【正文】 光強弱的變化從而得到電信號的。如圖 21 所示隨著鋁盤的轉(zhuǎn)動,發(fā)射管光線也隨之通過或不通過過孔。接收管感應(yīng)到光線的強弱發(fā)生變化以電信號的形式輸出,這樣就實現(xiàn)了信號的采集。為了避免外界光線的干擾和保證定位探測的精度,首先要將光電管在一定距離內(nèi)對準固定住,同時在光電管上套上紫銅管 [9]。 3 圖 21 數(shù)據(jù)采集電路圖信號預(yù)處理單元要對信號進行放大,本系統(tǒng)設(shè)計通過 LM339 比較器使得信號預(yù)處理電路變得簡單。LM339 在使用時要接上拉電阻，通過正負端輸入電壓的大小比較（正端輸入電壓 負端輸入電壓 ,輸出 +5V 電壓；正端輸入電壓負端輸入電壓,輸出 0V 電壓）。如圖 43 所示 10k 的滑動變阻器是調(diào)節(jié) LM339 負輸入端的電壓值。當接收管收到發(fā)射管的光線時，接收管的負端會導(dǎo)通，電阻變得很小，輸入正端的電壓趨近于 0，輸出端電壓值就會變成 0V。 為輸出信號端口，加電容是為消除干擾信號 [11]。用于頻率測量的方法有很多，頻率測量的準確度主要取決于所測的頻率范圍以及被，不僅僅取決于作為標準器使用的頻率源的精度，也取決于所使用的測量設(shè)備和測量方法。可為單片機測量信號頻率提供有效的輸入信號。使計數(shù)器加一。當該引腳電平不變時，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)，要一直到該引腳出現(xiàn)電平跳轉(zhuǎn)時才開始計數(shù) [9]。該設(shè)計能實時地將所測的速度與里程數(shù)顯示出來，主要是將傳感器輸入到單片機的脈沖信號的頻率（傳感器將不同車速轉(zhuǎn)變成不同頻率的脈沖信號）實時地測量出來，然后通過單片機計算出速度和里程，并由液晶顯示模塊交替顯示所測速度與里程。本設(shè)計的里程數(shù)的算法是一種大概的算法（假設(shè)在一定時間內(nèi)自行車是勻速行進，平均速度與時間的乘積即為里程數(shù)）。設(shè)計時，應(yīng)綜合考慮測速精度和系統(tǒng)反應(yīng)時間。本設(shè)計用測量脈沖頻率來計算速度，因而具有較高的測速精度。在計算里程時取了自行車的理想狀態(tài)。實際中，誤差控制在幾米之內(nèi)，相對于整個里程來說不是很大。另外，還應(yīng)盡量保證其他子模塊在編程時的通用性和高效性。本設(shè)計的速度和里程值采用液晶顯示。 4圖 22 信號預(yù)處理硬件電路AT89S51[11]是 一 個 低 功 耗 ， 高 性 能 CMOS 8 位 單 片 機 ， 片 內(nèi) 含 4k Bytes ISP(Insystemprogrammable)的 可 反 復(fù) 擦 寫 1000 次 的 Flash 只 讀 程 序 存 儲 器 ， 器 件 采 用ATMEL 公 司 的 高 密 度 、 非 易 失 性 存 儲 技 術(shù) 制 造 ， 兼 容 標 準 MCS51 指 令 系 統(tǒng) 及80C51 引 腳 結(jié) 構(gòu) ， 芯 片 內(nèi) 集 成 了 通 用 8 位 中 央 處 理 器 和 ISP Flash 存 儲 單 元 ， 功 能 強大 的 微 型 計 算 機 的 AT89S51 可 為 許 多 嵌 入 式 控 制 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 提 供 高 性 價 比 的 解 決 方 案 。下面簡單介紹下 AT89S51 單片機：美國 MEL 公司的 AT89S 系列 51 單片機支持 ISP 功能，給單片機應(yīng)用開發(fā)帶來了極大方便?，F(xiàn)介紹一款簡易型開發(fā)板的使用方法。將該板插入 DIP40 封裝的 8051 單片機插座處，通過廉價的 ISP 即可編程 AT89S51，支持在線擦寫，速度更快，非常方便。 