自行车速度里程设计开题报告-副本.doc

毕业论文（设计）开题报告课题名称 自行车速度里程设计 学生姓名 学 号 所属学院 专 业 班 级 指导教师 起止时间 一、选题的依据及课题的意义在科技日益发达的当今社会，新型技术不断被研发并辐射到社会的实际运用中去，随着人们环境意识的不断增强，人们都在寻着能够省时省力节能的新型代步工具！都在为共创和谐的节约型社会而努力！据全国市场需求调查,有高达76%的市民将电动自行车作为代步交通工具。对于普通工薪阶层而言,汽车好卖却难养,动辄成百上千的养护费用，上班路途相对遥远,自行车既浪费时间又浪费体力，公交出行不灵活又有时间限制且拥挤,而电动自行车正好弥补了这一切，其出行自如，轻巧灵便，费用低廉，安全便捷的性能被广大消费者所看好！又可大大提高通行率,告别堵车带来的烦恼，其续航力也可满足人们的日常所需。随着居民生活水平的不断提高，自行车的使用不仅仅再是普通的代步工具，而逐渐成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选工具。行驶途中，若是时间充足，可以当做普通自行车骑行锻炼身体，时间紧急可以电驱动行驶来节省时间。随着时间的推移，原始简单的电动自行车已不再满足人们的心里，人们都希望完善自行车的功用，以给人们带来更多的方便。自行车里程速度表作为自行车的一大辅助工具也正是随着这个趋势而迅速发展的，其功能也逐渐从单一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。 如今的自行车（电动自行车）大都没有里程表，即使有基本也都是机械表，读起来不够直观，作为一个全新的应用领域, 简单明了、经济实惠的电子里程表/速度计将会取代现有的机械表。2、 研究概况及发展趋势综述 有两组数字，让中国至今无愧于“自行车王国”的称谓：全球目前自行车保有量约10亿辆，中国占有4.7亿辆；中国制造的自行车已连续6年出口量超过1000万辆，占世界整车贸易的45%。在“汽车文明”高度发达的美、日、英、法的等国，自行车产业愈来愈受到这些国家政府的重视，创造一切条件鼓励这个产业的发展；而自行车不消耗能源、不产生污染、不受道路限制、占地小、易保管、利健康、价格低等诸多优点，也使其成为更多的消费者所青睐。在这些国家，自行车产业已连续多年以10%以上的速度增长，产销两旺。在中国，自行车所特有的深厚、扎实的生存基础，更是不容置疑。在过去一直以来，市场上的自行车里程表功能大多设计简单且价格昂贵，不能够给使用者带来更方便、快捷的信息，这种自行车里程计数表最大的缺点就是功能简单，价格昂贵，使用不方便。而现在随着自行车里程速度表作为自行车的一大辅助工具的发展,其功能逐渐完善了里程显示，并且发展到了速度、时间显示，甚至有的还会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、里程等物理量以及相关人体数据，使人的锻炼达到最佳效果。将来里程表的设计可以具有结构简单，成本低廉，显示清晰，稳定可靠等优点。并且可以进行扩充，扩展出其他各加实用的功能，让使用者更加方便、快捷的了解现在所处的情况。3 课题任务要求和可行性分析 1、 课题研究手段 1.认真阅读及查找单片机和传感器的相关书籍，了解其需要的理论知识，由简入深掌握相关编程知识。 2. 用PROTEUS进行仿真，反复调试，得到最合理的电路与程序。 3. 网上查找一些自行车里程表的实例，研究别人的设计过程与成果，从而发现一个适合自己的设计方案。 2、 可行性分析 随着全社会积极控制温室气体排放，推进节能减排，加强生态保护；积极倡导低碳经济、绿色出行，营造低碳生活方式。自行车作为低成本的交通方式、绿色健康的发展潮流从新得到消费者的青睐，并且逐步摆脱了过去陈旧的形象成为时尚、健康、绿色的代名词。尤其是大中城市，随着人们消费水平的提高、中高档自行车逐渐成为人们购买的主流。因此，自行车的功能将越来越完善，里程表的设计也随之变得异常重要。随着居民生活水平的日益提高，自行车不再仅仅是普通的代步、运输的工具，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速度、里程等物理量。目前市面上电动自行车的速度表和里程表都是机械的，看起来不够直观与方便。