基于单片机的自行车多功能里程表设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究目的及意义

在上世纪八九十年代，自行车在曾经是常见的交通工具，但由于工业的发展，由于其速度以及对体力的耗费等弊端，逐渐被摩托车，汽车所替代。不过近些年来随着社会发展，交通环境的变化，同时人们越来越注重于低碳生活，以及健康运动，所以自行车也依旧活跃在人们生活中。

相较于汽车等，自行车主要用途有以下几方面：1.作为短途代步的交通工具，它更加廉价，出行成本更低，而且在当今交通相对拥堵的道路，自行车的便携性、体积小，使其更加易于停放，避免出行堵塞。同时和其他交通工具不同，它不耗费汽油电力等资源，更加符合当今节约资源，低碳生活的理念。2.自行车可作为一种运动工具，向球类运动，举重等，可以锻炼身体，提升身体素质，同时也可以像其他运动项目一样，开设比赛，促进比赛精神。3.自行车作为一种远途旅游工具，也愈发受到欢迎，我们可以一边在出行旅游，欣赏自然风光，一边骑行锻炼相较于其他交通工具，自行车可以行驶的范围更广，在外停放更加方便。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究基本内容

在通过外部传感器检测温度，自行车的转速等数据，在单片机接收到数据之后，通过相应的计算，得到骑行时间，骑行距离，骑行速度，骑行温度，以及在骑行中所耗费的卡路里等，通过LED显示屏显示，便于随时查看，数据同时必须以一定的速率刷新，以使得测量的数据更加实时准确。

2.2 研究的目标

通过对多功能里程表的设计，是的用户在使用里程表时，能够获得更加丰富的数据，以便于调整骑行状态，同时对于周围环境了解，获得更加丰富的骑行体验。

2.3 研究拟采用的技术方案及措施

在本次课题中主要采用以AT89C51单片机为核心，A04E霍尔元件测量自行车转速，DS18B20温度传感器测量环境温度，对自行车的里程、速度、温度等进行记录。对于自行车，先测量出相应自行车的轮胎的直径或者半径以计算出轮胎的周长，也可通过对轮胎标记记录它每旋转一周的长度，以此我们可以得到自行车每一转行驶的距离。将霍尔元件配备在车轮上，通过测量脉冲数以监测自行车所旋转的次数，将该部分信息传递给单片机，单片机上会设置相应的时钟，可以记录当前时间，并且设置计时功能记录骑行时间和骑行距离，每次可由用户自行开启和关闭。于此同时在单片机程序中可以通过公式计算出骑行速度，消耗的卡路里（kcal）=时速(km/h)×体重(kg)×1.05×运动时间(h)，配备温度传感器检测环境温度。单片机将所接收到的数据进行计算处理后可有LCD显示屏显示，每一秒刷新一次数据。

图一 多功能里程表工作框图

3. 研究计划与安排

第1-2周： 查资料及撰写开题报告；

第3周： 审查并修改开题报告；

第4-10周： 课题设计与研究；

4. 参考文献（12篇以上）

1.周国雄.单片机应用系统设计精讲[M].北京:中国铁道出版社,2011.

2. 杨打生.单片机C51技术应用[M].北京:北京理工大学出版社,2011.

3.万隆.单片机原理与实例应用[M].北京:清华大学出版社,2011.

4.谭浩强.C程序设计[M].北京:清华大学出版社,2005.

5.刘勇.基于单片机的智能自行车里程表系统设计[J].电子世界,2018,(13):207.

7.杨凯,周岳斌.基于STC51单片机的自行车码表设计[J].机械管理与开发,2015.

8.刘笑，李浩.基于单片机的通用型单车测速里程表设计[J].科技风,2018,第29期

9.李晨光，王茂美.曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器原理及检测[J].汽车实用技术,2016,第2期

10.范风强.单片机语言C51应用实战集锦[M]. 北京：电子工业出版社，2005 11.边春远.MCS-51单片机应用开发实用子程序[M]. 北京：人民邮电出版社，2005 12.I.Scott MacKenzie. The 8051 Microcontroller Fourth Edition[M]. 北京：人民邮电出版社，2008 13.宋雪松.手把手教你学51单片机（C语言版）[M]. 北京： 清华大学出版社，201414.杨欣 等.实例解读51单片机完全学习与应用[M]. 北京：电子工业出版社，2011