块的设计 10

3.4.1霍尔元件的介绍 11

3.4.2霍尔传感器硬件电路图 12

3.5时钟模块的设计 12

3.5.1时钟芯片的介绍 13

3.5.2时钟芯片的选型 14

3.5.3 DS1302硬件电路图 15

3.6 电源模块 15

第四章软件设计 16

4.1 主程序设计 16

4.2 计算速度里程程序设计 17

4.3 温度显示程序设计 18

4.4 时钟芯片程序设计 20

4.5 LCD1602 软件设计 21

4.5.1 LCD1602时序介绍 22

4.6 LCD1602具体软件设计 22

第五章测试 24

5.1 Proteus及Keil C51软件简介 24

5.1.1 proteus 软件 24

5.1.2 Keil C51 软件 24

5.2应用Keil C51软件进行程序调试 24

5.3 Proteus 软件仿真 25

5.4硬件软件联合调试 25

5.5联合调试步骤 25

5.6硬件静态调试 25

第六章总结与致谢 27

参考文献 29

附录 30

1. Proteus 仿真图 30

2.源程序 31

第一章引言

1.1课题的来源以及研究意义

1.1.1课题的来源

自行车在两百多年前就被人类发明和使用。在人类的不断的探索和研究中，自行车已经越来越流行。尽管现在的交通很便利，每家每户几乎都有了汽车，可是，建议低碳出行，绿色出行。所以，自行车至今依旧被使用。我对于自行车骑行数据采集系统的构思源于健身房的跑步机。当我们在跑步房的跑步机上健身的时候，我们希望自己可以不要带很多的电子设备，身着轻松就可以。甚至有些健身达人连手机都不想带。为什么在健身房可以如此的方便？就连通信设备都可以不带？因为跑步机上面会的显示器会很清楚的显示出跑步的总时间、跑步的速度、现在的北京时间。甚至会显示出跑步所消耗的卡路里。所以，在我看到这个的时候，我就在思考，有一项健身运动叫做空中踩脚踏车。当我们躺在瑜伽垫上进行空中骑脚踏车的时候，人除了需要高度的放松，其实还需要数数。比如需要一组200次。那我们为什么不能解放自己的大脑呢？所以，我想设计出一款可以给运动健身人士带来福利的自行车。

1.1.2课题的研究意义

自行车数据采集系统功能是从单一的行驶的总路程的显示发展到时间、速度显示。这样一来就给人类带来了很大的便利。因此本设计选用STC89C51系列单片机设计出一种方便携带又方便操作也能对自行车的数据进行采集的系统。在自行车被使用的时候，这款系统能够自动的显示当前自行车行驶的总路程和当前运行的速度。设计出这款系统是想让大家感受到科技的发展。科技给人类带来了方便。

骑上自行车的时候，可以放松我的脑袋，不需要掏出手机看现在北京时间；不需要下载别的软件看自己的运动量所需要的路程有没有达到；还可以准确的测量出自己的速度。这样可以给匆忙的卡点上班的人带来方便，一低头就可以看到时间，同时也减少了交通事故。

1.2 国内外现状

1.2.1 国内现状

由于现今国内的技术还没有很成熟，所以实验中需要用到的霍尔传感器技术并不是很顺利。虽然现在会有一些关于自行车数据系统采集差不多的系统生产和销售，可是产品现在还是比较的单一，很局限，仅仅只是测试里程的功能罢了。

1.2.2国外现状

国外的发展就比较好，除了在上述的基础的功能还有GPS全球定位、时钟、从使用到现在的总的时间、平均行驶的速度、车轮的转数。国外现今还会有一些趋势方便的改变，他们可能还会加入音乐、短信的接受和发送、播报新闻、接听电话和打电话这些功能，这些功能让自行车数据采集系统变得更加具有现代化。相信在不久的未来，自行车数据采集系统会收到更多人的喜爱，也会得到更多的人的选择。

1.3自行车骑行数据采集系统的优点

现在的交通跟以前相比是方便了，可是环境却是愈发的顽劣了。自行车骑行数据系统的采集会使得人类对普通意义上的自行车产生改变。他们会觉得自行车不再是一种普通的骑行工具，而是逐渐将它们往高科技产品上面靠拢。自行车骑行数据采集系统会精确的显示出骑行的路程和运行的速度，就好比汽车一样，里程表的显示和行驶速度的显示，当然，自行车更为环保，也不存在意义上的油表，所以我相信人们会接受这样的自行车。从里程表上可以看得出，合计行驶了多少的路程，以便可以探究出自行车的寿命，也能保证骑行者的安全。

参考文献

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