CN104281074A - 一种自行车测控装置 - Google Patents

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    • G01C23/00—Combined instruments indicating more than one navigational value, e.g. for aircraft; Combined measuring devices for measuring two or more variables of movement, e.g. distance, speed or acceleration

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Abstract

本发明公开了一种自行车测控装置，其包括：光电编码器，复位电路，显示器，控制器，键盘，喇叭，振荡电路。所述复位电路、所述振荡电路与所述控制器相连，共同构成控制器最小***；所述光电编码器与所述控制器相连，用于自行车位移检测；所述键盘、所述显示器、所述喇叭与所述控制器相连，用于***的输入、显示和蜂鸣提示。该装置可以用于运动自行车或公共自行车的速度测量，位移显示，运动定时，里程设定等应用；具有结构简单，操作方便，模式多样等优点。

Description

一种自行车测控装置
技术领域
本发明涉及运动自行车或公共自行车测量、显示和控制技术领域，特别涉及一种自行车测控装置。
背景技术
自行车出行的好处很多，随着人们环保和健身意识的提高，选择自行车出行和锻炼，受到很多人的推崇。自行车在我国是一种很普通又十分便利的交通工具，人们在上下班和郊游时都经常用它。事实证明，骑自行车和跑步、游泳一样，是一种能改善人们心肺功能的耐力性锻炼。它不仅能锻炼肌肉关节，减肥，匀称身材，而且还能强化心脏，防止高血压，同时可以起到预防大脑老化，提高神经***敏捷性的作用。蹬自行车会使血液循环加速，让大脑摄入更多的氧气，保持清醒的思维。作为一种方便的交通工具和时尚的运动方式，我们在很多时候需要了解自行车的运行情况，比方说当前速度和已行驶里程等，有时还希望能够设定骑行时间或骑行里程，当时定时时间到或骑行里程结束能够给予一定的提示。目前无论是城市配备的公共自行车，还是自行车爱好者购买的高性能运动自行车均没有提供这样的自行车辅助测控装置，以方便我们更好地使用自行车。对于使用公共自行车出行的人尤其需要了解已借车时间，以免因超时被扣分或是支付更多的使用费用。随着电子技术和测控技术的发展，自行车智能测控技术将成为可能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是通过控制器的脉冲采集***测量自行车的位移、速度等信息并将其显示供用户参考，同时支持运动定时，里程设定等应用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种自行车测控装置，其特征在于，其包括：光电编码器，复位电路，显示器，控制器，键盘，喇叭，振荡电路。所述复位电路、所述振荡电路与所述控制器相连，共同构成控制器最小***；所述光电编码器与所述控制器相连，用于自行车位移检测；所述键盘、所述显示器、所述喇叭与所述控制器相连，用于***的输入、显示和蜂鸣提示。
优选的，所述光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成，所述光电编码器的光栅盘安装于车轮的辐条上，所述光电编码器的光电检测装置安装于自行车的前叉两侧，所述光电编码器输出的脉冲信号与所述控制器的中断输入端相连。
优选的，其共有四个运行状态，分别为正常显示状态，运动定时状态，里程设定状态，***设置状态；***默认为正常显示状态，***在该状态下显示自行车的当前速度和总位移量；运动定时状态是方便骑行锻炼的人设定运动时间，按功能键进入该状态，输入运动时间，开始倒计时，当定时时间到，***给予显示和蜂鸣提示；里程设定状态是方便骑行锻炼的人设定运动里程，按功能键进入该状态，输入运动里程，开始里程减计数，当运动里程结束，***给予显示和蜂鸣提示；为方便用户使用，在每一个状态还需显示当前时间，在进入***设置状态可以设置当前时间以及***其它的一些参数。
优选的，所述控制器为单片机芯片。
上述技术方案有如下有益效果：该方案可以用于运动自行车或公共自行车的速度测量，位移显示，运动定时，里程设定等应用；具有结构简单，操作方便，模式多样等优点。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可以依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。
如图1所示，本发明一种自行车测控装置，其包括：1光电编码器，2复位电路，3显示器，4控制器，5键盘，6喇叭，7振荡电路。所述复位电路、所述振荡电路与所述控制器相连，共同构成控制器最小***；所述光电编码器与所述控制器相连，用于自行车位移检测；所述键盘、所述显示器、所述喇叭与所述控制器相连，用于***的输入、显示和蜂鸣提示。该装置可以用于运动自行车或公共自行车的速度测量，位移显示，运动定时，里程设定等应用；具有结构简单，操作方便，模式多样等优点。
