CN206583926U - 自行车户外多参数测量电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自行车户外多参数测量电路，包括有单片机、电源模块、晶振电路模块、复位电路模块、按键控制模块、风速风向测量模块、信号变换电路模块、霍尔传感器、温湿度测量模块和液晶显示模块，晶振电路模块、复位电路模块、按键控制模块、风速风向测量模块和温湿度测量模块分别与单片机的输入端相连接，信号变换电路模块的输入端与霍尔传感器相连接，信号变换电路模块的输出端与单片机的输入端相连接，液晶显示模块与单片机的输出端相连接。本实用新型是一种低功耗、精度高和多功能的自行车户外多参数电路，可用于自行车户外行驶时的实时速度、行驶里程、实时温湿度和实时风速风向的快速测量和显示。
Description
技术领域
本实用新型涉及自行车电子仪表的电路设计领域，具体是一种自行车户外多参数测量电路。
背景技术
随着居民生活水平的不断提高，自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的重要选择。人们在户外使用自行车娱乐、休闲、锻炼时不仅希望知道自行车的实时速度、行驶的里程，而且希望知道当前实时温湿度和实时风速风向，以调整自行车户外骑行的计划。因此需要设计一种低功耗、精度高和多功能的便携式自行车户外多参数测量电路，能快速测量且显示当前自行车的实时速度、行驶里程、实时温湿度和实时风速风向。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种自行车户外多参数测量电路，以实现测量并显示自行车的实时速度、行驶里程、实时温湿度和实时风速风向。
本实用新型的技术方案如下：
一种自行车户外多参数测量电路，其特征在于：包括有单片机、电源模块、晶振电路模块、复位电路模块、按键控制模块、风速风向测量模块、信号变换电路模块、霍尔传感器、温湿度测量模块和液晶显示模块，所述的晶振电路模块、复位电路模块、按键控制模块、风速风向测量模块和温湿度测量模块分别与所述单片机的输入端相连接，所述信号变换电路模块的输入端与所述霍尔传感器相连接，信号变换电路模块的输出端与所述单片机的输入端相连接，所述的液晶显示模块与所述单片机的输出端相连接；所述的电源模块供电至所述单片机、风速风向测量模块、信号变换电路模块、霍尔传感器、温湿度测量模块和液晶显示模块。
所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述单片机的型号采用MSP430F149。
所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述的电源模块可提供+24V，+5V和+3.3V直流电压。
所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述的按键控制模块用于切换显示实时速度、行驶里程、实时温湿度和实时风速风向。
所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述的风速风向测量模块采用超声波风速风向传感器YGC-CSYT2。
所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述的霍尔传感器采用霍尔传感器3144。
所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述的温湿度测量模块采用温湿度传感器DHT11。
所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述的液晶显示模块采用液晶LCD1602。
所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：整体电路的具体连接方式为：单片机MSP430F149的1脚接+3.3V直流电压，单片机MSP430F149的12脚接按键KEY2的2脚，按键KEY2的1脚接地，单片机MSP430F149的28脚接电压比较器LM393P的1脚，电压比较器LM393P的8脚接+5V直流电压，并通过电阻R5和发光二极管D1的串联电路接电压比较器LM393P的1脚，电压比较器LM393P的1脚通过电容C9接地，电压比较器LM393P的2脚接滑动变阻器R4的滑动端，滑动变阻器R4的两端分别接+5V直流电压和接地，电压比较器LM393P的4脚接地，电压比较器LM393P的3脚接霍尔传感器3144的3脚，霍尔传感器3144的2脚接地，霍尔传感器3144的