一、多功能自行车里程速度表的主要功能特点
1.速度、里程用四位数码管显示，可以用按钮设置成三种显示方式：单独显示速度，单独显示里程，两种交替显示。里程最大可显示99.99km，速度最大可显示99.99km／h。2.有超速报警功能，超速时采用声音报警提示，超速报警值可以用按钮设置。3.适用于车轮直径为12、14、16、18、20、22、24、26、28英寸的自行车。车轮直径大小采用跳线的方式设置，不需要对程序作任何修改。
二、电路工作原理
电路见附图，主要由检测传感器、单片机电路和数码显示电路等组成。检测传感器由永久磁铁和开关型霍尔元件UGN3020组成。其功能是把磁信号转换成电信号，车轮每转动一周。磁铁就经过UGN3020一次，其③脚就输出一个脉冲信号。输出的脉冲信号作为单片机AT89S51的外部中断信号，从P3.2口输入。由单片机测量脉冲信号的个数（车轮转动的圈数）和脉冲周期（车轮转一周的时间）。根据脉冲信号的个数可计算出里程，根据脉冲信号的周期可计算出速度。有关计算由单片机的程序完成，并通过数码管显示结果。
按钮开关S1用来对显示模式进行切换。电路的初始状态为显示速度，按一次显示里程，再按一次速度，里程轮流显示各1秒钟，按第三次又显示速度，如此循环。发光二极管VD1、VD2分别作速度和里程指示，显示速度时VD1点亮，显示里程时VD2点亮。
按钮开关S2用来设置报警速度值。开机后报警速度的初始值为99.00km／h，每按一次S2设置值减1Km，按下S2不松开可连续减小。当自行车速度超过设置值时，P2.4输出低电平，蜂鸣器发出超速报警声，提示骑车者降低速度。DS1~DS4、VT1~VT4等组成显示电路，采用动态显示方式，P2.0~P2.3作数码管的位驱动码输出，通过三极管驱动数码管。P0.0~P0.6作数码显示七段字形码的输出，用以驱动数码管的各字段。
三、程序设计
程序用C语言编写，由主程序、外部中断0服务程序、定时器110中断服务程序、延时子程序等模块组成。主程序由初始化、车轮直径判定和键盘处理三部分组成。车轮直径判定的依据是接在P1口低四位的跳线，跳线接地时表示低电平，不接时表示高电平。其取值与车轮直径、周长对应关系见附表。
外部中断0服务程序由测量、计算、读数等组成。从P3.2口输入的脉冲信号作为外部中断0的中断请求信号，外部中断采用边沿触发方式。在测量速度时，由于车轮转动脉冲信号的频率很低，不适宜用计数的方法测量，故采用测脉冲周期的方法进行测量，用脉冲信号系统来控制计时信号，通过计时数计算出脉冲周期。车轮的周长除以周期可得到自行车的行驶速度：在测量行驶里程时，通过对脉冲信号个数的计数，用计数值乘以车轮的周长即可获得行驶里程。需要说明的是：测量脉冲信号周期和个数是同时进行的，我们要做的只是用按钮开关切换显示不同的量。为了避免使用浮点数，程序中的运算结果长度是以十米为单位的。数据读出时在第二位数后加小数点就换算成干米了。
定时器T0中断服务程序由计时、动态扫描显示、自行车停车判断等组成。T0的中断定时时间为10ms.每中断一次计时变量n加1，因此n的单位为10ms。例如，自行车车轮转一周对应的n值为50。则对应的时间为0.5s，假如自行车的车轮直径为26英寸。可得自行车的速度为14.90km/h。如果n值达到500，即5秒钟，仍没有发生外部中断，即表示自行车没有前进，则n也被清零，速度显示为0。
读数采用四位显示，定时器T0每中断一次显示一位数，因此四次中断就可以刷新一次数据。即40ms刷新一次数据。
四、安装与调试
安装前用编程器或下载线将HEX文件写入AT89S51。DS1~DS4使用共阳数码管,SPK用工作电压为6V的有源蜂鸣器。电源使用4节5号充电电池。
使用前，根据车轮直径参照附表进行跳线，也可以不用跳线直接在电路板上用连线焊接。附图中对应的是26英寸的跳线设置。
传感器的安装与调试是一个关键，把传感器安装在前轮的位置，把一小块永久磁铁固定在车轮辐条上UGN3020作防潮密封后固定在前叉上。使得车轮转动时磁铁从它的前面经过，应使两者相遇时间隔尽量小。安装时，要使磁铁的S极面向UGN3020的正面，判定磁铁极性方法是把磁铁的两个极分别靠近UGN3020的正面，当其③脚电平由高变低时即为正确的安装位置。传感器安装完成后，转动车轮，UGN3020③脚应有脉冲信号输出，否则说明两者的间隔偏大。应缩小距离，直至有脉冲信号输出为止。间隔一般为5mm左右。如果小于5mm仍无脉冲信号输出。说明磁铁的磁场强度偏小，应更换。
调试结束后，把里程速度表安装在车把手上。打开电源开关S3，骑动自行车，这时数码管显示的是速度，按S1可调到需要的显示模式。
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