51 Proteus仿真自行车速度里程计时间显示脉冲测速-0021

该文介绍了一个使用51单片机、LCD1602显示器和DS1302时钟模块的Proteus仿真项目,实现了自行车速度和里程的精确测量,以及超速时的蜂鸣器报警功能。用户可在B站搜索相关UP主查看详细视频教程。

51 Proteus仿真自行车速度里程计时间显示脉冲测速-0021

Proteus仿真小实验:

51 Proteus仿真自行车速度里程计时间显示脉冲测速-0021

功能:

硬件组成:51单片机 +LCD1602显示器+DS1302时钟模块+1个清零键+蜂鸣器报警+信号发生器(模拟速度)

1.准确测量信号发生器的脉冲频率换算为车轮转速,车速(千米/小时)=车轮转速*车轮周长, 脉冲频率和车速显示在LCD1602上面。

2.获取DS1302的北京时间,根据时间结合车速计算出里程显示在LCD1602上面。

3.具有超速报警,当车速30千米/秒时蜂鸣器报警。提示驾驶人超速了。

有功能视频哦:

可以哔哩哔哩B站搜索UP主“单片机仿真汇”。在其空间中搜索关键词“自行车”即可找到对应详细功能视频和介绍。

电路图:

部分源代码:

void main()

{

float licheng_1;

//定时器0初始化

dingshiqi0();

//初始化LCD1602

Init1602();

//初始化ds1302

InitClock();

while(1)

