【正文】 單片機(jī) ，除無(wú)片內(nèi)ROM外，其余特性與MCS51單片機(jī)基本一樣，內(nèi)部含有一個(gè)8位CPU、128個(gè)字節(jié)的RAM，21個(gè)特殊功能寄存器。而單片機(jī)8031要進(jìn)行存儲(chǔ)器的擴(kuò)展比較麻煩，外圍器件多，而且8031的功耗也大。 ，而8080C32片內(nèi)是沒(méi)有ROM的， 而 89C51內(nèi)部含有4K字節(jié)的FLASH的ROM。52系列的單片機(jī)計(jì)數(shù)器為三個(gè)16位計(jì)數(shù)器，斷源為8個(gè)。 ，是在8031的基礎(chǔ)上片內(nèi)又集成4KROM，作為程存儲(chǔ)器。8051單片機(jī)與80C51單片機(jī)從外形看是完全一樣的，其指令系統(tǒng)、引腳信號(hào)、總線等完全一致，也就是說(shuō)在8051下開(kāi)發(fā)的軟件完全可以在80C51上應(yīng)用，反過(guò)來(lái)，在80C51開(kāi)發(fā)的軟件也可以8051上應(yīng)用。、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。在單片機(jī)芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門(mén)狗定時(shí)器，內(nèi)置4KBEEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35Mhz，6T/12T可選在本次設(shè)計(jì)中，經(jīng)過(guò)分析與比較，選擇了單片機(jī)STC89C52這是因?yàn)椋? ：高速度、高密度、低功耗。也就是說(shuō)STC89C52單片機(jī)是一種低功耗單片機(jī)。 、便于擴(kuò)展。 。 ，除此之外，單片機(jī)STC89C52還具有集成高、體積小、性價(jià)比高、應(yīng)用廣泛、易于產(chǎn)品化等特點(diǎn)動(dòng)態(tài)掃描LED數(shù)碼管顯示。里程表的顯示內(nèi)容以數(shù)字為主，利用LED數(shù)碼管可基本滿足使用要求，且成本較低。但是用動(dòng)態(tài)掃描的方式驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，亮度太低，在陽(yáng)光下幾乎看不見(jiàn)顯示內(nèi)容，失去使用價(jià)值。 串行靜態(tài)LED數(shù)碼管顯示。把單片機(jī)的串行口設(shè)置為方式0（同步移位寄存器），輸出顯示信息LED數(shù)碼的靜態(tài)顯示其亮度令人滿意，74HC164/74LS164串并轉(zhuǎn)換芯片驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管，因此會(huì)帶來(lái)體積大、成本高、功耗高等缺點(diǎn)。 LCD液晶顯示模塊。液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，現(xiàn)在字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件了在本次設(shè)計(jì)中，經(jīng)過(guò)分析與比較使用LCD1602作為顯示模塊紅外光電傳感器。把紅外對(duì)管分別安裝在自行車(chē)車(chē)輪的兩側(cè)，當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輻條會(huì)阻擋紅外對(duì)管的光路，接收管輸出低電平，單片機(jī)根據(jù)此信號(hào)可計(jì)算里程、速度等。紅外對(duì)管的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高，缺點(diǎn)是安裝比較復(fù)雜和容易受外來(lái)光線、灰塵等的影響。 開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器?；魻杺鞲衅魇抢没魻栃?yīng)把磁輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件。把開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器安裝在自行車(chē)貼近車(chē)輪的支架上，磁鋼安裝在輻條上，當(dāng)磁鋼靠近霍爾傳感器的時(shí)候，傳感器輸出一個(gè)無(wú)抖動(dòng)的低電平，單片機(jī)根據(jù)此信號(hào)可計(jì)算里程、速度等?；魻杺鞲衅鞯膬?yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定和安裝簡(jiǎn)易，缺點(diǎn)是成本較高。 干簧管。干簧管是一種磁敏的有觸點(diǎn)無(wú)源電子開(kāi)關(guān)元件，應(yīng)用在里程表上的原理與開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器類(lèi)似，把干簧管安裝在自行車(chē)貼近車(chē)輪的支架上，磁鋼安裝在輻條上，當(dāng)磁鋼靠近霍爾傳感器的時(shí)候，干簧管閉合，單片機(jī)根據(jù)此信號(hào)可計(jì)算里程、速度等。干簧管的優(yōu)點(diǎn)是成本低廉和安裝簡(jiǎn)易，缺點(diǎn)是比較脆弱和不夠穩(wěn)定。 本里程表選用干簧管傳感器，穩(wěn)定、安裝簡(jiǎn)易。 7 第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本文的自行車(chē)計(jì)價(jià)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主要是由以下幾個(gè)部分組成的:1）系統(tǒng)硬件電路；2) 89C52 單片機(jī)系統(tǒng)。3) 車(chē)輪轉(zhuǎn)速按鍵模擬信號(hào)。4) 顯示電路。 自行車(chē)?yán)锍?速度計(jì)能自動(dòng)顯示自行車(chē)行駛的總里程數(shù)及行車(chē)速度，具有超速信響提醒功能，里程數(shù)據(jù)自動(dòng)記憶，也可應(yīng)用于電動(dòng)自行車(chē)、摩托車(chē)、汽車(chē)等機(jī)動(dòng)車(chē)儀表上。 18B20輸入按鍵輸入干簧管輸入STC89C52LCD1602顯示燈光輸出報(bào)警 本設(shè)計(jì)能實(shí)時(shí)地將所測(cè)的速度與累計(jì)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)，將頻率實(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,再將所得的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到TC4024芯片中，通過(guò)AT89C52單片機(jī)計(jì)算出來(lái)的速度和里程的數(shù)據(jù)，最后由LCD1602顯示所測(cè)速度與里程。 