毕业设计（论文）-电动车车速监测系统设计与制作.docx

电动车车速监测系统设计与制作全套设计加扣3012250582 摘 要 现如今全球倡导绿色环保，车辆排放和噪声的管理也成为了我们关注的重点，由于电动自行车具有无污染、低噪声和轻便快捷等优点，现在人们每天上下班出行，电动自行车无疑成为了很好的选择，我国的城市交通道路在不断的建设发展，在农村地区的道路也在进行扩建改善，考虑到环保和经济而言，电动自行车的各方面优势在慢慢凸显，而电动自行车的优势慢慢显露出来后，对于它的性能要求也在一步步提高，是的电动自行车更适合在现如今的社会中使用。我们国家对于电动自行车的研究要晚于一些欧美地区，但是这并不妨碍我国电动自行车的发展，使得它的性能越来越好。本文用单片机设计了电动车测速监测系统，并给出了设计框图、硬件组成及相关介绍和软件系统说明。本文所设计的整个部分的核心是51单片机最小系统，此外还设计了传感器采集信号电路、信号整流电路、报警电路和液晶显示电路等等，当最前端的霍尔传感器采集到相应的磁信号后，将其转变为电信号传向整流电路中，最后信号会到达单片机中被处理，通过液晶屏幕向用户显示出来，根据系统预设转速，判断系统是否需要报警，同时兼具有路程计算和存储功能。整个系统有监测准确度高、实时性好、成本低得优点。关键词：单片机，霍尔传感器，蜂鸣器，LCD1602Design and Manufacture Of Speed Monitoring System ForElectric VehicleElectronic Information Science and Technology 11-1 Han XiaoqianSupervisor Fan XiuhuaAbstractUnder the trend of global advocacy of green environmental protection, our country stepped up the management of vehicle emissions and noise, because the electric bicycle has the advantages of no pollution, low noise and light fast, is a kind of green environmental protection of transportation. Along with our country the rapid expansion of city scale and improving rural roads, relying on people to bicycle will target to electric bicycle, electric bike demand also will be more and more big. People concerned about the environment and related technology updates, vigorously promote the development of electric bicycle. Electric cars in China started relatively late compared study of the European and American countries. Until mid - 90 - s last century, our country set off the climax of development studies, but mainly concentrated in Shanghai, Beijing, guangdong and other places, to the late 90 s basic nationwide major economic developed areas such as jiangsu, zhejiang and shandong provinces. Although electric vehicle research started late in China, from a technical perspective, we do not fall behind. Basic electric bicycle industry in