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基于51单片机的自行车健身显示仪设计方案如下：

该设计方案由STC89C52单片机电路、LCD1602液晶显示电路、GPS模块电路、光电测速测距传感器电路、心率传感器电路、拨动开关电路和电源电路组成。

首先，LCD1602液晶显示屏用于实时显示经纬度信息，通过与GPS模块的连接，可以获取到当前位置的经纬度坐标，并将其显示在LCD1602液晶屏上。

其次，光电传感器用于测量自行车的里程数。通过安装在自行车轮子上的光电测速测距传感器，可以实时监测轮子的转动情况，并根据转动次数计算出里程数。这些数据将通过单片机处理后，显示在LCD1602液晶屏上。

此外，心率传感器用于检测骑行者的心率。通过佩戴在骑行者身上的心率传感器，可以实时监测心率的变化，并将数据传输给单片机进行处理。最终，心率数据将显示在LCD1602液晶屏上。

拨动开关的设计使得LCD1602液晶屏的显示内容可以切换。当拨动开关拨上时，LCD1602液晶屏将实时显示经纬度信息；当拨动开关拨下时，LCD1602液晶屏将实时显示路程、心率、速度和卡路里等相关信息。

最后，卡路里的计算是基于当前路程乘以一个参数值0.97。这个参数值可以根据实际情况进行调整，以准确计算出卡路里消耗量。

通过以上的设计方案，基于51单片机的自行车健身显示仪可以实现实时显示经纬度信息、测量里程数、检测心率，并根据拨动开关的状态切换显示内容。这样的设计方案可以为骑行者提供实时的健身数据，帮助他们更好地掌握骑行情况和健身效果。