1脚接+5V直流电压，单片机MSP430F149的32脚接超声波风速风向传感器YGC-CSYT2的3脚，单片机MSP430F149的33脚接超声波风速风向传感器YGC-CSYT2的2脚，超声波风速风向传感器YGC-CSYT2的1脚接+24V直流电压，超声波风速风向传感器YGC-CSYT2的4脚接地，单片机MSP430F149的35脚接温湿度传感器DHT11的2脚，并通过上拉电阻R3接+5V直流电压，温湿度传感器DHT11的1脚接地，温湿度传感器DHT11的3脚接+5V直流电压，液晶LCD1602的1脚接地，液晶LCD1602的2脚接+5V直流电压，液晶LCD1602的3脚通过可调电阻R2接地，液晶LCD1602的4脚接单片机MSP430F149的51脚，液晶LCD1602的5脚接单片机MSP430F149的50脚，液晶LCD1602的6脚接单片机MSP430F149的49脚，液晶LCD1602的7-14脚接单片机MSP430F149的36-43脚，液晶LCD1602的15脚接+5V直流电压，液晶LCD1602的16脚接地，单片机MSP430F149的52脚接晶振XTAL的2脚并通过电容C5接地，单片机MSP430F149的53脚接晶振XTAL的1脚并通过电容C4接地，单片机MSP430F149的58脚通过电容C6与按键KEY1的2脚相连，同时单片机MSP430F149的58脚直接连接按键KEY1的1脚，按键KEY1的1脚通过电阻R1接地，单片机MSP430F149的63脚接地，24V锂离子电池的负极接地，24V锂离子电池的正极接稳压管7805的3脚，同时输出24V直流电压，稳压管7805的3脚通过电容C1接地，稳压管7805的1脚接地，稳压管7805的2脚通过电容C2和C3的并联电路接地，稳压管7805的2脚输出+5V直流电压，稳压管1117-3.3的3脚接+5V直流电压，稳压管1117-3.3的1脚接地，稳压管1117-3.3的2脚输出+3.3V直流电压，稳压管1117-3.3的3脚和2脚分别通过电容C7和C8接地。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型采用MSP430F149作为16位微处理器，功耗低，处理能力强。
2、本实用新型用于测量风速风向的为超声波风速风向传感器YGC-CSYT2，测量速度快，精度高且不受恶略天气的影响。
3、本实用新型功能强大，可测量测量并显示自行车的实时速度、行驶里程、实时温湿度和实时风速风向。
附图说明
图1为本实用新型结构原理框图。
图2为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
参见图1，一种自行车户外多参数测量电路，包括有单片机1、电源模块2、晶振电路模块3、复位电路模块4、按键控制模块5、风速风向测量模块6、信号变换电路模块7、霍尔传感器8、温湿度测量模块9和液晶显示模块10，晶振电路模块3、复位电路模块4、按键控制模块5、风速风向测量模块6和温湿度测量模块9分别与单片机1的输入端相连接，信号变换电路模块7的输入端与霍尔传感器8相连接，信号变换电路模块7的输出端与单片机1的输入端相连接，液晶显示模块10与单片机1的输出端相连接；电源模块2供电至单片机1、风速风向测量模块6、信号变换电路模块7、霍尔传感器8、温湿度测量模块9和液晶显示模块10。
本实用新型中，单片机1的型号采用MSP430F149，是16位超低功耗微处理器，价格低廉且功能强大。
电源模块2采用24V锂离子电池供电，经电压变换后可提供+24V，+5V和+3.3V直流电压。
按键控制模块5用于切换显示实时速度、行驶里程、实时温湿度和实时风速风向。
风速风向测量模块6采用超声波风速风向传感器YGC-CSYT2，与单片机1的连接电路简单，测量速度快，精度高且不受恶略天气的影响。
霍尔传感器8采用霍尔传感器3144，用于计算自行车轮胎的转圈数，自行车每转一圈霍尔传感器8均输出一个脉冲信号。霍尔传感器3144具有响应快、抗干扰能力强以及性价比高等优点。
温湿度测量模块9采用温湿度传感器DHT11，是含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
液晶显示模块10采用液晶LCD1602，能够同时显示16×02即32个字符，满足本实用新型的显示需求。