AT89S51 芯片內(nèi)有兩個獨立的 16 位定時/計數(shù)器，兩個外中斷接口，一個串行通訊口，4k 字節(jié)快閃擦寫存儲器（FLASH MEMORY） ，低功耗的閑置和掉電模式，內(nèi)帶有看門狗電路，在不附加任何外圍電路的情況下，能實現(xiàn)大部分比較復(fù)雜的邏輯控制功能，對存儲容量要求不高的實際應(yīng)用，AT89S51 確實是一種不可多得的高效能單片機。(1)主要特性：與 MCS51 兼容4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000 寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時間：10 年 5全靜態(tài)工作：0Hz24Hz三級程序存儲器鎖定128*8 位內(nèi)部 RAM32 可編程 I/O 線兩個 16 位定時器/計數(shù)器5 個中斷源 可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 (2)AT89S51 增加的新功能包括：ISP 在線編程功能，這個功能的優(yōu)勢在于改寫單片機存儲器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離，是一個強大易用的功能。工作頻率為 33MHz，大家都知道 AT89C51 的極限工作頻率只有 24MHz，就是說 S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度。具有雙工 UART 串行通道。內(nèi)部集成看門狗計時器，不再需要像 AT89C51 那樣外接看門狗計時器單元電路。雙數(shù)據(jù)指示器。電源關(guān)閉標識。全新的加密算法，這使得對于 AT89S51 的解密變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?，這樣就可以有效的保護知識產(chǎn)權(quán)不被侵犯。兼容性方面：向下完全兼容 51 全部字系列產(chǎn)品。比如 805AT89C51 等等早期MCS51 兼容產(chǎn)品。也就是說所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機是 8051 還是 AT89C51 還是 MCS51 等等），在 AT89S51 上一樣可以照常運行，這就是所謂的向下兼容。 [3]本系統(tǒng)的核心部分就在于單片機,通過單片機從 LM339 讀數(shù)據(jù),然后處理,再通過單片機送到液晶顯示。LM339 是個比較器,每次輸出非 0 即 1，所以單片機讀到的信號要么是 0 要么是 1。其中單片機的 口接 LM339 的輸出端， 每跳變一次 ,單片機里的計數(shù)器加一。單片機的 P0 口接 8 個上拉電阻 ,再接鍵盤,通過讀 P0 現(xiàn)”Width:”字樣，要求用戶輸入自行車的輪胎寬度，在本系統(tǒng)中可以通過測量前面模仿輪胎的紙片的半徑值來設(shè)置寬度。通過鍵盤把輪胎寬度傳給單片機。之后單片機根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)來計算自行車行駛的速度，和里程數(shù)，速度精確到 ，里程數(shù)精確到。最后把速度和里程數(shù)的值通過液晶顯示模塊顯示出來。 6圖 23 單片機系統(tǒng)電路圖本系統(tǒng)采用的是 1602 的液晶顯示，其中 RS 接 ,RW 接 ,E 接 ，D0D7 接單片機的 P1 口，通過程序即可實現(xiàn)顯示速度和里程數(shù)。1602 介紹：管 腳 功 能 ：1602 采 用 標 準 的 16 腳 接 口 ， 其 中 ： 第 1 腳 ： VSS 為 電 源 地 。