China to keep synchronous development with the world. In this paper, the electric vehicle speed monitoring alarm system with single-chip microcomputer, and presents the design block diagram, hardware composition and software system. This system with 51 single chip microcomputer minimum system as the core, the main components are AT89S51, hall sensors, buzzer, LCD LCD1602, etc. System by hall sensor for motor speed signal acquisition, through single chip microcomputer after denoising and identification, the detection result based on the system the preset speed, to determine whether a system need to call the police, who also has a function of distance computing and storage. Monitoring the system to have high accuracy and good real-time performance, low cost advantages.Keywords: Single chip microcomputer,Hall sensor,Buzzer, LCD1602目录摘要IAbstractII第一章 绪论1 1.1研究背景1 1.2电动车车速监测系统设计与制作的意义1 1.3 电动车车速的测量2 1.4 实验构思与准备2 1.5本设计技术要求及工作内容3第二章 系统组成及工作原理5 2.1系统组成5 2.2系统工作原理5第三章 系统硬件组成6 3.1主控芯片AT89S51最小系统6 3.1.1 AT89S51单片机性能介绍6 3.1.2 AT89S51单片机引脚功能7 3.1.3 AT89S51单片机复位电路8 3.1.4 AT89S51单片机时钟电路8 3.2 LCD1602液晶显示模块9 3.2.1液晶显示原理9 3.2.2液晶显示器的分类介绍9 3.2.3液晶显示器各种图形的显示原理9 3.3 霍尔传感器的转速测量模块13 3.4 蜂鸣器报警模块13 3.5 电源设计模块14第四章 系统软件设计17 4.1 主函数17 4.2 转速信号测量子程序18第五章 电动车车速监测系统设计与制作的最终测试20总结21致谢22参考文献23附录24V第一章 绪论1.1研究背景现如今，电动车作为人们最常使用的交通工具之一，使用时它的舒适性、功能性更成为了客户最大的需求点。电动车十分环保，它不会排除有毒气体造成空气污染，连其使用过后的电池也能进行修复，从而达到完全环保。此外，电动车也十分节能环保，同样行走100公里，一般的汽车需要使用5-15公升的汽油，摩托车需要使用2-6升的油，而电动车只需耗费大约1-3度电。电动车的轻便也成为了人们出行的首选，相较于普通汽车，电动车体积小、重量轻，可以便于达到任何地方，也不需要占有过多的共工资源存放。欧洲的一些国家生产销售电动自行车也较早，1999年德国和欧洲的电动自行车销量分别为17000辆和40000辆。欧美电动自行车一般采用铅酸蓄电池的智能助力型电动自行车（电动助力车），欧美国家更多的是将电动自行车作为健身娱乐器械，而不是出行交通工具。1.2电动车车速监测系统设计与制作的意义通常所谓的电动车是用电池来供电的，通过控制器、电机等部件，将电能转换为机械能，用控制电流的大小以实现控制车速。虽然电动车已经成为目前的主流出行交通工具之一，但是电动自行车自身的一些特性也给使用者造成了极大的安全隐患。在理论研究层面，Putam、ScienceDaily、Allen、Dixon 等学者探索了车道宽度与车流量、车道的通行能力及服务水平、出行量与交通事故等之间的关系。但电动自行车的车速仍是影响事故发生率的重要因素之一。