参见图2，整体电路的具体连接方式为：单片机MSP430F149的1脚接+3.3V直流电压，单片机MSP430F149的12脚接按键KEY2的2脚，按键KEY2的1脚接地，单片机MSP430F149的28脚接电压比较器LM393P的1脚，电压比较器LM393P的8脚接+5V直流电压，并通过电阻R5和发光二极管D1的串联电路接电压比较器LM393P的1脚，电压比较器LM393P的1脚通过电容C9接地，电压比较器LM393P的2脚接滑动变阻器R4的滑动端，滑动变阻器R4的两端分别接+5V直流电压和接地，电压比较器LM393P的4脚接地，电压比较器LM393P的3脚接霍尔传感器3144的3脚，霍尔传感器3144的2脚接地，霍尔传感器3144的1脚接+5V直流电压，单片机MSP430F149的32脚接超声波风速风向传感器YGC-CSYT2的3脚，单片机MSP430F149的33脚接超声波风速风向传感器YGC-CSYT2的2脚，超声波风速风向传感器YGC-CSYT2的1脚接+24V直流电压，超声波风速风向传感器YGC-CSYT2的4脚接地，单片机MSP430F149的35脚接温湿度传感器DHT11的2脚，并通过上拉电阻R3接+5V直流电压，温湿度传感器DHT11的1脚接地，温湿度传感器DHT11的3脚接+5V直流电压，液晶LCD1602的1脚接地，液晶LCD1602的2脚接+5V直流电压，液晶LCD1602的3脚通过可调电阻R2接地，液晶LCD1602的4脚接单片机MSP430F149的51脚，液晶LCD1602的5脚接单片机MSP430F149的50脚，液晶LCD1602的6脚接单片机MSP430F149的49脚，液晶LCD1602的7-14脚接单片机MSP430F149的36-43脚，液晶LCD1602的15脚接+5V直流电压，液晶LCD1602的16脚接地，单片机MSP430F149的52脚接晶振XTAL的2脚并通过电容C5接地，单片机MSP430F149的53脚接晶振XTAL的1脚并通过电容C4接地，单片机MSP430F149的58脚通过电容C6与按键KEY1的2脚相连，同时单片机MSP430F149的58脚直接连接按键KEY1的1脚，按键KEY1的1脚通过电阻R1接地，单片机MSP430F149的63脚接地，24V锂离子电池的负极接地，24V锂离子电池的正极接稳压管7805的3脚，同时输出24V直流电压，稳压管7805的3脚通过电容C1接地，稳压管7805的1脚接地，稳压管7805的2脚通过电容C2和C3的并联电路接地，稳压管7805的2脚输出+5V直流电压，稳压管1117-3.3的3脚接+5V直流电压，稳压管1117-3.3的1脚接地，稳压管1117-3.3的2脚输出+3.3V直流电压，稳压管1117-3.3的3脚和2脚分别通过电容C7和C8接地。
本实用新型的工作原理为：自行车车轮带动磁极旋转，霍尔传感器3144感受到自行车车轮转动时磁场强度的变化，产生的霍尔电动势经整形电路的电压比较器LM393P后输出数字信号，用于表征自行车车轮的转速，单片机MSP430F149通过转速和计时时间计算出行驶里程。超声波风速风向传感器YGC-CSYT2用于将行驶环境的实时风速风向数据通过串口以数字信号传递给单片机MSP430F149，温湿度传感器DHT11用于采集环境的温度湿度并以数字信号传给单片机MSP430F149。晶振模块给单片机提供时钟信号，复位可以将数据清零，使电路恢复到起始状态。通过按下按键控制模块按键KEY2，可于液晶LCD1602切换显示自行车的实时速度、行驶里程、实时温湿度和实时风速风向。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施方式，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、变更，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种自行车户外多参数测量电路，其特征在于：包括有单片机、电源模块、晶振电路模块、复位电路模块、按键控制模块、风速风向测量模块、信号变换电路模块、霍尔传感器、温湿度测量模块和液晶显示模块，所述的晶振电路模块、复位电路模块、按键控制模块、风速风向测量模块和温湿度测量模块分别与所述单片机的输入端相连接，所述信号变换电路模块的输入端与所述霍尔传感器相连接，信号变换电路模块的输出端与所述单片机的输入端相连接，所述的液晶显示模块与所述单片机的输出端相连接；所述的电源模块供电至所述单片机、风速风向测量模块、信号变换电路模块、霍尔传感器、温湿度测量模块和液晶显示模块。
2.根据权利要求1所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述单片机的型号采用MSP430F149。
