电动自行车LED速度与里程表设计：单片机+光电传感器方案

本文主要介绍了基于单片机和光电传感器设计的电动自行车速度与里程表，旨在提供一种直观且方便的行驶数据展示方式，以替代传统的机械式仪表。 本设计的核心是利用单片机AT89C2051进行控制与计算，以及光电传感器作为速度检测元件。光电传感器能够根据电动自行车的车速产生不同频率的脉冲信号，这些信号经过信号预处理电路的放大、波形变换和波形整形，转换为单片机可以识别的TTL信号。单片机通过内部定时器T1监控T0引脚上的脉冲数，以此计算出单位时间内的脉冲数量，进而推算出电动自行车的即时速度。 系统结构主要包括以下几个部分： 1. **信号预处理电路**：这是系统的第一道防线，它对来自光电传感器的原始信号进行处理，包括放大以提高信号质量，波形变换确保信号与单片机接口兼容，以及波形整形以确保信号的稳定可靠。 2. **单片机AT89C2051**：作为系统的大脑，它接收并处理预处理后的脉冲信号，执行计算并控制LED显示模块显示速度和里程数据。 3. **系统化LED显示模块**：用于直观显示电动自行车的即时速度，使得骑行者可以迅速读取当前车速。 4. **串口数据存储电路**：通过I2C总线连接的E2PROM存储累计里程，这种方法节省了单片机的接口资源，同时简化了软件编程。 5. **系统软件**：配合硬件实现数据的采集、处理和显示功能，以及与E2PROM的数据交互，确保数据的准确存储和读取。 工作原理上，当电动自行车移动时，光电传感器产生的脉冲频率与其速度成正比。单片机通过计算单位时间内接收到的脉冲数量，根据预设的数学模型转换为对应的速度值。同时，通过累加这些速度值，计算并存储总的行驶里程。LED模块则根据单片机的指令动态显示这些数值，使得用户能够清晰地了解车辆的行驶状态。 这种设计的优势在于，它提高了数据读取的便捷性，增强了用户体验，同时也具备一定的抗干扰能力，适应各种行驶环境。随着电子技术的发展，这种数字化的显示方式在电动自行车上将得到更广泛的应用。