1964 年 Solomon 在通过观测车速与车辆事故之间的关系时发现，两者之间并不是简单的线性关系，而是呈“U”型曲线。目前国内对电动自行车所行驶的非机动车道设计速度尚无明确规定。交通工程手册建议独立专用非机动车道设计时速采用30km/h，有分隔带的专用非机动车车道采用30km/h，完全混行的非机动车车道采用10km/h。电动自行车通用技术条件（GB17761一1999）规定：“电动自行车行驶时速成20km/h，在非机动车道行驶。”在由电动车等两轮车造成的车祸研究中，行驶车速过快成为了造成车祸的原因之一，因此车速的监测是十分重要的。城市道路条件复杂，而对于电动车实现统一的限速又是很难执行和显示的，现有的其他机动车限速装置难以适应电动车的新情况，因此我制作了相应的改进测量电动自行车速度的系统。1.3电动车车速的测量目前已存在两种测量车速的方法，第一种是国际检测法，即测量出电动车在100m的距离内以最高车速往返的时间，按下式计算出最高车速：式中，速度最高点为（km/h），设往返100m所需要的时间为（s）。第二种方法是路面测速带检测法，此方法包括测速显示仪和两条测速开关带，在实验的平道上，把速度开关带放置在相距3m的地方，当实验中的车经过两个开关带时，分别关闭开关带的开关，产生信号测得时间t，按下式计算，其中s=3m：1.4实验构思与准备现在测量速度最常用的有两种传感器。第一种为光电传感器。光电传感器接收发出端的光信号，将其转变为电信号向后续电路传送，常用的光电传感器有反光板型光电开关、扩散反射型光电开关、对射型观点传感器等。以对射型的传感器为例测量电动车车速，将激光装置安装在前叉护板上（如图1.1），将接收装置安装在车轮侧边，当车轮转动的时候，当接收装置接收到激光光束，则产生一个电信号传达给单片机记性计数，从而进行推算电动车车速。图1.1电动车前部分解图Fig.1.1 In the front of the electric vehicle第二种为霍尔传感器（如图1.2）。霍尔元件是一种常用的半导体，所使用的原理为霍尔效应，带电的载流子在特定的磁场中发生移动产生相应的电位差。如图所示，电极1,2之间的恒定电压为，霍尔电动势为如下所式： (1.1) (1.2)式（1.1）中为所求电动势，为电极1到电极2的电流，为器件的厚度，为霍尔系数，为所加磁场。式（1.2）中为导体载流子浓度，为电子电荷。图1.2 霍尔器件Fig.1.2 Hall element而本设计中使用的霍尔传感器，在电动车的车轮转轴上装上磁铁，当磁铁和霍尔器件靠近切割磁场的时候，会产生电信号并输出给单片机。在单片机中进行编写代码，由测得的数据算出电动自行车的车速，并判断是否需要报警，将速度最终显示到液晶屏上。相较于两种方法，第一种方法中需要用到光敏电阻。光敏电阻对光的变化比较敏感，当周围的光强度改变的时候，光敏电阻自身的阻值会发生变化，一般规律为光照越强，光敏电阻阻值越小。光敏电阻的光谱响应范围比较广，在现实生活中，光随时随刻都在变化，因此如果使用光敏电阻进行采集信号，误差会大。此外光敏电阻还受到空气中的温度、湿度等影响，综合考虑，不适合作为本文实验的传感器使用。而霍尔传感器首先器件偏小，成本低，而且它不受光线，尘埃，水等影响，且温度工作范围宽，方便安装。所以最终使用霍尔传感器。除了传感器的选择，还将选择AT89S51，相应电阻电容等器材搭建电路。1.5本设计技术要求及工作内容 随着近年来电动自行的研究发展，传统的仪表开始向数字化仪表进行转变，传统仪表盘对车速的测量显示不准确会造成一定的事故率，所以我在原有的基础上加入了系统自动报警功能。本系统允许使用者提前设置好报警速度并显示在LCD液晶屏上，在行驶过程中用霍尔元件将采集到的车速转变为电信号进行处理，最终用户能在液晶屏上看到速度，当测量得到的速度超过预设速度时，蜂鸣器会发出警报，以达到防患于未然的目的。本系统的成本低，结构操作简单，可以适用于广泛电动自行车。 这次的设计主要是利用单片机的计数器读取霍尔传感器测取得转速信号，通过单片机信号进行去噪和处理，再通过与预制转速进行比对，最后判断是否需要驱动蜂鸣器进行超速报警。在最前端的霍尔传感器把接收到由电机的速度产生的磁信号转换为的电信号送给单片机处理，并在液晶上显示，从而可以使使用者轻松的看到速度，本次的系统可以分为霍尔传感器模块、整形电路模块、主控电路（单片机AT89S51）、蜂鸣器报警电路、LCD液晶显示按键功能电路等模块。