3.根据权利要求1所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述的电源模块可提供+24V，+5V和+3.3V直流电压。
4.根据权利要求1所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述的按键控制模块用于切换显示实时速度、行驶里程、实时温湿度和实时风速风向。
5.根据权利要求1所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述的风速风向测量模块采用超声波风速风向传感器YGC-CSYT2。
6.根据权利要求1所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述的霍尔传感器采用霍尔传感器3144。
7.根据权利要求1所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述的温湿度测量模块采用温湿度传感器DHT11。
8.根据权利要求1所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：所述的液晶显示模块采用液晶LCD1602。
9.根据权利要求1-8之一所述的自行车户外多参数测量电路，其特征在于：整体电路的具体连接方式为：单片机MSP430F149的1脚接+3.3V直流电压，单片机MSP430F149的12脚接按键KEY2的2脚，按键KEY2的1脚接地，单片机MSP430F149的28脚接电压比较器LM393P的1脚，电压比较器LM393P的8脚接+5V直流电压，并通过电阻R5和发光二极管D1的串联电路接电压比较器LM393P的1脚，电压比较器LM393P的1脚通过电容C9接地，电压比较器LM393P的2脚接滑动变阻器R4的滑动端，滑动变阻器R4的两端分别接+5V直流电压和接地，电压比较器LM393P的4脚接地，电压比较器LM393P的3脚接霍尔传感器3144的3脚，霍尔传感器3144的2脚接地，霍尔传感器3144的1脚接+5V直流电压，单片机MSP430F149的32脚接超声波风速风向传感器YGC-CSYT2的3脚，单片机MSP430F149的33脚接超声波风速风向传感器YGC-CSYT2的2脚，超声波风速风向传感器YGC-CSYT2的1脚接+24V直流电压，超声波风速风向传感器YGC-CSYT2的4脚接地，单片机MSP430F149的35脚接温湿度传感器DHT11的2脚，并通过上拉电阻R3接+5V直流电压，温湿度传感器DHT11的1脚接地，温湿度传感器DHT11的3脚接+5V直流电压，液晶LCD1602的1脚接地，液晶LCD1602的2脚接+5V直流电压，液晶LCD1602的3脚通过可调电阻R2接地，液晶LCD1602的4脚接单片机MSP430F149的51脚，液晶LCD1602的5脚接单片机MSP430F149的50脚，液晶LCD1602的6脚接单片机MSP430F149的49脚，液晶LCD1602的7-14脚接单片机MSP430F149的36-43脚，液晶LCD1602的15脚接+5V直流电压，液晶LCD1602的16脚接地，单片机MSP430F149的52脚接晶振XTAL的2脚并通过电容C5接地，单片机MSP430F149的53脚接晶振XTAL的1脚并通过电容C4接地，单片机MSP430F149的58脚通过电容C6与按键KEY1的2脚相连，同时单片机MSP430F149的58脚直接连接按键KEY1的1脚，按键KEY1的1脚通过电阻R1接地，单片机MSP430F149的63脚接地，24V锂离子电池的负极接地，24V锂离子电池的正极接稳压管7805的3脚，同时输出24V直流电压，稳压管7805的3脚通过电容C1接地，稳压管7805的1脚接地，稳压管7805的2脚通过电容C2和C3的并联电路接地，稳压管7805的2脚输出+5V直流电压，稳压管1117-3.3的3脚接+5V直流电压，稳压管1117-3.3的1脚接地，稳压管1117-3.3的2脚输出+3.3V直流电压，稳压管1117-3.3的3脚和2脚分别通过电容C7和C8接地。
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|---|---|---|---|---|
| CN113093310A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-09 | 湖南国天电子科技有限公司 | 一种便携式测量风向风速装置及方法 |
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