（2）课题目标

  多功能自行车测速仪所要达到的功能目标：

 能设置安全速度；

 能显示骑行的路程、速度；

 能设置及显示当前时间、日期；

 能在超出安全速度的情况下进行报警及具有掉电保护功能。

（3）功能概述

系统所实现的功能：AT89C51单片机以外部中断 的方式接收3144霍尔传感器检测到的外部脉冲信号，并进行计数，同时启用系统内部的定时器T0进行计时，所得数据经过一系列处理之后得到里程、速度并通过LCD1602液晶显示。组成框图如图1-1所示。

图1-1 组成框图

3144霍尔传感器电路、启动与设置电路、LCD液晶显示电路、蜂鸣器报警电路等以及各电路所用到的元器件都将在以后的章节中详细介绍。

1。2 课题总体设计思路

（1）系统总体设计思路

根据传感器原理及相关应用知识可知，用传感器测量自行车骑行路程S，所得的距离最大的误差为 ，其中，S为自行车路程，C为自行车车轮周长，m为车轮上磁铁个数，经过综合考虑与从计算方便的角度出发，我们取m=1，这样车轮每转一圈就会产生一个脉冲信号，由传感器送入单片机，而单片机也因脉冲信号的到来会对系统提供外部中断，这样，系统的外部中断数count值就等于车轮所转圈数，而单片机内部定时器T0会同时定时，这样有了车轮所转圈数count，定时时间，再经过单片机内部一系列数据处理，最终送入LCD液晶显示。

（2）硬件电路方案设计

硬件电路设计从实际可行性与效果等方面综合考虑，从最基本的单片机的类型选择，再根据单片机选择合适的测量、显示等元器件（下面会介绍），从而设计出系统总体结构图、电路原理图。

图1-2 单片机外围硬件框图

AT89C51单片机由P3。2（ ）输入3144霍尔传感器的脉冲信号，由P3。4到P3。7接入设置模块，包括设置、加、减与切换按钮，由此来对包括当前时间、日期、车轮半径、安全速度的设置，并通过P3。0口接蜂鸣器，对在超出设置的安全速度的情形下进行报警提示。系统的结构图如图1-2所示。

（3）软件方案设计

软件设计部分主要是编写各模块在达到系统设计目标的情形下所必须的处理程序，包括设置车轮半径与安全速度的按键函数、液晶的初始化与读写显示函数、报警程序、里程/速度处理函数，还有最核心的就是单片机的中断服务程序，定时器T0的中断初值设置。

根据测速方法的选择不同，软件部分的设计也略有不同，本设计采用测频法为基础(测取一段时间内脉冲数)，具体的软件流程如下：先进行各模块的初始化程序，主要是液晶显示的初始化，然后判断系统是否处于设置状态下，如果是，就通过按键设置车轮半径、安全速度、日期和时间，设置好后启动；如果不是，系统开始启动工作，当系统（P3。2口）检测到3144传感器产生脉冲信号输入，系统就会提供外部中断，有一个脉冲，中断一次，并记录中断（脉冲）次数count值进行累加，同时启动定时器T0，每50ms定时中断一次，读取count值，当内部循环10次，即到500ms时，就会调用路程/速度处理函数算出速度与里程，经过判断后输出显示。文献综述

2 硬件电路设计

每个硬件的功能是由整个系统总体设计所决定的，硬件设计的具体任务是根据要求，逐步确定具体的元器件，包括基础的单片机的选择，以及配合单片机的外围电路，包括测量、显示等元件，从而设计系统原理图，必要时还要加以部分硬件实验，以论证电路的可行性与合理性。