{

//更新速度

}

<think>好的,我现在需要帮助用户设计基于51单片机自行车测速仿真图,并在Proteus中实现。用户之前已经提供了一些引用资料,我需要结合这些资料和之前的回答来生成教程。 首先,用户明确要求使用Proteus51单片机,所以我要确保所有元件在Proteus中可用。引用1提到使用AT89C51、LCD1602和霍尔测速模块。用户需要仿真图设计教程,所以步骤必须详细,分步讲解。 接下来,硬件选型部分需要列出所有必要的元件,如单片机、LCD、霍尔传感器等。可能还需要信号发生器模拟脉冲输入,因为在仿真中实际传感器可能不方便。引用4提到激光测速,但用户需要的是自行车测速,所以霍尔传感器更合适,如引用1所述。 然后,电路连接是关键。需要指导用户如何连接各个模块。例如,LCD的数据线连接到P0口,霍尔传感器的输出连接到外部中断引脚(如P3.2或P3.3),这样单片机可以检测脉冲。蜂鸣器连接到P1.0,如之前的代码示例所示。 软件部分需要提供代码框架,包括中断处理、脉冲计数和速度计算。用户可能需要了解如何配置定时器和外部中断。引用1中的测速原理是检测两个开关量的时间间隔,所以代码中需要计算脉冲次数和时间,然后用周长计算速度仿真步骤要详细,包括新建工程、添加元件、连线、加载HEX文件等。还需要提醒用户测试脉冲信号,使用信号发生器模拟车轮转动,确保代码和硬件配合正确。 注意事项部分需要强调电源检查、脉冲频率设置和代码调试,这些都是仿真中常见的问题。引用2和3提到红外和超声波测距,但用户需要的是霍尔传感器,所以需要专注于相关设置。 相关问题部分,用户可能对代码调试、传感器替代方案和显示优化感兴趣,需要提前预测并准备答案。</think>### Proteus中基于51单片机自行车测速仿真设计教程 --- #### **一、硬件设计元件选型** 1. **核心元件清单** - **主控芯片**:AT89C51(或STC89C52,需加载对应HEX文件) - **显示模块**:LCD1602(用于实时显示速度里程- **测速传感器**:霍尔传感器(仿真中可用信号发生器替代,生成脉冲信号) - **辅助模块**:按键(设置阈值)、蜂鸣器(超速报警)、电源(DC 5V) 2. **电路连接示意图** ```plaintext AT89C51引脚分配: - P0.0~P0.7 → LCD1602数据线(需接10kΩ上拉电阻) - P2.0~P2.2 → LCD1602控制线(RS, RW, EN) - P3.2(INT0) → 霍尔传感器脉冲输入 - P1.0 → 蜂鸣器 - P3.6~P3.7 → 按键(设置阈值) ``` --- #### **二、仿真图搭建步骤** 1. **新建Proteus工程** - 打开Proteus → 新建工程 → 命名并选择保存路径。 - 在元件库中搜索并添加以下元件: - `AT89C51`(单片机- `LCD1602`(显示模块) - `BUZZER`(蜂鸣器) - `BUTTON`(按键) - `PULSE`(信号发生器,模拟霍尔传感器脉冲) 2. **电路连线** - **LCD1602连接**: - 数据线:P0口 → D0-D7 - 控制线:P2.0 → RS,P2.1 → RW,P2.2 → EN - 接地:VSS、VEE → GND;电源:VDD → +5V - **霍尔传感器模拟**: - 信号发生器(PULSE) → P3.2(INT0引脚) - 设置脉冲频率(例如:10Hz对应车速计算值) - **蜂鸣器按键**: - 蜂鸣器正极 → P1.0,负极 → GND - 按键一端 → P3.6/P3.7,另一端 → GND(下拉电阻可选) --- #### **三、软件编程仿真逻辑** 1. **测速算法实现** - **原理**:通过检测霍尔传感器脉冲间隔时间计算速度[^1]。 $$ \text{速度} = \frac{\text{脉冲数} \times \text{车轮周长}}{\text{时间间隔}} $$ - **代码框架**(Keil C): ```c #include <reg51.h> sbit Buzzer = P1^0; unsigned int pulse_count = 0; float speed = 0.0; // 外部中断0(脉冲计数) void INT0_ISR() interrupt 0 { pulse_count++; } // 定时器1中断(计算速度) void Timer1_ISR() interrupt 3 { TH1 = 0x3C; // 50ms定时 TL1 = 0xB0; speed = (pulse_count * 2.0) / 0.05; // 假设车轮周长2米,0.05秒采样一次 pulse_count = 0; } void main() { TMOD = 0x10; // 定时器1模式1 TH1 = 0x3C; TL1 = 0xB0; EA = 1; // 开总中断 ET1 = 1; // 开定时器1中断 TR1 = 1; // 启动定时器1 IT0 = 1; // 外部中断0边沿触发 EX0 = 1; // 允许外部中断0 while(1) { // 更新LCD显示和报警判断 if(speed > 30.0) Buzzer = 1; // 超速报警 else Buzzer = 0; } } ``` 2. **仿真调试步骤** - 将Keil生成的HEX文件加载到AT89C51- 右键单片机 → 编辑属性 → 选择HEX文件路径。 - 运行仿真并测试: - 调节信号发生器频率,观察LCD显示速度是否匹配计算值。 - 触发按键修改阈值,测试蜂鸣器报警功能。 --- #### **四、关键仿真截图示例** 1. **完整电路图** ![Proteus仿真电路图](https://via.placeholder.com/600x400?text=Proteus+Simulation+Circuit) *说明:AT89C51连接LCD1602、信号发生器(PULSE)及蜂鸣器。* 2. **运行效果** - LCD1602显示示例: ```plaintext Speed: 25.6 km/h Distance: 1500 m ``` --- #### **五、注意事项** 1. **信号发生器设置** - 脉冲频率需车轮实际转速匹配(例如:10Hz对应每秒10转,假设周长2米,则车速为20m/s=72km/h)。 - 可在PULSE属性中调整“Frequency”和“Duty Cycle”。 2. **代码调试技巧** - 使用Proteus的虚拟终端(Virtual Terminal)输出调试信息。 - 若LCD无显示,检查上拉电阻是否添加(P0口需外接10kΩ排阻)。 --- #### **相关问题** 1. **如何验证测速算法的准确性?** -仿真中设置不同脉冲频率,对比计算速度理论值[^1]。 2. **能否用红外传感器替代霍尔传感器?** - 可以,需修改中断触发逻辑(如使用红外对管+遮光片)[^2]。 3. **如何扩展里程统计功能?** - 在代码中累加脉冲总数,结合车轮周长计算总里程(`总里程 = 总脉冲数 × 周长`)[^4]。 --- 通过以上步骤,您可以在Proteus中完成基于51单片机自行车测速仿真设计。如需进一步优化精度,可增加温度补偿(如引用3的超声波方案)或采用更高频率的定时器[^4]。
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