如果能用数码管直接显示出里程数和速度值，就可以使用户集中精力处理行进过程中的突发事件。四、重点研究的、关键的问题及解决的思路； 1、本课题重点研究的是单片机、霍尔传感器的原理及利用单片机、霍尔传感器解决实际问题。单片机是指集成在一个芯片上的微型计算机，也就是把组成微型计算机的各种功能部件，包括CPU(Central Processing Unit)、随机存储器RAM(Random Access Memory)、只读存储器ROM(Read-only Memory)、基本输入/输出(Input/Output)接口电路。定时器/计数器等部件都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机从而实现微型计算机的基本功能。霍尔传感器是利用霍尔效应把磁输入信号转换成电信号的器件。 2、设计思路 如下图：外部信号 单 片 机 里程显示霍尔传感器 速度显示外部存储器 图一本系统可以实现自行车在行驶过程中速度，里程数和时间的显示功能。系统元件简单，主要由传霍尔感器电路、信号处理电路、显示以及EEPROM构成。实用性强。霍尔传感器是利用霍尔效应把磁输入信号转换成电信号的器件。把开关型霍尔传感器安装在自行车贴近车轮的支架上，磁钢安装在辐条上，当磁钢靠近霍尔传感器的时候，传感器输出一个无抖动的低电平，单片机根据此信号可计算里程、速度等。本系统是由数据采集，单片机控制系统，液晶显示三部分构成。其中数据的采集是由霍尔传感器来完成的，其中关键的处理由单片机系统来完成，输出的信号由液晶进行显示，显示当前的行驶里程情况。五、完成本课题所具备的条件 1、 设计一个可显示速度，距离以及秒表等功能的自行车里程表，具体功能如下： 使用LCD进行数据显示； 能实时显示当前日期、时间； 能实时显示自行车当前速度（NS）、本次行车里程(TJ)如图一所示本系统共分为模块：数据采集模块、单片机控制模块、液晶显示模块。 数据采集模块：采用NJK-5002C NPN型霍尔传感器，霍尔传感器是利用霍尔效应把磁输入信号转换成电信号的器件。把开关型霍尔传感器安装在自行车贴近车轮的支架上，磁钢安装在辐条上，当磁钢靠近霍尔传感器的时候，传感器输出一个无抖动的低电平，单片机根据此信号可计算里程、速度等。 单片机控制模块：主控制电路用的是STC89C52单片机，采用计数器T0刷新累计行驶时间及时钟，外部中断INTO刷新里程速度等、外部中断INT1改变屏幕显示内容。2、工作条件：计算机一台，PROTEUS仿真软件。六、计划进度第1周：根据课题要求，查阅相关资料，确定研究设计目标。第2周：重点熟悉单片机、传感器与检测技术、电力电子等相关理论知识。第3周-第6周：主要参数计算及器件选型第7周第8周：开题报告和任务分配 第8周第9周：需求和可行性调研 第9周第10周：概要设计 第10周第13周：详细设计和代码设计 第14周第16周：写论文和答辩七、毕业设计资料准备 在毕业设计前期，通过学校图书馆和网络进行了大量的查阅资料工作，对课题有了初步的认识。并且阅读了相关资料。如下： (1) 楼然苗，李光飞. 51系列单片机设计实例.北京航空航天大学出版社，2006. （2）松井邦彦，梁瑞林. 传感器应用技术141例.科学出版社，2006. （3）张毅刚，刘杰.MCS51单片机原理及应用.哈尔滨工业大学出版社，2004. （4) 刁文兴. 自行车电子里程表的初步设计.南京工业职业技术学院学报，2004，6：25-28. (5) 安宗权. 电动电子车速里程表分频带电路设计.自动化与仪器仪表，2001，5：39-44. (6) 阎焕忠，王长涛，马斌. 单片机控制里程转速表的设计.沈阳建筑工程学院学报（自然科学 版），2002，4：145-148. (7) C51单片机基础及编程应用/张子红，付伟，罗瑞.-北京：中国电力出版社，2012.6 (8) 单片机原理及应用/林立，张俊亮.-北京：电子工业出版社，2013.1 (9) 自动检测技术及应用/梁森，欧阳三泰，王侃夫.-北京：机械工业出版社，2011.12 (10)电路设计与制版-Protel DXP实用教程/李珩，杨彬，欧大生.-西安：西安电子科技大学出版社，2014.11 (11)电力电子技术/王兆安，刘进军.-北京：机械工业出版社，2009.5 (12)模拟电子