以硬件电路为基础，进行程序编写，最终单片机根据转速进行系统监控，实现速度检测和报警功能。第二章 系统组成及工作原理2.1系统组成 系统主要组成部分包括：霍尔传感器测速模块、AT89S51单片机最小系统模块、蜂鸣器报警模块、LCD1602显示模块等。系统的整体组成框图如图2.1：时钟电路AT89S51单片机主控按键控制模块蜂鸣器报警装置霍尔传感器模块 复位电路LCD1602显示模块24C02数据存储模块图2.1 系统组成框图Fig.2.1 The system block diagram components2.2系统工作原理 本文研究的主要内容是设计一种可对电动自行车的转轮转速实现精确监测和反应的系统，提出并研制了一种基于AT89S51单片机的高性能转速监测系统。我采用的单片机为AT89S51，通过使用霍尔传感器对电机转速进行监测，如果测得的速度超速，则驱动蜂鸣器实现报警，对转速进行保持性检测，并最后对电动车的行驶距离进行实时计算和累加。第三章 系统硬件组成3.1主控芯片AT89S51最小系统 最小系统仿真图如图3.1：图3.1 AT89S51最小系统原理图Fig.3.1 The schematic diagram of the minimum system3.1.1 AT89S51单片机性能介绍AT89S51是一种超低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，该单片机具有4K的在系统可编程闪烁存储器，不但适用于于常规编程器，而且片上可擦除存储器也允许程序存储器在线编程。因为AT89S51拥有在系统上可编程闪烁存储单元的8位CPU，所以许多嵌入式相应的开发系统会选择使用它。AT89S51具有以下标准功能：8K字节闪烁存储器，二百五十六字节读写存储器，一个全双工串行口，三十二位输入输出线，其中含有二个十六位位定时器/计数器，以及片内晶振和时钟电路一个，五个向量中断源、二级中断结构。该单片机可降至零赫兹静态逻辑操作状态，能同时允许2种软件，而且工作方式可以设置为节电模式。当单片机工作在空闲模式下时， CPU已经基本停止工作，在理论上只能允许读写存储器、中断定时器或者计数器、全双工串口继续保持工作。当单片机工作在掉电保护方式下，存储器中内容将不会丢失，同时会冻结振荡器，此时不同于之前，此时单片机一切工作处于停滞状态，直到出现系统中断或着外部硬件复位，系统才会恢复正常。3.1.2 AT89S51单片机引脚(如图3.2)功能 图3.2 AT89S51单片机Fig.3.2 AT89S51 single chip microcomputerVCC：电源。GND：地。P0口：当P0被作为单片机作为输出口时，最多八个TTL电平可以在P0上被驱动。当我们对P0端口写“1”时，引脚工作模式就会被设置成作高阻抗输入模式。外部程序和数据存储器需要被单片机访问时，AT89S51单片机的P0口也可以被复用作八位低地址或者复用数据线，此时，P0具有内部上拉。P1口：在AT89S51单片机中P1口是一个具有内部上拉的八位双向输入输出口，其口输出缓冲可以驱动四个TTL逻辑电平。如果对AT89S51单片机P1端口写入“1”时，则根据系统硬件设置，P1口也可作为普通输入口使用，只需将其端口拉高即可。P2口：在AT89S51单片机中P2口是一个具有内部上拉的八位双向输入输出口，P2输出缓冲器同P1口一样。当P2端口被写入“1”的时候，同P1端口方法一样，能作为普通的输入端口使用。P2口也能根据系统的硬件设置送出高八位地址，一般此时单片机是在访问外部程序存储器的。而在访问外部存储器的时候，锁存器会按照硬件设置，从P2口输出。此外，P2一般也可以接收一些控制信号。P3口：在AT89S51单片机中P3口是一个具有内部上拉的八位双向输入输出，P3输出缓冲器和P1、P2口一样。对P3端口写“1”时，则根据系统硬件设置，内部上拉把P3拉高，此时可以作为输入输出设备使用。而当做输入使用时，外部拉低的控制引脚由于内部硬件电阻的原因，将能输出电流信号。RST：复位端输入。在复位的引脚上保持2个机器周期的高电平就可实现此功能，此时外部晶振必须运行。EA/VPP：访问外部程序存储器控制引脚。当EA接地是，从外部程序存储器读取指令；当EA接电源时，则执行相应的指令。EA在编程时一般接12V电压。XTAL1：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。