基于AT89C2051与光电传感器的电动自行车速度里程计设计详解

本篇文章主要介绍了基于单片机AT89C2051与光电传感器的电动自行车速度与里程表的设计。该系统由五个关键组件构成：信号预处理电路、单片机作为核心处理器、系统化LED显示模块、串口数据存储电路以及相应的系统软件。 信号预处理电路是系统的核心环节，它负责对传感器接收的原始脉冲信号进行处理，包括信号放大、波形变换和波形整形。信号放大是为了补偿信号在传输过程中可能遇到的衰减问题，确保单片机能接收到足够强度的信号。波形变换则是将非线性的脉冲信号转化为适合单片机处理的电信号，而波形整形则有助于消除噪声和提高信号的清晰度。 单片机AT89C2051负责实时处理这些预处理后的信号，通过计算脉冲频率来测量速度，同时根据预设算法估算累计里程。系统设计时注重精度和实时性，通过快速算法处理速度和数据转换，保证了系统反应迅速。里程数值采用6位显示，包含两个小数位，以便于用户准确读取。 硬件设计方面，系统利用ST1101红外光电传感器作为脉冲发生源，通过安装在自行车后轮轴上的铝盘和一系列的波形整形电路，将铝盘的转动转换为脉冲信号，进而计算出当前的转速。铝盘上的11个过孔设计确保了高精度测量，减少了因距离误差带来的影响。 信号预处理电路由两层电路组成，采用开关三极管作为零偏置放大器，这使得电路在高频响应上表现出色，提高了信号处理的稳定性。此外，系统还包括串口数据存储电路，用于存储和传输数据，以及LED显示模块，直观地显示速度和里程信息。 本文详细阐述了一个实用且精确的电动自行车速度与里程表设计方案，通过巧妙的硬件设计和高效的软件算法，实现了对车辆行驶状态的实时监测和有效反馈。这样的设计对于电动车的用户来说，提供了便利的行驶信息，提升了骑行体验。