第 2 腳 ： VDD 接5V 電 源 正 極 第 3 腳 ： V0 為 液 晶 顯 示 器 對 比 度 調(diào) 整 端 ， 接 正 電 源 時 對 比 度 最 弱 ， 接 地電 源 時 對 比 度 最 高 （ 對 比 度 過 高 時 會 產(chǎn) 生 “鬼 影 ”， 使 用 時 可 以 通 過 一 個 10K 的 電 位器 調(diào) 整 對 比 度 ） 。 第 4 腳 ： RS 為 寄 存 器 選 擇 ， 高 電 平 1 時 選 擇 數(shù) 據(jù) 寄 存 器 、 低 電 平0 時 選 擇 指 令 寄 存 器 。 第 5 腳 ： RW 為 讀 寫 信 號 線 ， 高 電 平 (1)時 進 行 讀 操 作 ， 低 電 平(0)時 進 行 寫 操 作 。 第 6 腳 ： E(或 EN)端 為 使 能 (enable)端 。 第 7～ 14 腳 ： D0～ D7 為8 位 雙 向 數(shù) 據(jù) 端 。 第 15～ 16 腳 ： 空 腳 或 背 燈 電 源 。 15 腳 背 光 正 極 ， 16 腳 背 光 負 極 。 操 作 控 制 ： 7表21 1602操作控制表 1602 內(nèi) 部 的 字 符 發(fā) 生 存 儲 器 一 共 存 儲 了 160 多 個 不 同 的 點 陣 字 符 圖 形 ， 這 些 字符 有 ： 阿 拉 伯 數(shù) 字 、 英 文 字 母 的 大 小 寫 、 常 用 的 符 號 、 和 日 文 假 名 等 ， 每 一 個 字 符 都有 一 個 固 定 的 代 碼 ， 比 如 大 寫 的 英 文 字 母 “A”的 代 碼 是 01000001B（ 41H） ， 顯 示 時模 塊 把 地 41H 中 的 點 陣 字 符 圖 形 顯 示 出 來 ， 我 們 就 能 看 到 字 母 “A”。 因 為 1602 識 別的 是 ASCII 碼 ， 試 驗 可 以 用 ASCII 碼 直 接 賦 值 ， 在 單 片 機 編 程 中 還 可 以 用 字 符 型 常 量或 變 量 賦 值 ， 如 39。A’。 讀 的 時 候 ， 先 讀 左 邊 那 列 ， 再 讀 上 面 那 行 ， 如 ： 感 嘆 號 ！ 的ASCII 為 0x21， 字 母 B 的 ASCII 為 0x42（ 前 面 加 0x 表 示 十 六 進 制 ） 。 指 令 集 ：　 1602 通 過 D0~D7 的 8 位 數(shù) 據(jù) 端 傳 輸 數(shù) 據(jù) 和 指 令 。 顯 示 模 式 設(shè) 置 ： (初 始 化 )0011 0000 [0x38] 設(shè) 置 162 顯 示 ， 57 點 陣 ， 8 位 數(shù) 據(jù) 接 口 ； 顯 示 開 關(guān) 及 光 標 設(shè) 置 ： (初 始 化 )， 0000 1DCB D 顯 示 (1 有 效 )、 C 光 標 顯 示 (1 有 效 )、 B 光 標 閃 爍 (1 有 效 )0000 01NS N=1(讀 或 寫 一 個 字 符 后 地 址 指 針 加 1 amp。光 標 加 1)， N=0(讀 或 寫 一 個 字 符后 地 址 指 針 減 1 amp。光 標 減 1)， S=1 且 N=1 (當 寫 一 個 字 符 后 ， 整 屏 顯 示 左 移 )S=0 當寫 一 個 字 符 后 ， 整 屏 顯 示 不 移 動 數(shù) 據(jù) 指 針 設(shè) 置 ： 數(shù) 據(jù) 首 地 址 為 80H， 所 以 數(shù) 據(jù) 地 址為 80H+地 址 碼 (027H， 4067H)其 他 設(shè) 置 ： 01H(顯 示 清 屏 ， 數(shù) 據(jù) 指 針 =0， 所 有 顯 示=0)； 02H(顯 示 回 車 ， 數(shù) 據(jù) 指 針 =0)。本系統(tǒng)采用 4*4 鍵盤，其中使用到的只有其中 10 個，另