3.1.3 AT89S51单片机复位电路 在复位的引脚上保持2个机器周期的高电平就可实现此功能，此时外部晶振必须运行。给复位引脚提供的电压与电源提供的电压是相同的，起初刚上电的时候电容两端的电压是不会变化的，但是随着不断在给电容充电，电容两边的电压在上升，复位引脚上的电压会一点点的反之下降，所以只要单片机复位引脚的的高电平在10ms以上，整个单片机就能实现此功能了。 电源复位和按键开关复位两种是从功能上来进行划分的两种方法。第一种方法就是当单片机上电以后，电容会充电，这个时候又上电来控制单片机的复位。第二种方法是在增加四角点触式按键开关在复位电路中，通过四角点触式按键开关触发持续高电平，实现此功能。我采用方法二，如图3.3所示： 图3.3 复位电路Fig.3.3 Reset circuit3.1.4 AT89S51单片机时钟电路AT89S51单片机的内部振荡器，是由反相放大器构成的，XTAL1和XTAL2分别是反相放大器的输入引脚和输出引脚。实验时，如果单片机外接石英晶体，电容则选30皮法左右；40皮法左右电容，一般被用在当外接陶瓷振荡器时。AT89S51系统中晶振频率一般为11.0592兆赫兹或者12兆赫兹。振荡频率的稳定度、起振时间由外接电容的大小影响。电路图如图3.4所示，12MHz石英晶振，C1、C2为30pF的电容。图3.4 时钟电路Fig.3.4 Clock circuit3.2 LCD1602液晶显示模块3.2.1液晶显示原理液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，液晶显示器通过显示屏幕上的电极来控制液晶分子从而达到显示的目的。因为它不仅能够显示文字还能显示图片，所以得到了广泛的应用。3.2.2液晶显示器的分类介绍液晶显按照段式、字符式、点阵式、点阵式等各种显示方式来进行分类。除了最多的黑白显示外，多灰度有彩色显示等多种显示方式的液晶显示器也是大量存在的。3.2.3液晶显示器各种图形的显示原理（1）线段的显示MN各个显示单元组成点阵图形式液晶，假设我们使用的液晶显示屏有六十四行，每行有一百二十八列，每八列对应一字节，共有128个点组成，液晶显示屏屏上一千零二十四个显示单元与显示随机数据存储器区一千零二十四个字节一一相对应，显示屏上具体什么位置会变亮是由每个字节控制的，当每个字节产生不同的零或者一时，就会在显示屏上显示不同的东西。例如随机存储器存储区的000H到00FH的十六个字节的零一排列就能决定液晶屏幕上第一行的亮暗分布，当出现两个相等时，则屏幕上会出现一条线，有八个字节那么长；以此类推，当对应的存储器里面存储了其他值，则屏幕会显示其他相应的内容。这就是LCD显示的基本原理。（2）字符的显示 而一个液晶屏幕显示字符的时候，它通常是由相应的点阵组成，首先，需要找到随机存储器存储区中与屏幕上相应位置对应的八位字节，然后，字节为“1”的处将会在屏幕中显示亮光，为“0”的则不会被点亮。通过这种方式，根据亮灭的选择，就组成某个想要显示的的字符。（3）汉字的显示液晶屏的汉字显示一般采用画图形的方式，把要显示的字的对应点阵码事先从PC中用字模提取软件提取出来，通常是四个字节，分为16位的两份，设立好光标，根据显示屏上的行列可在随机存储器中找到相应的位置，随着光标位置的不断增加，汉字的字节也不断给出，直到显示出想要的完整汉字。本系统使用集成的LCD1602(如图3.5)显示模块（如图3.6），LCD为不带中文字库的液晶显示屏。图3.5 LCD1602Fig.3.5 LCD1602图3.6 LCD1602模块连接图Fig.3.6 The connection diagram of the LCD1602LCD1602是标准的工业字符型液晶，如图3.7为本次实验的实物图，是使用最多的液晶，能够同时显示三十二个个字符。使用寄存器控制液晶显示，可以直接和单片机连接，直接使用单片机控制。图3.7 LCD1602实物图Fig.3.7 The physical map of the LDC1602LCD1602字符型液晶通常有十四条引脚线或十六条引脚线的液晶显示，其中十五脚和地线十六脚是背光脚。下面为LCD1602的各个管脚功能：第1脚：VSS为地。第2脚：VDD接5V正电源。第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，对比度强弱根据电源大小表示电压越大对比度越低，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。