单片机与光电传感器在电动自行车速度里程表中的应用

"基于单片机与光电传感器的电动自行车速度与里程表设计" 本文探讨的是一种利用单片机和光电传感器技术实现的电动自行车速度与里程表系统。系统设计的关键在于传感器如何将不同车速转化为不同频率的脉冲信号，这些信号随后被单片机接收并进行处理，以计算出速度和里程，最终通过LED模块直观地显示给用户。 系统结构主要包括以下几个部分： 1. 信号预处理电路：这个电路负责对原始的传感器信号进行放大、波形变换和整形，以便将其转换为单片机可以识别的TTL信号。 2. 单片机AT89C2051：作为系统的核心，它接收预处理后的脉冲信号，利用内部定时器T1监控脉冲输入引脚T0，精确计算单位时间内接收到的脉冲数量，以此推算出速度。 3. LED显示模块：用于显示当前速度和累计里程，采用6位显示，包含两位小数，确保信息清晰可见。 4. 串口数据存储电路：用于存储里程数据，可能采用I2C总线连接的E2PROM，节省资源且简化编程。 5. 系统软件：设计用于控制硬件操作，包括速度转换、数据显示以及数据存储等功能。 工作原理上，光电传感器ST1101用于非接触式检测自行车轮的转动，通过检测红外光的遮挡产生脉冲信号。脉冲的频率与车轮的转速成正比，进而代表了自行车的即时速度。单片机根据接收到的脉冲频率，计算出瞬时速度，并通过一定的算法（假设自行车在一段时间内匀速行驶）估算出累计里程。由于实际行驶中可能存在加速、减速等情况，所以里程计算存在一定的误差，但在这个设计中，误差被控制在可接受范围内。 硬件设计中，光电传感器安装在自行车后轮轴附近，当轮子转动时，轮子切割红外光束，传感器产生脉冲。单片机通过快速算法处理这些脉冲，以保证系统的实时性。此外，设计还强调了其他子模块的通用性和高效性，以提升整体系统的性能。 这个基于单片机和光电传感器的电动自行车速度与里程表设计，通过精确的信号处理和有效的数据计算，为骑行者提供了直观且准确的行驶信息，体现了现代技术在传统交通工具上的创新应用。