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单车数据采集系统的设计与制作 
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 基于AT89C51单片机的单车数据采集系统的设计与制作

 
摘要:本单车数据采集系统设计的基本设计思想是通过采用AT89C51型号的单片机为核心器件来实现数据的采集与读取,通过使用AT89C51型单片机作为核心的开发板,加之以多类模块系统,如蓝牙模块、霍尔传感器模块,温湿度传感器模块,GPS模块,配以一块LCD液晶显示屏实现对单车状态如位置信息、骑行时长、行进速度等的捕获与显示,最终反映给骑行者来使骑行者获得更舒适便捷的骑行体验。
 
 
关键词:  单车;智能控制;数据采集;单片机
 
Design and manufacture of data acquisition system for single cycle
 
Abstract:The basic design idea of the data acquisition system of this bicycle is to realize the data acquisition and reading by using the AT89C51 model single chip computer which was learned during the university as the core device, and by using the AT89C51 single chip microcomputer as the core development board. In addition, many kinds of module systems, such as Bluetooth module, Hall sensor module, temperature and humidity sensor module and LCD LCD screen, are used to capture and display bicycle status, such as position information, riding time, travel speed, etc. Ultimately, it is reflected to the cyclist to give him a more comfortable and convenient cycling experience.
 
 
Keyword:Bicycle; Intelligent Control;data acquisition single; chip Microcomputer
 
第一章 绪论
 
随着国家大力推展低碳环保出行,越来越多的有车一族选择更改短途出行方式来积极响应国家号召。但是公交地铁对于短途的市民来说出行太过拥挤,而步行又太累,因此单车出行成为诸多市民朋友短途出行的首要选择方式。中国有着世界公认的自行车市场最大占有率,可以说是家家户户都有它的身影。单车轻便,骑行速度适宜,无尾气污染,且一定程度上锻炼了骑行者的身体,可大大减轻城市道路的拥挤情况,具备其他出行方式无法比拟的优势,单车出行俨然成为短途出行的主流。
1.1课题的来源及研究意义
目前国内多家企业公司在出行上大力投入精力与财力,校园内外,城市中心随处可见多家公司的代步产品“共享单车”,这些共享单车在街道市区的出现为市民的日常出行大大的减轻了压力。本课题即在此前景下选择,本课题重点研究的是通过单片机、蓝牙模块、温湿度传感器模块以及GPS卫星定位模块的原理进而利用这些元器件进行组合来解决单车数据采集系统中面临的实际问题。为的是能够进一步优化市民在单车出行时的骑行体验,使得更多的人爱上单车出行,受益于单车出行,为我国的低碳环保的愿景来进行有力的保障。
1.2单车数据采集系统
1.2.1单车数据采集系统的优点
单车数据采集系统是基于单车骑行的数据记录与处理,它可以在骑行者骑行过程实时的将数据展现给骑行者本人,它相较于普通单车有着以下多个突出的优点:
1.骑行路线可视性:在单车数据模块中,我们为其加入了广泛应用于汽车导航智能系统中的GPS模块,这样骑行者可以通过移动设备显示出所骑行车辆的骑行路线,也可以为自己的出行路径提供多方面的选择,缩短骑行路程。
2.骑行环境可观性:我们在系统中添加了温湿度传感器模块这样便可以让骑行者在骑行时实时获取天气温度与湿度,方便骑行者确定转穿衣指数。
3.骑行速度可控性:通过霍尔元器件模块,配合GPS模块可以为骑行者提供现在的骑行速度,然后根据自身喜好来适当加速骑行或者减速。
4.结构简单:因为单车数据采集系统是在普通单车上进行植入模块设计,所以不用过花费过多的时间与精力,且各模块技术都已相对成熟,不会在今后存在硬件上的问题。
 1.2.2单车数据采集系统的前景
中国国民的自行车使用率在全球自行车占比上是最大的。虽然越来越多的国民有经济能力购买家用轿车,但是单车仍是居民出行最具选择的交通工具之一。然而普通的单车已经不能满足越来越多的骑行者对骑行的要求,因此这要求我们必须对单车进行“改造升级”,通过添加多类模块为骑行者提供了更加人性化的功能体验。城市里,学校周边越来越多的共享单车就是最显著的例子,它们当中添加了部分模块来实现诸如GPS定位与骑行时间的显示,大大方便了使用者。国家推展低碳环保的力度是不会削弱的, 因此今后会有越来越多的单车通过采用单车数据采集系统使越来越多的骑行者们对单车骑行的体验感得到显著提升,这也需要自行车生产厂商们对该品牌单车使用的模块性能进行有力的保障,不可因为一点小利而采用不正规模块使得骑行者的骑行体验降低,所以我们必须用最严格的要求与最精准的测量精度来为单车数据采集系统进行开发与研究,以骑行者的骑行体验为本,给他们更加舒适的骑行体验。
 
目录
摘要: 2
第一章 绪论 3
1.1课题的来源及研究意义 3
1.2单车数据采集系统 3
1.2.1单车数据采集系统的优点 3
1.2.2单车数据采集系统的前景 4
第二章  系统硬件部分的设计 5
2.1 数据采集系统框图 5
2.1.1基本设计思想 5
2.2系统主要硬件介绍 6
2.2.1 AT89C51单片机 6
2.2.2蓝牙模块介绍 8
2.2.3 LCD液晶显示 10
2.2.4温湿度传感器 11
2.2.5 GPS卫星定位器 13
2.2.6霍尔传感器模块 14
2.3系统具体实现方法 15
2.3.1蓝牙模块的连接 16
2.3.2霍尔传感器的模块设置 17
第三章  系统软件设计 20
3.1  51单片机的数据采集 20
3.2蓝牙模块 21
3.2温湿度的获取 22
第四章 总结与展望 26
展望 26
致谢 28
参考文献 29
参考文献
[1]  陈育中.霍尔传感器测速系统的设计 [A].南京:河海大学,2010,(30).
[2]  韩丹翱,王菲.DHT11 数字式温湿度传感器的应用性研究 [A].吉林:吉林大学,2013,(13).
[3]  霍爱清.基于 89C51单片机的远程数据采集系统设计 [J].西安:西安石油学院,2001,(6).
[4]  李明明,代绍庆,朱海锋, 吴荣森.基于AT89C51单片机的温湿度测试系统设计与仿真[A].浙江:嘉兴职业技术学院,2017,(3).
[5]  廖月琴.基于AT89S51单片机数字温度计的设计 [A].湖北:武汉大学,2013,(12).
[6]  卜永波,罗小玲,陈一. 基于 DHT11 传感器的温湿度采集系统 [A].内蒙古:内蒙古农业大学,2013,(11).
[7]  徐春剑,吴一辉,武俊峰,宣明,白越. 基于 F P G A 的高精度霍尔测速方法 [A].吉林:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,2009,(10).
[8]  王宇.基于单片机C8051的数据采集和控制系统设计 [A].天津:天津滨海职业学院,2017,(5).
[9]  刘国兰.基于霍尔元件的测速装置设计 [J].福建:福建水利电力职业技术学院,2017,(5).
[10]  张群,杨絮,张正言,陆起涌. 蓝牙模块串口通信的设计与实现 [A].上海:复旦大学,2012,(3).
 
 
 
 
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