第4脚：RS为寄存器选择位，高电平和低电平分别代表液晶显示屏是应该处理数据还是处理 指令。第5脚：R/W为读写信号线，高电平和低电平分别代表指令寄存器进行读操作和写操作。当寄存器选择位和读写信号线都为低时可以写入指令或者用来控制其他地址，当寄存器选择位为低电平读写信号线为高电平时可以进行读取是否转换结束信号。第6脚：EN端为使能端，液晶模块执行数据读取是在当E端出现上升沿的跳变的时候。第714脚：D0D7为8位双向数据线。第15脚：背光源正极。第16脚：背光源负极D0D7的8位数据端是1602的数据和指令的传输通道，如表3.1为LCD1602控制器的控制指令。表3.1 LCD1602控制器的控制指令Table.3.1 The control instrution of the LCD1602指令1：清显示，清除显示。指令2：光标返回，光标返返回上电地址。指令3：光标和显示模式设置I/D：为1，则表示可以右移S:为1则表示整体左移或者右移，指令4：显示开关控制。D：高低电平用来表示整体的开关显示C：光标是否打开的控制位 B：则表示光标需不需要闪烁，高电平则可以闪烁，低电平不允许闪烁。指令5：光标或显示移位控制S/C：为高电平整屏实现滚动显示显示，低电平时整屏实现静 止显示。指令6：功能设置命令DL：高低电平分别表示是4位总线还是8位总线N：高低电平表示是单行显示还是双行显示F:低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。指令7：字符发生器随机存储器的地址设置。指令8：DDRAM地址设置。指令9：读忙信号和光标地址BF：高电平表示此时模块不能接收命令或者数据，数据正在处理，如果为低电平表示数据已经处理结束。指令10：写数据。指令11：读数据。3.3霍尔传感器的转速测量模块电动车车速检测通常检测电动车车轮的转速间接获得的。本设计采用霍尔传感器检测电动车的运行速度，如图3.8为霍尔传感器转速测量的模型。整个系统传感器电路原路是将霍尔传感器放置到电机附近接收电机送来的磁信号，然后将接收到的磁信号转为电信号，形成脉冲，从而成为计数器的计数脉冲，因此整个测量电动车车速的系统由单片机和一个电磁感应接收器来实现。主机将该值数据处理后，在显示屏显示出来，一旦超速，主机控制报警模块发出警报。图3.8 霍尔传感器转速测量模型Fig.3.8 The rotational speed model of Hall element霍尔传感器的具体使用如图3-8所示。检测脉冲产生模块如图3-8所示，在电机的转动盘上粘上小吸铁石，每当小吸铁石靠近霍尔传感器的时候，传感器会产生电压变化。如图3.9所示，为传感器部分的电路图。图3.9 霍尔传感器连接图Fig.3.9 The connection diagram of the Hall element3.4蜂鸣器报警模块AT89S51是无法直接驱动需要大电流的蜂鸣器的，所以要通常设计利用驱动电路来驱动，通常使用三极管搭建的电路来对电流进行放大就可以了。三极管饱和与否则决定蜂鸣器是否响起。图3.10为蜂鸣器电路。图3.10 蜂鸣器电路Fig.3.10 The connection diagram of the buzzer3.5电源设计模块 本次设计中需要用到三极管，原始电压通过变压整流后得到新的电压。常见的三端稳压集成电路有正电压输出的78系列和负电压输出的79系列。有TO- 220 ，TO-202的标准封装，也有9013样子的TO-92封装。在本文的实验中采用7805。7805的主要电气参数如表3.2所示：表3.2 7805电气参数Table.3.2 The electrical parameters of the 7805参数符号测试条件最小值典型值最大值单位输出电压VoTj=254.85.05.2V5.0mA1o1.0A,Po15WVi=7.5v to 20v4.755.005.25V线性调整率VoTj=25,Vi=7.5V to 25V4.0100mVTj=25,Vi=8V to 12V1.650mV负载调整率VoTj=25,lo=5.0mA to 1.5A9100mVTj=25,lo=250mA to 750mA450mV静态电流IQTj=255.08mA静态电流变化率IQlo=5mA to 1.0A0.030.5mAVi=8V to 25V0.30.8mA输出电压温漂Vo/Tlo=5mA0.8mV/输出噪音电压VNf=10Hz to 100KHz,Ta=2542V纹波抑制比RRf=120Hz,Vi=8V to 18V6273dB输入输出电压差Volo=1.0A,Tj=252V输出阻抗Rof=1KHz15m短路电流1SCVi=35V,Ta=25230mA峰值电流1PKTj=252.2A整流电路中，正向电流为1A，耐压值为25V，因为整流所产生的是脉动波形，所以在整流电路的输出端需要接一个大电容来得到一个平稳的电压。