【正文】 光強(qiáng)弱的變化從而得到電信號(hào)的。如圖 21 所示隨著鋁盤的轉(zhuǎn)動(dòng),發(fā)射管光線也隨之通過(guò)或不通過(guò)過(guò)孔。接收管感應(yīng)到光線的強(qiáng)弱發(fā)生變化以電信號(hào)的形式輸出,這樣就實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的采集。為了避免外界光線的干擾和保證定位探測(cè)的精度,首先要將光電管在一定距離內(nèi)對(duì)準(zhǔn)固定住,同時(shí)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(hào)預(yù)處理單元要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大,本系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò) LM339 比較器使得信號(hào)預(yù)處理電路變得簡(jiǎn)單。LM339 在使用時(shí)要接上拉電阻，通過(guò)正負(fù)端輸入電壓的大小比較（正端輸入電壓 負(fù)端輸入電壓 ,輸出 +5V 電壓；正端輸入電壓負(fù)端輸入電壓,輸出 0V 電壓）。如圖 43 所示 10k 的滑動(dòng)變阻器是調(diào)節(jié) LM339 負(fù)輸入端的電壓值。當(dāng)接收管收到發(fā)射管的光線時(shí)，接收管的負(fù)端會(huì)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(huì)變成 0V。 為輸出信號(hào)端口，加電容是為消除干擾信號(hào) [11]。用于頻率測(cè)量的方法有很多，頻率測(cè)量的準(zhǔn)確度主要取決于所測(cè)的頻率范圍以及被，不僅僅取決于作為標(biāo)準(zhǔn)器使用的頻率源的精度，也取決于所使用的測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法?？蔀閱纹瑱C(jī)測(cè)量信號(hào)頻率提供有效的輸入信號(hào)。使計(jì)數(shù)器加一。當(dāng)該引腳電平不變時(shí)，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(shí)才開始計(jì)數(shù) [9]。該設(shè)計(jì)能實(shí)時(shí)地將所測(cè)的速度與里程數(shù)顯示出來(lái)，主要是將傳感器輸入到單片機(jī)的脈沖信號(hào)的頻率（傳感器將不同車速轉(zhuǎn)變成不同頻率的脈沖信號(hào)）實(shí)時(shí)地測(cè)量出來(lái)，然后通過(guò)單片機(jī)計(jì)算出速度和里程，并由液晶顯示模塊交替顯示所測(cè)速度與里程。本設(shè)計(jì)的里程數(shù)的算法是一種大概的算法（假設(shè)在一定時(shí)間內(nèi)自行車是勻速行進(jìn)，平均速度與時(shí)間的乘積即為里程數(shù)）。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮測(cè)速精度和系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間。本設(shè)計(jì)用測(cè)量脈沖頻率來(lái)計(jì)算速度，因而具有較高的測(cè)速精度。在計(jì)算里程時(shí)取了自行車的理想狀態(tài)。實(shí)際中，誤差控制在幾米之內(nèi)，相對(duì)于整個(gè)里程來(lái)說(shuō)不是很大。另外，還應(yīng)盡量保證其他子模塊在編程時(shí)的通用性和高效性。本設(shè)計(jì)的速度和里程值采用液晶顯示。 4圖 22 信號(hào)預(yù)處理硬件電路AT89S51[11]是 一 個(gè) 低 功 耗 ， 高 性 能 CMOS 8 位 單 片 機(jī) ， 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(chǔ) 器 ， 器 件 采 用ATMEL 公 司 的 高 密 度 、 非 易 失 性 存 儲(chǔ) 技 術(shù) 制 造 ， 兼 容 標(biāo) 準(zhǔn) 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(chǔ) 單 元 ， 功 能 強(qiáng)大 的 微 型 計(jì) 算 機(jī) 的 AT89S51 可 為 許 多 嵌 入 式 控 制 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 提 供 高 性 價(jià) 比 的 解 決 方 案 。下面簡(jiǎn)單介紹下 AT89S51 單片機(jī)：美國(guó) MEL 公司的 AT89S 系列 51 單片機(jī)支持 ISP 功能，給單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)帶來(lái)了極大方便?，F(xiàn)介紹一款簡(jiǎn)易型開發(fā)板的使用方法。將該板插入 DIP40 封裝的 8051 單片機(jī)插座處，通過(guò)廉價(jià)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(gè)獨(dú)立的 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，兩個(gè)外中斷接口，一個(gè)串行通訊口，4k 字節(jié)快閃擦寫存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)大部分比較復(fù)雜的邏輯控制功能，對(duì)存儲(chǔ)容量要求不高的實(shí)際應(yīng)用，AT89S51 確實(shí)是一種不可多得的高效能單片機(jī)。(1)主要特性：與 MCS51 兼容4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命：1000 寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10 年 5全靜態(tài)工作：0Hz24Hz三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定128*8 位內(nèi)部 RAM32 可編程 I/O 線兩個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5 個(gè)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(shí)鐘電路 (2)AT89S51 增加的新功能包括：ISP 在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離，是一個(gè)強(qiáng)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(shuō) S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。