基于89C52单片机的多功能自行车码表

1、引言
在从前，自行车是我国最基本的交通工具，我国也被誉为“自行车王国”，但是随着社会的发展，越来越多的现代化交通工具取代了我们以往的出行方式，越来越多的人拥有自己的交通工具，例如汽车、摩托车等等，自行车的使用在我们的生活中的使用越来越少，可是我们在方便了自己的同时却忽略了这些现代化交通工具的尾气对周围环境的影响，导致了我们周围的环境的污染越来越严重，空气质量越来越差，人居环境大不如从前。
所以在现在人们对生活品质要求也不断提高的时候，人们要求的不光是方便、快捷，同时我们也考虑到环境和自身的体质锻炼，所以自行车又渐渐成了我们低碳生活的最好的代步和锻炼工具。不管是在中国还是在外国，越来越多的人加入了使用自行车的行列，不管是锻炼还是代步。所以这些人就会需要一款比较全能的测速装置，来时时了解自己的行驶状况，同时也可以通过它对外界条件，如温度、风速等等，来对自己的行驶状况进行一定的调整，使自己达到最好的行驶状况。同时对锻炼的人来说，一款提示自己在训练时的各方面参数的装置也是必不可少的。
2、系统设计
系统选用STC89C52单片机为控制核心，功能模块包括霍尔传感器、温度传感器、功能按键、LED显示模块和声光报警模块组成，如图1所示。
系统设计的主要内容有自行车的速度测量、里程的计算和显示。这些功能主要通过霍尔传感器和单片机进行控制，同时通过DS18B20温度传感器进行温度信号的采集和显示；利用单片机的编程和按键电路进行时钟的显示和调整；速度、温度的声光报警和上下限调整等。
2.1霍尔传感器测速控制
霍尔传感器其实是一种对磁敏感的传感元件，在测速中的速度信号实际上是由传感器和测速装置产生的磁场作用产生的。它的测速结构也比较简单，只要在转轴的周围固定一粒磁铁，当霍尔器件靠近磁铁就能产生相应的信号。当转轴不停地转动时，就会有连续不断的脉冲信号产生，再经过单片机的采集和分析处理后就可以得出相应的速度值[1]。
在使用霍尔原理测速是通过霍尔元件采集类似信号，这类传感器是一种三端器件，外形类似于三极管，输出通常是集电极开路（OC）门输出，适用电压很广，只要接上电源就能工作，使用极为方便。
2.2温度信号的采集和处理
温度的测量要实现的功能有温度信号的采集、处理和最后的显示。系统选用了DS18B20温度传感器。这种传感器相对于传统的热敏电阻等测温元件，它可以直接测量温度，只需要通过简单的编程变可以通过单片机和LCD显示装置来显示所测量的温度[2]。
在编程时，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，有着严格的时隙问题，因此在编程读写程序时按照时序来编是很重要的，编程时对DS18B20的各种操作必须按协议进行。具体的操作协议为：初始化DS18B20（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据，从而完成读写的操作。
2.3速度、温度的声光报警
本系统中，除了测速和温度测量两大主要模块，速度和外界温度的声光报警模块也是主要主要模块之一。在系统的使用中我们通过按键模块来设置速度和温度的限制，当速度或者温度超过这个限制就会产生声光报警。在功能的实现上，测速使用的霍尔传感器产生的脉冲信号被单片机接受并经过一系列的分析和处理，产生相应的速度值，将这个值和之前设定的限制值比较来实现；同理通过温度传感器和单片机的组合来实现当前温度和限定温度比较来实现温度的报警，提醒运动者注意休息[3]。
3、结语
本文设计了基于STC89C52单片机为核心的多功能自行车码表。它使得我们在对自行车使用时实现测速、测温、里程记录和速度、温度提示报警等功能。它使使用者在自行车的使用中能更好的了解到自身和周围行驶环境，对我们平时的使用中或者锻炼中起到很好的帮助作用，具有一定的实用价值。
致谢：本文得到了李祖欣博士的细心指导，在此表示感谢！
参考文献
[1]李娟.一种廉价的基于霍尔元件的电机测速装置的实现[J].仪表技术与传感器，2002(1):36-37.
[2]吴健,侯文,郑宾.基于STC89C52单片机的温度控制系统[J].电脑知识与技术,2011,(7):902-904.