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金 华 职 业 技 术 学 院 JINHUA COLLEGE OF PROFESSION AND TECHNOLOGY 基于单片机的电动车控制器的设计 项目三设计报告 题 目 电动车控制器 专 业 应用电子技术 班 级 应电 101 小组编号 第八组 组 员 指导教师 2012 年 5 月 30 日 【摘 要】 随着科技的迅速发展，单片机的应用也越来越广泛，并带动传统控制检测技术不断更新。现在的车速表大多是电子式的，用LED数码管或LCD即时显示，显示更加直观。电子式车速表采用接触车速传感器代替软轴传动,可使车速表的安装位置不受距离限制，进一步有效地克服了机械式车速表中的诸多不足。 本次设计给出了以AT89C51为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示所测速度的设计方案，以及串口数据存储电路和系统软件。有LED数码显像管构成。详细介绍了单片机的测量转速系统及PC机与单片机之间的串行通讯。充分发挥了单片机的性能。本文重点是测量速度并显示在2位LED数码管上。 其优点硬件是电路简单，软件功能完善，测量速度快、精度高、控制系统可靠，性价比较高等特点。 关键字：51单片机，转速，霍尔传感器，数码显示。 【目 录】 【摘 要】 1 【前言 2 【系统功能分析】 3 【系统要求及主要内容】 4 【系统总体设计】 5 【硬件电路设计】 6 1. 单片机模块 7 2. 时钟电路 7 3. 复位电路 8 4. 显示电路 9 【软件设计】 10 1. 单片机转速程序设计思路及过程 11 2. 单片机程序设计思路 11 3. 单片机转速计算程序 12 【故障分析与解决方案】 12 【设计总结】 13 【参考文献】 14 【附 录】 15 【前言 1. 设计背景在全球倡导绿色环保的大趋势下，我国加大了对车辆排放和噪声的管理，由于电动自行车具有无污染、低噪声和轻便快捷等优点，是一种绿色环保的交通工具。随着我国城市规模的迅速扩大及农村道路的日益改善，长期依靠脚踏自行车的人们将会把目标转向电动自行车，对电动自行车需求也会越来越大。人们对环境的关注以及相关技术的更新，有力地促进了电动自行车的发展。 意义 传统的机械式车速表是由旋转磁场作用于转动盘，使转动盘连同车速表指针发生同向的偏转。当电磁转矩与弹簧产生的阻力矩平衡时，指针偏转停留在某一角度上。指针偏转角与车速成正比，因而可用其表示车速。因此，低速时车速表指针摆动剧烈、测量及显示精度不高。 现在的车速表大多是电子式的，用LED数码管或LCD显示，使速度显示更加直观。采用接触车速传感器代替软轴传动,可使车速表的安装位置不受距离限制,有效地克服了机械式车速表中的诸多不足。电子式车速表更加智能，车速表的功能也更加人性化 单片机时钟电路框图 3. 复位电路 计算机在启动运行时都需要复位，使中央处理器CPU和系统中的其它部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。 单片机采用的复位方式是自动复位方式。对于AT89C51单片机只要接一个电容至VCC即可。在加电瞬间，电容通过电阻充电，就在RST端出现一定时间的高电平，只要高电平时间足够长，就可以使MCS-51有效的复位。RST端在加电时应保持的高电平时间包括VCC的上升时间和振荡器起振的时间，Vss上升时间若为10ms，振荡器起振的时间和频率有关。10MHZ时约为1ms，1MHZ时约为10ms，所以一般为了可靠的复位，RST在上电应保持20ms以上的高电平。RC时间常数越大，上电RST端保持高电平的时间越长。 若复位电路失效，加电后CPU从一个随机的状态开始工作，系统就不能正常运转。 上电复位电路 4. 显示电路 显示电路采用LED数码管动态显示，LED是一种外加电压从而渡过电流并发出可见光的器件。LED是属于电流控制器件，使用时必须加限流电阻。 为了节省I/O口线，我们采用的动态显示方式。所谓动态显示，就一位一位地轮流点亮各位显示器（扫描），对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。调整电流和时间参数，可实现亮度较高较稳定的显示。 2位动态显示电路 【软件设计】 软件需要解决的是单片机中断服务程序的设计、计算程序的设计、显示部分的程序设计。 1. 单片机转速程序设计思路及过程 单片机测量转速可以分为若干模块，然后在主程序中调用各个模块，