论文基于霍尔传感器自行车测速系统的设计，本文是关于霍尔传感器论文范文和自行车和霍尔和测速有关本科论文怎么写.
一、前言
随着经济的快速发展,生活节奏日益加快,由于缺少运动许多人被亚健康所困扰,骑行运动作为新时尚,成为越来越多人的首选运动方式.再者随着私家车的日益普及,对道路资源有着更高的要求,部分城市由于人均道路面积较低致使交通拥堵,部分城市实行汽车限号出行,于是越来越多人选择自行车作为出行或上班的交通工具[1].自行车速度里程计作为辅助工具伴随着自行车越来越高的使用率迅速发展起来.其功能也从简单的里程数据显示发展到速度显示、气温显示和时间显示,有些甚至还具备检测骑行者的心跳、热量损耗等功能,实时反映骑行运动情况,使骑行者适当调节运动量,达到健康运动与代步的最佳效果.但是随着功能的增加,传感设备不断引入,耗电量不断增大,传统电池式供电已经满足不了多功能速度里程计的供电需求.本设计提出了一款基于霍尔传感器的自行车速度里程计,该设计采用测脉冲周期的方法进行测量,用骑车过程产生的机械能发电,并用12864 液晶直接显示出来里程数、速度值、日期和时间.该设计弥补市面上电池式里程表不定期更换电池的不足,具有安装方便,节能等优点.
二、 系统方案设计
本系统以STC89C52 系列单片机核心处理元件,通过霍尔传感器来检测自行车车轮运转状态,传感器将不同的车轮转速转换成不同频率的脉冲信号输入到单片机,单片机计算出骑行速度和此次骑行里程数以及里程累积统计,最后用液晶显示屏将速度与里程显示给用户[2].用户可以通过按键设定速度上限,当自行车超速时,系统发出报警声提示用户.
系统的结构框图如图1 所示.
三、系统硬件设计
自行车里程表以STC89C52RC 单片机作为控制核心,速度检测传感器采用霍尔元件,用LCD12864 作为显示输出,外部中断0 用作对车轮转动的圈数进行计数输入[3].E2PROM 存储器24C02 可以掉电保存数据,记录所设置的速度上限值.DS1302 时钟模块可以在自行车停下来时显示时间和日期,蜂鸣器作用于超速报警.电源采用直流发电机模块,利用车轮转动带动直流发电机发电.
3.1 霍尔传感器设计
采用霍尔传感器获得车轮转速信息.霍尔传感器是根据霍尔效应做成的磁敏传感器.安装使用时只需在自行车车轮转轴的圆周上安置至少一颗磁钢,当霍尔开关靠近磁钢时,就有信号输出,自行车行驶中转轴旋转,便有脉冲信号不断产生并输出.磁铁每次划过霍尔传感器都会触发单片机的外部中断0,这时计数加一.为了提高速度数据的准确性, 在一圈车轮中安装四个磁铁,将获得的计数除以四便为转动的圈数,同时定时器定时每秒检测一次,就得到了一秒转动的圈数.假如车轮的周长是1 米,那么得到的就是以米每秒的速度数据,同样也可以得到里程数据.霍尔传感器硬件电路如图2 所示.
3.2 存储电路设计
为了便于统计自行车行驶里程数,需对存储电路进行设计.采用24C02 作为存储元件,将自行车里程数据存储在24C02 中.当掉电时,存储的数据不会丢失,可以读取24C02 中的里程数据进行里程的累积计算.24C02 是一个在总线上寻址2K 位串行的CMOSE2PROM（只读存储器）.24C02 能够实现I2C 总线的数据传输,通过元件地址的端口A0、A1 和A2 可以将8 个的24C02 元件与总线连接.24C02硬件电路图如3 所示.
3.3 电源模块
为了保证速度里程计持续供电,本设计采用直流发电机供电模块.通过骑行时车轮的转动带动直流发电机转子转动,产生直流电源[4].由于骑行速度的不同,产生的直流电压不稳定,因此需要通过稳压器保证输出电压稳定为5V,给蓄电池充电,再经过蓄电池给单片机和传感器供电.
四、系统软件设计
单片机上电开始工作时,先进行外部中断、定时器、液晶显示屏的初始化.接着读取EEPROM 存储器所设置的速度上限及行驶里程等数据,并将读取出DS1302 时钟模块上的时间日期,显示在液晶显示屏上.之后开始检测设置按键是否被按下,当按键被按下时,可修改当前的时间日期和速度上限.在修改好需要设置的数据或者设置按键没被按下时,单片机进入测速工作[5].程序不断地检测霍尔传感器传来的脉冲所触发的中断,并计算出车轮速度和行车里程,此时检测的车轮速度与设定好的速度上限进行比较.若超过了速度上限,报警电路将进行报警,之后将数据存储到EEPROM 存储器上,并再次检测霍尔传感器传来的脉冲中断.具体流程如图4 所示.
五、 结语
采用霍尔传感器设计的自行车里程速度计安装方便,维修简单.自行车发电机模块的使用,能够实现里程速度计不间断供电,弥补市面上电池式里程速度计不定期更换电池的缺陷,且具有环保节能等特点.H
上文结束语，上文是一篇关于对不知道怎么写自行车和霍尔和测速论文范文课题研究的大学硕士、霍尔传感器本科毕业论文霍尔传感器论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料.
参考文献：
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