基于pic16f877a的车辆里程记录与速度测量

只看该作者 · 2024-2-27 11:57

本文利用测速传感器模块对车轮的码盘进行计数，通过简单的数据处理可以转化成里程数与速度值。

首先是测速模块的硬件（窄体的槽型光耦测速模块，在陶包x信可以买到）

使用说明：

1、模块槽中无遮挡时，接收管导通，模块DO输出低电平，遮挡时，DO输出高电平;

2、DO输出接口可以与单片机IO口直接相连，检测传感器是否有遮档，如用电机码盘则可检测电机的转速。

3、模块DO可与继电器相连，组成限位开关等功能，也可以与有源蜂鸣器模块相连，组成报警器。

只看该作者 · 2024-2-27 11:59

接线
1、VCC接电源正极3.3V-5V

2、GND接电源负极

3、D0（TTL开关信号输出）接单片机外部中断

4、A0无效

电机码盘的摆放位置让码盘放在俩个柱子之间通电后发现当光线被挡住时l开关指示的led灯将熄灭

只看该作者 · 2024-2-27 11:59

代码部分

代码部分有俩个要处理的数据，一个时里程数，一个是速度值

1里程数（里程值被存放在eeprom中可以防止断电丢失）

我这款电机码盘上面有20个小孔，经过测量发现一个车轮的周长为20cm，测速模块每经过一个小孔输出一个跳变，也就是说一个跳变对应的里程为1cm，那么10个跳变则为1dm=10cm，

利用pic16f877a的RB0外部电平中断，每次收到一个跳变则进入中断并将计数值count_temp+1

我设置的分度值为1dm，进入10次中断后里程数就+1

2速度值

速度值的处理方式为一个俩个小孔之间是距离除以时间

简单来说就是在一个小孔到来时进入中断将定时器打开下一个小孔到来进入中断将定时器关闭，为了防止定时器溢出，定时时器溢出时将n值+1，数据处理时（n*65535再加上定时器的数据）作为时间值

然后将俩个小孔之间对应车轮走过的距离1cm作为距离值

即距离值/时间值再进行简单的单位换算即可得出速度值

只看该作者 · 2024-2-27 11:59

代码基本封装成函数了可以直接看函数的注释

//from 793k
//基于pic16f877a编写代码
#include <pic.h>
__CONFIG(0xFF29);
__EEPROM_DATA(0,0,0,0,0,0,0,0);//eeprom寄存器一开始给一个0的值
static volatile char table[10]={0x30,0x31,0x32,0x33,
0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39} ;
#define rs RA5
#define rw RA2
#define e RA3
//lcd对应的使能引脚,看自己的原理图,有些RA2改成RA4
unsigned int count_temp,n,speed;
unsigned char shuju[6];
unsigned char speed_data[4],m;
unsigned int t_speed;
union
{ unsigned long count;
char data[3];
}li_cheng;
//共用体
//========================lcd相关函数===============================
void delay()//延时函数
{unsigned int i;for(i=999;i>0;i--);}
void lcdml()//写入命令
{rs=0;rw=0;e=0;delay();e=1;}
void lcdx()//写入字
{rs=1;rw=0;e=0;delay();e=1;}
void lcd_Init()//lcd初始化
{
TRISD=0;TRISA=0;ADCON1=7;
PORTD=0;
delay();
PORTD=1;lcdml();
PORTD=0x38;lcdml();
PORTD=0x0c;lcdml();
PORTD=0x06;lcdml();

}
//==========================数据处理部分========================================
void licheng_deal()//里程数的数据处理
{
shuju[0]=li_cheng.count/100000;
shuju[1]=li_cheng.count%100000/10000;
shuju[2]=li_cheng.count%10000/1000;
shuju[3]=li_cheng.count%1000/100;
shuju[4]=li_cheng.count%100/10;
shuju[5]=li_cheng.count%10;
}
void speed_deal()//速度的数据处理
{
//speed为最后的速度，speed_data为lcd显示做的数据处理
speed=1000000/t_speed;
speed_data[0]=speed/1000;
speed_data[1]=speed%1000/100;
speed_data[2]=speed%100/10;
speed_data[3]=speed%10;
}
//========================================================================================
void interrupt int_serve()//中断服务函数
{

if(TMR1IF==1){n++;TMR1IF=0;}//防止速度部分TMR1模块溢出
if(INTF==1)
{
count_temp++;;
if(count_temp==10){li_cheng.count++;count_temp=0;}//当收到100个高电平里程数+1,100个高电平相当于小车走了1m
//====================================速度测量部分===============
m++;
if(m==0)//打开tmr1 清空定时器数据
{n=0;TMR1IE=0;TMR1L=0;TMR1H=0;TMR1ON=1;TMR1IF=0;}

if(m==1)
{TMR1ON=0;TMR1IE=0;t_speed=(n*65535)+(TMR1H*256)+TMR1L;TMR1IF=0;}
//===============================================================
INTF=0;//清电平中断标志位，不清的话会一直进中断出不去
}
}
void init()
{
t_speed=0;
TRISD=0;TRISA=0;ADCON1=7;
m=250;n=0;
TRISB0=1;count_temp=0;
GIE=1;PEIE=1;
TMR1IE=1;
TMR1IF=0;
INTE=1;INTF=0;
T1CON=0B00000001;
}
void main()
{
init();//中断&端口初始化函数调用
lcd_Init();//lcd初始化函数调用
li_cheng.data[0]=eeprom_read(0x00);
li_cheng.data[1]=eeprom_read(0x01);
li_cheng.data[2]=eeprom_read(0x02);
//从寄存器中调用上次存入的数据
while(1)
{ speed_deal();
licheng_deal();
eeprom_write(0x02,li_cheng.data[2]);
eeprom_write(0x01,li_cheng.data[1]);
eeprom_write(0x00,li_cheng.data[0]);
//将里程放到寄存体中掉电不会丢失
PORTD=0x80;lcdml();
PORTD=table[shuju[0]];lcdx();
PORTD=table[shuju[1]];lcdx();
PORTD=table[shuju[2]];lcdx();
PORTD=table[shuju[3]];lcdx();
PORTD=table[shuju[4]];lcdx();
PORTD=table[shuju[5]];lcdx();
PORTD='d';lcdx();
PORTD='m';lcdx();
PORTD=0xc0;lcdml();//========================第二行速度的显示
PORTD=table[speed_data[0]];lcdx();
PORTD=table[speed_data[1]];lcdx();
PORTD='.';lcdx();
PORTD=table[speed_data[2]];lcdx();
PORTD=table[speed_data[3]];lcdx();
// PORTD='c';lcdx();
PORTD='m';lcdx();
PORTD='/';lcdx();
PORTD='s';lcdx();
}
}

只看该作者 · 2024-2-27 12:00

最后附上Proteus仿真（利用电源输入时钟信号代替测速模块的运行）

输入100hz的时钟，对应1s100个跳变即100cm，所以对应的速度为1m/s，仿真结果正确。

只看该作者 · 2024-2-27 12:03

这个原理应该是自行车的码表原理一样的。

只看该作者 · 2024-2-27 12:06

可以的

只看该作者 · 2024-2-28 21:51

这个还可以测速啊

只看该作者 · 2024-2-28 22:49

这个是码表原理