多功能测速仪设计详解.doc

多功能自行车测速仪 参赛作品名称：多功能自行车测速仪 参赛作者单位：北京大学 参赛作者： 崔健 联系地址： 北京大学燕园47楼1032 电子邮件： cjackson@163.com 邮编： 100871目录 一、作品设计背景……………………………………2 二、作品功能简介……………………………………2 三、系统硬件设计……………………………………3 四、MCU软件设计……………………………………8 五、上位机软件bike V1.0设计……………………8 六、作品实物及测试…………………………………10 6．1测速模式……………………………………13 6．2数据传输……………………………………14 6．3其它功能……………………………………15 6．4退出系统……………………………………16 七、结语………………………………………………16 附录1 电路图…………………………………………17 附录2 源程序…………………………………………18 多功能自行车测速仪使用说明书 一、产品设计背景 随着人们生活水平的逐渐提高，人们对于生活质量的要求也日益增加，尤其是对健身的要求。自行车在中国普遍作为代步工具。而在国外，自行车却是一项十分受欢迎的健身运动。因为它无污染，价位低廉，老少皆宜。而且在运动过程中可以充分享受到大自然，对于忙碌的现代人来说，无疑是一种较好的放松方法。在中国这种情况也在慢慢发生变化。因此爱好自行车运动的人十分学要一款能测速的装置，以知道自己的运动情况。并根据外界条件，如温度，风速等进行适当的调节，已达到最佳运动的效果。 而对于自行车运动员来说，最为关心的莫过于一段时间内的训练效果。因为教练要根据一段时间内运动员的训练效果进行评估，从而进行适当的调整已使运动员达到最佳的状态。因此需要一种装置进行对训练中各种参数的测定记录。本作品就是针对此而设计的。 二、产品功能简介 ⒈ 对自行车进行实时速度的测量。显示出速度值。 ⒉ 能针对不同的车型进行选择。从而采用不同的模块进行测量。 ⒊ 能测量出当前环境的温度，以供使用者决定是否适宜进行运动。 ⒋ 显示当前日期时间，可以任意设定当前工作时间。 ⒌ 显示行车里程，运动时间。 ⒍ 可以自行设定采样频率 ⒎ 记录一段时间内的定时采样速度，存入制定单元。通过与PC机进行通讯，将数据传送到PC机中用如见进行处理，分析。得出运动或训练的情况。 ⒏ 配套软件bike v1.0可以将本次运动的速度绘制成速度曲线，以供参考。并可以将数据转存入数据库保存以备日后查询使用 ⒐ 配套软件bike v1.0充分考虑到广大自行车爱好者对于自行车运动的热衷，因此加入了对自行车运动的介绍，当今流行车型的简介以及进行自行车运动的注意事项和自行车旅行的相关知识。 并会逐渐对该软件加以升级，使其功能更加完善，以满足广大使用者的需求。 ⒑ 可以进入系统休眠方式以节省电能，并随时激活唤醒系统重新进行工作。可以调节液晶对比度，可以打开背景灯显示。 三、系统硬件设计 系统框图 通过传感器对外部物理量进行测量，再将物理信号转换为电信号，输入单片机，单片机对所输入的电信号进行处理，最后输出显示，并可以通过与上位机通讯将数据采集到电脑中。 本设计中用到的主要部件包括单片机AT89C52、DS12887时钟芯片、DS18B20温度传感器、欧姆龙公司的EE-SX671型光电传感器、MAX232通信芯片以及液晶显示器。 时钟芯片DS12887 DS12887是美国达拉斯半导体公司最新推出的时钟芯片，采用CMOS技术制成，把时钟芯片所需的晶振和外部锂电池相关电路集于芯片内部。采用DS12887芯片设计的时钟电路勿需任何外围电路并具有良好的微机接口。DS12887芯片具有微功耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点，可广泛用于各种需要较高精度的实时时钟场合中。 这里我们将DS12887的数据线与单片机的P0口相连，将其片选线与P2.0相连，这样便可通过R0或R1寄存器实现时钟芯片与单片机的数据传输。注意在DS12887的RESET端应连接上电复位电路，因为只有当该脚保持低电平时间大于200ms，DS12887DSl820数字温度计提供9位(二进制)温度读数指示器件的温度信息经过单线接口送入DSl820或从DSl820送出因此从主机CPU到DSl820仅需一条线(和地线)DSl820的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源因为每一个DSl820在出厂时已经给定了唯一的序号因此任意多个DSl820可以存放在同一条单线总线上这允许在许多不同的地方放置温度敏感器件DSl