具有雙工 UART 串行通道。內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像 AT89C51 那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。雙數(shù)據(jù)指示器。電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。全新的加密算法，這使得對(duì)于 AT89S51 的解密變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)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(shuō)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(jī)是 8051 還是 AT89C51 還是 MCS51 等等），在 AT89S51 上一樣可以照常運(yùn)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(jī),通過(guò)單片機(jī)從 LM339 讀數(shù)據(jù),然后處理,再通過(guò)單片機(jī)送到液晶顯示。LM339 是個(gè)比較器,每次輸出非 0 即 1，所以單片機(jī)讀到的信號(hào)要么是 0 要么是 1。其中單片機(jī)的 口接 LM339 的輸出端， 每跳變一次 ,單片機(jī)里的計(jì)數(shù)器加一。單片機(jī)的 P0 口接 8 個(gè)上拉電阻 ,再接鍵盤,通過(guò)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(guò)測(cè)量前面模仿輪胎的紙片的半徑值來(lái)設(shè)置寬度。通過(guò)鍵盤把輪胎寬度傳給單片機(jī)。之后單片機(jī)根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)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(guò)液晶顯示模塊顯示出來(lái)。 6圖 23 單片機(jī)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(jī)的 P1 口，通過(guò)程序即可實(shí)現(xiàn)顯示速度和里程數(shù)。1602 介紹：管 腳 功 能 ：1602 采 用 標(biāo) 準(zhǔn) 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(duì) 比 度 調(diào) 整 端 ， 接 正 電 源 時(shí) 對(duì) 比 度 最 弱 ， 接 地電 源 時(shí) 對(duì) 比 度 最 高 （ 對(duì) 比 度 過(guò) 高 時(shí) 會(huì) 產(chǎn) 生 “鬼 影 ”， 使 用 時(shí) 可 以 通 過(guò) 一 個(gè) 10K 的 電 位器 調(diào) 整 對(duì) 比 度 ） 。 第 4 腳 ： RS 為 寄 存 器 選 擇 ， 高 電 平 1 時(shí) 選 擇 數(shù) 據(jù) 寄 存 器 、 低 電 平0 時(shí) 選 擇 指 令 寄 存 器 。 第 5 腳 ： RW 為 讀 寫 信 號(hào) 線 ， 高 電 平 (1)時(shí) 進(jìn) 行 讀 操 作 ， 低 電 平(0)時(shí) 進(jìn) 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(fù) 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(chǔ) 器 一 共 存 儲(chǔ) 了 160 多 個(gè) 不 同 的 點(diǎn) 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(hào) 、 和 日 文 假 名 等 ， 每 一 個(gè) 字 符 都有 一 個(gè) 固 定 的 代 碼 ， 比 如 大 寫 的 英 文 字 母 “A”的 代 碼 是 01000001B（ 41H） ， 顯 示 時(shí)模 塊 把 地 41H 中 的 點(diǎn) 陣 字 符 圖 形 顯 示 出 來(lái) ， 我 們 就 能 看 到 字 母 “A”。 因 為 1602 識(shí) 別的 是 ASCII 碼 ， 試 驗(yàn) 可 以 用 ASCII 碼 直 接 賦 值 ， 在 單 片 機(jī) 編 程 中 還 可 以 用 字 符 型 常 量或 變 量 賦 值 ， 如 39。A’。 讀 的 時(shí) 候 ， 先 讀 左 邊 那 列 ， 再 讀 上 面 那 行 ， 如 ： 感 嘆 號(hào) ！ 的ASCII 為 0x21， 字 母 B 的 ASCII 為 0x42（ 前 面 加 0x 表 示 十 六 進(jìn) 制 ） 。 指 令 集 ：　 1602 通 過(guò) 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(diǎn) 陣 ， 8 位 數(shù) 據(jù) 接 口 ； 顯 示 開 關(guān) 及 光 標(biāo) 設(shè) 置 ： (初 始 化 )， 0000 1DCB D 顯 示 (1 有 效 )、 C 光 標(biāo) 顯 示 (1 有 效 )、 B 光 標(biāo) 閃 爍 (1 有 效 )0000 01NS N=1(讀 或 寫 一 個(gè) 字 符 后 地 址 指 針 加 1 amp。光 標(biāo) 加 1)， N=0(讀 或 寫 一 個(gè) 字 符后 地 址 指 針 減 1 amp。光 標(biāo) 減 1)， S=1 且 N=1 (當(dāng) 寫 一 個(gè) 字 符 后 ， 整 屏 顯 示 左 移 )S=0 當(dāng)寫 一 個(gè) 字 符 后 ， 整 屏 顯 示 不 移 動(dòng) 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(gè)，另