当电流约为1.5A时，输出功率（W）：故用一片7805可设计满足要求。如图3.11：图3.11 电源模块电路Fig.3.11 The power supply circuit第四章 系统软件设计整个软件系统大致可分为传感器采取信号的读取处理、按键扫描子函数、LCD1602初始化和驱动子函数，蜂鸣器驱动子函数和定时器和中断初始化子函数。4.1主函数制作的单片机上电运行后，读取霍尔传感器返回的数据，然后对采回的脉冲信号进行处理，判断是否符合系统预制的转速，如果转速过高，则调用子函数，驱动蜂鸣器进行报警，同时判断按键情况和对数据进行实时显示，如果有按键按下则执行相应操作。系统主函数流程图如图4.1所示：开始系统初始化，定时器和计数器设置读霍尔传感器输出信号是否需要报警否读取键值，改变报警阈值是驱动蜂鸣器，进行报警是按键是否按下否显示转速存储并显示路程值图4.1 系统主函数流程图Fig.4.1 The flow chart of the main function of the system4.2转速信号测量子程序在模块上电后，首先初始化系统计数器，之后再开始对霍尔传感器读取的返回数据脉冲信号进行简单的滤波和计数，根据转速与预制的转速进行对比，如果需要报警，则驱动蜂鸣器执行。系统主函数流程图如图4.2所示。开始初始化定时器和计数器开始检测、传输转速信号是否超过阈值蜂鸣器报警图4.2 转速信号读取和处理子函数流程图Fig.4.2 The flow chart of getting the rotate speed signals and handling the sub function第五章 电动车车速监测系统设计与制作的最终测试在进行了以上的分析设计制作后，对设计的实体进行最终测试。将设计好的电路模拟成功后，然后进行搭建，把编写好的程序烧入单片机中，在程序中设置报警速度，当电机速度超过预设速度时，蜂鸣器自动报警。根据绪论部分所提，交通工程手册建议独立专用非机动车道设计时速采用30km/h，有分隔带的专用非机动车车道采用30km/h，完全混行的非机动车车道采用10km/h。电动自行车通用技术条件（GB17761一1999）规定：“电动自行车行驶时速成20km/h，在非机动车道行驶。”本设计系统中的的电机最高时速为30km/h，在现实情况中，车速可能会更快，报警时速可以通过按键设置，当设置的按键时速为25km/h时，具体结果如下表5.1所示。表5.1 测试结果Table.5.1 The test results预设速度（km/h）实际速度(km/h)是否报警测试12515否测试22530是本次实验中，我多设计了一个里程测量显示和报警系统。系统中的报警速度可以通过按键进行上下设置，当超过设置的速度时，蜂鸣器自动报警。但是本文没有考虑到对电动自行车的车速控制，电动车的高速行驶将会带来极大的安全隐患，应该在速度的监测基础上，对其进行控速，以降低事故的发生概率。总结通过这次设计我学会了很多，单片机微机控制课程设计重点就在于软件程序的设计，需要有很巧妙的程序思维。虽然一直大学期间也有小程序的练习，但是大程序的编写还是第一次，这个不是一件简单的事，一个看似很简单的功能程序实现的时候往往非常不简单，一些细微的理解差错或低级错误就会造成失败，只学习理论知识，具体的有些东西是非常难理解的，掌握就更谈不上，实践操作非常重要，把知识应用到实际中才能深刻掌握知识。在大学四年的学习中，往往看中了理论知识而忽略了最终的动手实践能力，在这次的毕业设计中，体现出来了实践能力的薄弱，不过制作整个实物的过程后，能更好的理解之前所学习的相关知识内容，同时还曾强了动手实践能力。经指导老师的指导和我本人的刻苦努力之下，基本完成了本次设计任务。毕业设计中，回顾了大学所学的相关电子电工和嵌入式知识，有了一个更系统化的掌握，为以后的相关工作做了一些准备。