目录
摘要 (3)
第一章课题分析 (4)
第二章方案论证
2．1 总体方案选择 (5)
2．2 数据采集模块方案选择 (6)
2．3 主控制模块方案选择 (7)
2．4 显示集模块方案选择 (7)
第三章系统设计
3．1 硬件电路设计 (8)
3．2 软件设计 (21)
第四章系统调试
4．1 数据采集模块调试 (26)
4．2 主控模块调试 (26)
4．3液晶显示模块调试 (27)
4．4 程序调试 (28)
第五章结论
5. 1 系统性能 (29)
5. 2 存在问题 (29)
5.3 研究方向 (29)
第六章效益分析
结束语 (30)
参考文献 (32)
附录A：程序清单
附录B：系统原理图
摘要
单片机自1976年问世以来，作为微型机算计的重要分支，应用广泛发展迅速，当然也引起了仪器仪表设计的巨大变革。自动化仪表正日趋智能化、系统化、小型化和多功能化，变革的关键是将微机应用于仪表中。在此基础上发展起来的智能仪表无论是在测量的准确度、灵敏度、可靠性、自动化程度、运用功能方面还是在解决测量技术与控制技术问题的深度及广度方面都有了很大的发展。随着单片微型机性能的不断改善，大大加快了仪器、仪表微机化和智能化的过程。与多芯片组成的微机相比，单片微机的体积小、功耗低、价格也比较便宜，用单片机开发各类微机化产品，周期短，成本低，在计算机和仪表一体化设计中，有着一般微机无法比拟的优势。同时，汽车电子化、智能化是现代汽车发展的重要标志之一。随着消费者对汽车需求的增加、机械系统到电子系统的转换，这必将迅速推动半导体器件等电子器件在汽车电子中的发展，全球汽车电子产业面临着高速增长的机遇。我国汽车电子业尚处在起步发展阶段，规模化大生产还未形成，但随着未来汽车市场（国内和国外市场）的快速发展和汽车的电子价值含量迅速提高，我国汽车电子产业将形成巨大经济规模效应，成为支持汽车工业
发展的一门相对独立新兴支柱产业。
本文概述了基于单片机的汽车里程表系统研究设计的全过程。全文共分六章。第一章课题分析；第二章方案论证；第三章系统设计，包括主要芯片介绍，硬件电路设计，软件C51编程设计；第四章系统实际调试；第五章结论，给出系统性能，分析系统存在的问题，以及研究方向。第六章市场分析。
第一章课题分析
新生事物不会因传统的存在而停止它前进的步伐，电子数码科技今天已渗透到工业，农业，民用的产品的点点滴滴。新概念汽车里程表直接用数字显示速度、里程，另外还有时间显示和温度测量以及超速报警。不只是为达到目的，更是为了享受驾驶的快感。
本设计是一个十分实用的设计，是汽车必备的电子仪表。现在汽车制造的电子化程度越来越高，所以像这种电子计程表是一定会在实际应用之中有它的用武之地，市场前景十分广阔。
其设计的具体功能要求是：
1.实现速度的测量（单位：米/秒）；
2.具有测量行程的功能（单位：米）；
3.速度过快的警告功能*；
4.LCD显示。
要达到课题要求其难点在于：
1.用霍尔元件数据采集的具体安装和实现效果。
2.单片机对里程和速度的计算，液晶输出的中断与数据采集造成里程和速度的误差。
3.液晶显示的输入输出处理。
第二章方案论证
2．1总体方案选择
汽车仪表标志汽车里程表是汽车仪表板中最显眼的，它表示汽车的时速，单位是km/h （公里／小时）。车速里程表实际上由两个表组成，一个是车速表，另一个是里程表。
方案一:
机械式里程表；机械式里程表连接一根软轴，软轴内有一根钢丝缆，软轴另
一端连接到变速器某一个齿轮上，齿轮旋转带动钢丝缆旋转，钢丝缆带动里程表罩圈内一块磁铁旋转，罩圈与指针连接并通过游丝将指针置于零位，磁铁旋转速度的快慢引起磁力线大小的变化，平衡被打破指针因此被带动。这种车速里程表简单实用，被广泛用于大小型汽车上。可以说是一种历史古老但经久实用的仪表。现在还有许多这种仪表战斗在汽车速度、里程测量的第一线上。可以说是物美价廉，经济实用；但安装复杂，功能单一。
方案二:
电子式里程表；当然科技要发展时代要进步。人们对汽车仪表又提出了更新更高的要求。这样随着电子技术的发展，电子车里程表就应运而生了，现在很多轿车仪表已经使用电子车里程表，最常见的是从变速器上的速度传感器获取信号，通过脉冲频率的变化使指针偏转或者显示数字（如图2.1）。除了显示速度、里程，另外还有时间显示和温度测量以及超速报警的功能。以其功能多样，样式设计前卫，安装方便，逐渐取代了机械式里程表在汽车仪表方面的统治地位；但其精度和实用稳定性方面还有待提高。
图2.1系统结构框图
综上所述，世界是向前发展的，在科技迅速发展的今天，我们要紧跟时代步伐，开拓创新，与时俱进。探索科技前沿，设计与现在发展同步有广阔前景的产品，这样的毕业设计才会有意义，再加之本人学的是电子专业机械方面的东西肯定没有电子搞得透，需我选择防案二。
2．2 数据采集模块方案选择
方案一：
利用钢铁材料(或其它导磁材料)做的齿轮、齿条的运动，产生磁通量的变化，通过SMR敏感元件获得信号，来测量速度和里程。特点是分辨率高，频响宽，可靠性
高，内装放大整形电路，输出为幅度稳定的方波信号, 能实现远距离传输。广泛应用于机械、冶金、石油、化工、交通、铁路、航空、自控、军工等各个领域。此种元件精度高，价格贵，不适合用来这种相对粗糙的设计。有些划不来。
方案二：
运用霍尔开关元件，利用钢铁材料(或其它导磁材料)做的齿轮、齿条的运动，产生磁通量的变化。通过
霍尔元获得信号从而来测量速度和里程。霍尔开关元件是目前汽车里程表中广泛应用的，因其集成度高，信号明显，价格合适，使用简便，受到广大汽车仪表制造商的青睐。
方案三：
运用红外线光敏元件，测量齿轮的旋转产生信号，来测量速度和里程。
它的优点是成本低廉，应用范围广；但光敏元件大多不应用在汽车仪表上，这是因为红外线光敏元件比较精致，容易损坏，在汽车行驶时，由于颠簸震荡，达不到它的正常工作条件。
综上所述，方案一，仪器精密度太高，而且价格昂贵，如果用它就有一些杀鸡用牛刀的感觉。方案三，虽然成本低，信号明显，但使信号产生的轮子必须是带孔的否则红外线无法被收集信号，在目前这是在汽车行驶时，汽车内部齿轮结构所无法达到的条件。做出来也没有实用价值。只有方案二，性价比合理，既可以实现功能又可以在实际中得到应用，它应是最理想方案。
2．3 主控制模块方案选择
单片机是主控制模块的不二选择，但也要作出一些具体的选择。在16位单片机和8位单片机之间当然要选择8位单片机了。像跑这种小程序8位的就够了。如果用16位的就有点浪费了，再说我们学过的主要也是8位的，再在价方面也是为的要便宜。型号上当然是AT89系列的了，它们是嵌入式开发设计中普
遍应用的型号。一般来说都用89C51，但近期消息说ATMEL公司89C51已经停产了。它的地位逐渐由功能更强大的89S51取代。所以为了与时代同步，跟上科技发展的步伐，我选择89S51（其实它就比89C51多一个看门狗功能）。