摘要：本文設計了一款基于單片機控制的的車速里程表，主要包括單片機控制模塊、速度顯示模塊、路程顯示模塊等模塊的軟件設計與實現(xiàn)，并用proteus軟件對系統(tǒng)功能進行仿真驗證，設計達到預期效果。

關鍵詞：單片機；里程表；proteus軟件

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1007—9599 （2012） 14—0000—02

一、引言

對于轉速的感應與檢測在很多情況下都是很有必要，特別是在如今提倡安全駕車的形勢下，如當今普及的交通工具，電動車、摩托車、汽車、火車等。而傳統(tǒng)的里程表一般是機電式模擬儀表，只能給駕駛員提供運行中必要而又少量的數(shù)據(jù)信息，使得我們不能享受美妙的駕駛樂趣，已遠遠不能滿足現(xiàn)代交通工具的新技術、高速度的要求。

隨著現(xiàn)代電子技術的發(fā)展，多功能高精度、高靈敏度、讀數(shù)直觀的電子數(shù)字顯示及圖像顯示的里程表應運而生，里程表也正向''綜合信息系統(tǒng)''的方向發(fā)展，其功能有車速、里程、發(fā)動機轉速、油量、水溫、方向燈指示等方面的顯示。里程表先后經(jīng)歷了機械式、模擬電路電子式發(fā)展階段之后，逐漸由先進的傳感器與顯示裝置構成的電子儀表取代傳統(tǒng)的機電式儀表。

二、車速里程表原理及硬件設計

車速里程表由兩個表組成，一個是車速表，另一個是里程表。車速里程表關鍵是要測量傳動系統(tǒng)輸出端的轉速，知道了傳動系統(tǒng)輸出端的轉速，就知道車輪的速度，再根據(jù)車輪的周長，就能知道里程數(shù)。車速里程表的原理框圖如圖1所示，通過傳感器使傳動系統(tǒng)輸出端的轉速轉化為電脈沖信號，再通過控制模塊對脈沖信號進行計數(shù)，就可獲得轉速信息，最后通過控制模塊驅動顯示模塊，顯示車速里程表信息，而報警部分是當超速時提醒駕駛員。外部存儲器是用來保存里程數(shù)。

（一）傳感器模塊設計

常用的測速元件主要有霍爾傳感器、光電傳感器和光電編碼器等三種方式，這里選擇霍爾傳感器，主要因為霍爾傳感器安裝方便，不受環(huán)境影響，經(jīng)濟實用。使用霍爾傳感器獲得脈沖信號，其機械結構較為簡單，只要在轉軸的齒輪盤上粘上一粒磁鋼，霍爾元件固定在前叉上，當車子轉動時霍爾元件靠近磁鋼，就有信號輸出，轉軸旋轉時，就會不斷地產(chǎn)生脈沖信號輸出。如果在齒輪盤上粘上多粒磁鋼，可以實現(xiàn)旋轉一周，獲得多個脈沖輸出。

（二）控制模塊設計

控制模塊的主要作用是計算車速和里程數(shù)，并控制這些數(shù)據(jù)顯示，這里采用AT89C52單片機，它廣泛的應用于測控系統(tǒng)、工業(yè)自動化、智能儀表、集成智能傳感器、機電一體化產(chǎn)品、汽車電子系統(tǒng)等領域。

（三）顯示模塊設計

顯示模塊采用了LED數(shù)碼管動態(tài)顯示車速和里程數(shù)，采用74HC373驅動共陰極LED數(shù)碼管。

三、車速里程表軟件設計及仿真

（一）車速里程表軟件設計

車速里程表軟件設計包括主程序、行車過程中里程和速度計算子程序、延時子程序、中斷服務子程序、顯示子程序等等。系統(tǒng)軟件總體流程圖如圖2所示。

程序的設計綜合考慮合理性和可讀性，遵循模塊化設計的原則，采用自頂向下的設計方法。模塊化設計使程序的可讀性好、修改及完善方便。

初始化主要作用是打開外部中斷和定時器0中斷，當有脈沖來的時候就進入中斷程序。程序如下：

處理程序的作用是通過編程的方式計算出要顯示的車速和里程數(shù)。

在顯示程序中用前三位數(shù)表示速度，后四位數(shù)表示里程數(shù)。

（二）系統(tǒng)仿真

系統(tǒng)采用的是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件Proteus軟件。它運行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析（SPICE）各種模擬器件和集成電路，車速里程表仿真原理圖如圖3所示，元器件包括AT89C52芯片，74HC373驅動器，Signal Generator脈沖發(fā)生器（模擬霍爾傳感器，向芯片外部中斷提供脈沖），RESPACK8八位排阻，7SEG—

MPX8—CC—BLUE八位共陰極數(shù)碼管（藍色）。

導入程序文件后仿真結果如圖4所示，它表示的意思是速度為35km/h，行駛里程為3公里。

四、結束語

本文通過傳感器加顯示的方式設計了一款數(shù)字車速里程表，并采用一款易于仿真與調試的軟件Proteus進行仿真。

參考文獻：

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