通过毕业设计，我受益匪浅，不仅锻炼了良好的逻辑思维能力，而且在一定程度上培养了良好的求学精神和严谨的学术作风。回顾此次毕业设计，将大学所学知识做了一个很好的总结，懂得了作为一名技术人员的艰辛，通过自身的努力，掌握了设计系统的基本原则，也提高了自己解决问题的能力。致谢论文完成之际，我还要感谢教授各门基础课程的老师张文杰院长、陈菁老师、程艳霞老师、范秀华老师、霍虎老师、汪沛老师、单宏老师、赵睿老师、张立老师、张祥雪老师等。特别的我要由衷地感谢我的指导教师范秀华老师。在系统的设计和调试过程中，我得到老师的悉心指导。老师工作严谨，我由衷地钦佩老师的敬业精神和工作态度。在老师的悉心指导下，不仅在学习上我受益良多，在做人上也学到了很多为人处事的道理，在即将毕业之际，我要向尊敬的老师表示我的感谢和敬意。在整个毕业设计过程中，我从老师合同学那里得到了很多的帮助和热情的鼓舞。老师和同学都曾给我以指导和帮助，在这里，我向他们表示衷心的感谢!我还要向在百忙之中抽出时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位老师表示感谢!再次感谢所有关心我、给予我帮助的人们！参考文献1忻元敏.电动自行车的发展现状和展望J.摩托车技术，1998(8)：1.2江国强编译.欧洲电动自行车市场J.中国自行车,2000(12)：37-8.3Putman，H.and A.Ross.Planning Tools to Evaluate and Analyze the Bicycle Compatibility of Urban Street NetworksJ.77th Annual Meeting of the Transportation Research Board,Washington D.C.,1998 4Science Daily(Sep.7,2008)一 It seerns paradoxical but the more people ride bicycles on our city streets,the less likely they are to be injured in traffic accidents.2009,4 5Allen,J.Hummer,N.Rouphail,and J.MilazzoEffect of Bicycles fill Capacity of Signalized IntersectionsJ.77thAnnual Meeting of the Transportation Research Board,Washington,D.C.，1998a 6Linda B.Dixon,Development of a Computer Simulation Model of Mixed Motor Vehicle and Bicycle.Traffic on an Urban Road NetworkJ,Transportation Research Record.2003,1674:86-92 7Nederveen.Solvin tracroblems in residential streets,Department of Civil Engineering，Infrastructure Planning.1992(5) 8朱珠.注塑机温度控制系统算法的改进D.贵州：贵州大学，20099 周霁兼容MCS-51微处理器的逻辑设计J微处理机，2013，6：5-710 李章春太阳能割草机总体及动力能源系统设计与控制技术研究D 南京：南京理工大学，200811 陈和娟基于STC12C5A60S2的智能循迹小车设计J湖南工业职业技术学院学报，2012，4：8-1012 袁惊滔基于单片机的透射式密度仪的设计D 陕西：陕西科技大学，200813栾玉敏大容量存储测试技术研究D 西安：西安理工大学，201014曲全鹏基于AT89S51单片机炉温控制系统的模块电路设计J电子测试，2013，24：291-29215章辉心理测试系统的设计与实现D 上海：东华大学，201116宋维明高精度AD转换器的设计J苏州职称评定中心17李韬应用于背光模组中的微细导光管设计与实用化技术研究D 天津：天津大学，201118湛明彦平面式光纤显示器设计A/第二届长三角地区传感技术学术交流会C 杭州：浙江理工大学机械与自动控制学院，200619 丁婵娟基于单片机的简易计