基于单片机的自行车里程监测系统的设计
摘 要 ：本设计是一种基于单片机的自行车里程监测系统，采用 STC89C52RC 单片机为核心处理芯片，液晶显示器使用 LCD1602 ， 速度测量使用霍尔传感器，温度传感器使用 DS18B20 ，时间由时钟芯片 DS1302 进行计算，报警声音提示采用了无源蜂鸣器，并设有按 键进行操作。本系统可以显示自行车骑行速度、行驶的总里程数、当前的温度和时间，超速报警，功能全面，价格低廉，实用性强。
关键词 ：单片机；显示器；霍尔感器
概述
随着人类科技的发展，人们对生活质量的要求也日益 增加，自行车不再仅仅是普通的代步、运输的工具，而是成 为人们锻炼、休闲，近距离上班等活动的首选。自行车码表 作为自行车行驶的监测系统，是自行车的重要辅助工具。 骑行者不仅能够根据码表上显示的数据及时调整自己的 骑行状态，也可以使用户集中精力处理行进过程中的突发 事件。自行车走过了 200 多年的发展历程，自行车码表也 随之蓬勃发展。目前市面上的自行车码表款式很多，但大 部分自行车码表价格非常高，或者功能不够齐全，所以设 计一个功能齐全而且价格低廉的自行车监测系统非常有 必要。
2 系统总体设计
本设计是一种基于单片机的自行车里程监测系统，它 由控制系统、传感器模块、温度检测系统、时间检测系统、 报警系统、显示系统、按键系统、电机驱动电路构成。总体 设计框图如图 1 所示。
3 硬件设计
此设计中，所监控的信号由霍尔传感器转换成数字脉 冲信号，然后将数字脉冲信号的数据传输到核心单片机进 行处理，其它各个模块也将所监测到的信号传输到单片 机，单片机将根据软件设计的程序计算出当前速度、公里 数、温度、时间，并通过终端显示设备显示出来，且附加报 警功能。如果速度超过所设定的速度值之后，蜂鸣器开始 发声报警，提示需要减速。综合电路设计，最终 PCB 如图 2 所示：
4 软件设计
程序首先进行寄存器初始化、定时器初始化，然后进 行定时器中断，再进行判断是否达到中断，如果是显示器开始亮起，若为否则继续判断。接下来通过按键设置当前 时间和报警速度，温度传感器通过感应直接显示在显示屏 上。然后进行超速判断，若超过设置的速度则蜂鸣器开始 报警。如图 3 所示：
5 实物调试
通过一系列的软件、硬件调试之后本设计的各项功能 都如期实现。如图 4 所示，显示屏上显示有速度、时间、温 度、行驶路程。
当按下 S4 按键时进入设计模式，可以进入设计报警 速度、设置时间以及所有数据清零的界面，如图 5 、6 所示。
6 结束语
本设计主要是通过电机转动来模仿自行车的车轮转 动情况，通过霍尔传感器、DS18B20 温度传感器、 DS1302 时钟芯片接收到的信号传输至单片机，最终在 LCD1602 液 晶显示屏上显示出骑行速度、总里程、当前天气温度、当前 时间，而且可以通过按键进行设置部分功能数值，实现了 价格便宜、测量精确、可靠性强的自行车里程检测系统的 设计目标。
本设计如期实现设计目标，但是科技是不断发展的， 各项电子设备都在向智能化、综合化、无线化发展，自行车 码表的设计不止于此。自行车码表的供电系统完全可以通 过太阳能板供电，且可通过蓝牙、WIFI 等无线设备与手机 等移动设备进行连接互动，可以实现导航功能。自行车监 测系统也可以联合心脏监测系统，实时监测骑行者的身体 相关指标，加入语音播报系统，让骑行者更好地了解相关 数据，调整骑行状态。