控制器是自行车测控装置的核心，***实施时，控制器选择高性能、低功耗的8位AVR单片机的低工作电压芯片ATmega16L。复位电路和振荡电路和控制器一起组成AVR单片机最小***。复位电路由复位按钮、电阻、电解电容组成，可以完成上电复位，按键复位功能。虽然AVR单片机内部也集成RC振荡源，但为了定时的准确性和***的稳定性，所以选择由外接石英晶体提供振荡源。具体方式为ATmega16L的XTAL1和XTAL2引脚接石英晶体的两端，石英晶体的两端对地接两个20～30pF微调电容。整个自行车测控装置由二节干电池串联供电。
光电编码器是自行车测控装置的重要部件，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成，使用时光栅盘安装于车轮的辐条上，光电检测装置安装于自行车的前叉两侧，车轮旋转时，光栅盘和车轮同时施转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置输出若干个脉冲信号。将产生的脉冲信号送到控制器的中断输入端进行统计，即可转换成位移，再除以产生这段位移对应的时间即为速度。
液晶显示器(LCD)具有功耗低、体积小、重量轻、超薄、无辐射、低闪烁等许多其它显示器无法比拟的优点，选择2×16字符型液晶显示器LCD1602作为***显示设备。单片机与LCD显示器连接采用并行传输的方式，连接时将ATmega16单片机的一组I/O端口与LCD1602的8位数据线(D0-D7)连接，ATmega16单片机三个I/O端口分别与LCD1602的使能端口(E)、读／写选择端口(R/W)、数据／命令选择端口(RS)连接，LCD1602偏压引脚(VEE)外接调压电路。构建单片机工作电路，给LCD显示器供电，再编写相应控制程序即可实现字符显示。
喇叭为一个蜂鸣器，其驱电路需要一个三极管，PNP和NPN型均可，***实施时选择一个NPN型三极管。电路连接时将单片机一个I/O端口经过限流电阻接三极管的基极，三极管的集电极接电源正极，发射极接蜂鸣器的一端，蜂鸣器另一端接地。***工作时，当单片机I/O端口为低电压时，蜂鸣器无声，当该I/O端口为高电压时，蜂鸣器发出蜂鸣声进行报警提示。
键盘为测控装置的输入设备，电路构成为一组按钮，其一端并联接地，另一端分别接单片机的一组I/O端口。为省去外接上拉电阻的麻烦，程序设计时需将内部上拉电阻设为有效。当某一I/O引脚呈现为高电压，表明与其相连的按键没有被压下，反之则该按键已经被压下，需要调用相应处理程序。
自行车测控装置共有四个运行状态，分别为正常显示状态，运动定时状态，里程设定状态，***设置状态。***默认为正常显示状态，***在该状态下显示自行车的当前速度和总位移量。运动定时状态是方便骑行锻炼的人设定运动时间，当运动时间结束***给予提示，按功能键进入该状态，***将提示用户输入运动时间，之后开始倒计时，当定时时间到，***给予显示和蜂鸣提示。里程设定状态是方便骑行锻炼的人设定运动里程，当运动里程结束***给予提示，按功能键进入该状态，***将提示用户输入运动里程，之后开始里程减计数，当运动里程结束，***给予显示和蜂鸣提示。为方便用户使用，在每一个状态还需显示当前时间，在进入***设置状态可以设置当前时间以及***其它的一些参数。
以上对本发明实施例所提供的一种自行车测控装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种自行车测控装置，其特征在于，其包括：光电编码器，复位电路，显示器，控制器，键盘，喇叭，振荡电路；所述复位电路、所述振荡电路与所述控制器相连，共同构成控制器最小***；所述光电编码器与所述控制器相连，用于自行车位移检测；所述键盘、所述显示器、所述喇叭与所述控制器相连，用于***的输入、显示和蜂鸣提示。
2.根据权利要求1所述的一种自行车测控装置，其特征在于，所述光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成，所述光电编码器的光栅盘安装于车轮的辐条上，所述光电编码器的光电检测装置安装于自行车的前叉两侧，所述光电编码器输出的脉冲信号与所述控制器的中断输入端相连。
3.根据权利要求1所述的一种自行车测控装置，其特征在于，其共有四个运行状态，分别为正常显示状态，运动定时状态，里程设定状态，***设置状态；***默认为正常显示状态，***在该状态下显示自行车的当前速度和总位移量；运动定时状态是方便骑行锻炼的人设定运动时间，按功能键进入该状态，输入运动时间，开始倒计时，当定时时间到，***给予显示和蜂鸣提示；里程设定状态是方便骑行锻炼的人设定运动里程，按功能键进入该状态，输入运动里程，开始里程减计数，当运动里程结束，***给予显示和蜂鸣提示；为方便用户使用，在每一个状态还需显示当前时间，在进入***设置状态可以设置当前时间以及***其它的一些参数。
4.根据权利要求1所述的一种自行车测控装置，其特征在于，所述控制器为单片机芯片。
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