自行車(chē)?yán)锍?速度計(jì)采用AT89C52單片機(jī)作控制，速度及里程傳感器采用干簧管元件。P0口和P2口用于七段LED顯示器的段碼及掃描輸出，在顯示里程時(shí)。、 、 。，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，顯示速度；打開(kāi)時(shí)顯示里程。第12腳外中斷0用于對(duì)輪子圈數(shù)的計(jì)數(shù)輸入，輪子每轉(zhuǎn)一圈，傳感器輸出一個(gè)地電平脈沖。第13腳外中斷1用于控制定時(shí)器T1的啟停，當(dāng)輸入為0時(shí)關(guān)閉定時(shí)器。此控制信號(hào)是將輪子圈數(shù)的計(jì)數(shù)脈沖經(jīng)二分頻后形成（），這樣，每次定時(shí)器T1的開(kāi)啟時(shí)間剛好為轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間。根據(jù)輪子的周長(zhǎng)就可以計(jì)算出自行車(chē)的速度。11腳輸出用于速度超速時(shí)的報(bào)警1．單片機(jī)概述單片微型計(jì)算機(jī)（Singlechip Microcmputer)簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)，它是把中央處理單元CPU、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及I/O接口電路等主要的幾個(gè)計(jì)算機(jī)部件集中在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。所以就稱(chēng)為單片（單芯片）機(jī)，而且有一些單片機(jī)中除了上述部份外，還集成了其它部份如A/D，D/A等。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。單片機(jī)是靠程序的，并且可以修改。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。單片機(jī)的通過(guò)你編寫(xiě)的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性！目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車(chē)的安全保障系統(tǒng)，錄象機(jī)、攝象機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專(zhuān)用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域。在本設(shè)計(jì)中采用了89C52單片機(jī)作為中心處理系統(tǒng)進(jìn)行研究。AT89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。圖 89C52芯片引腳結(jié)構(gòu)圖89C52芯片的主要性能有：（1）與MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容（2）8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器（3）1000次擦寫(xiě)周期（4）全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz（5）三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器（6）32個(gè)可編程I/O口線（7）個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（8）八個(gè)中斷源（9）全雙工UART串行通道（10）低功耗空閑和掉電模式（11）電后中斷可喚醒（12）看門(mén)狗定時(shí)器（13）雙數(shù)據(jù)指針（14）掉電標(biāo)識(shí)符STC89C52具體介紹如下：①主電源引腳（2根）VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源GND(Pin20)：接地線②外接晶振引腳（2根）XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端XTAL2(Pin18)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端③控制引腳（4根）RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào)PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通。接低電平，從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。④可編程輸入/輸出引腳（32根）STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別為P0、PPP3口，每個(gè)口有8位（8根引腳），共32根。PO口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線，～P1口（Pin1～Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～P2口（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～（1）時(shí)鐘電路 STC89C52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。本文所用的是內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路?！?2MHz之間選擇，電容值在5～30pF之間選擇，電容值的大小可對(duì)頻率起微調(diào)的作用 時(shí)鐘電路(2)復(fù)位電路 本系統(tǒng)的復(fù)位電路是采用按鍵復(fù)位的電路，是常用復(fù)位電路之一。單片機(jī)復(fù)位通過(guò)按鍵產(chǎn)生高電平復(fù)位稱(chēng)手動(dòng)復(fù)位。上電時(shí)，剛接通電源，電容C相當(dāng)于瞬間短路，+5V立即加到RET/VPD端，該高電平使89C52全機(jī)自動(dòng)復(fù)位，這就是上電復(fù)位；若運(yùn)行過(guò)程中需要程序從頭執(zhí)行，只需按下按鍵即可。按下按鍵，可直接把+5V加到了RET/VPD端從而復(fù)位稱(chēng)為手動(dòng)復(fù)位。復(fù)位后，P0到P3并行I/O口全為高電平，其它寄存器全部清零，只有SBUF寄存器狀態(tài)不確定。工作原理：通電瞬間，RC電路充電，RST引腳出現(xiàn)高電平，只要RST端保持10ms以上高電平，就能使單片機(jī)有效地復(fù)位復(fù)位電路 復(fù)位電路圖 按鍵電路圖里程計(jì)數(shù)模擬脈沖按鍵通常里程器有一個(gè)傳感器輸入信號(hào), 傳感器接在自行車(chē)的軟軸上, 信號(hào)以脈沖方式輸出。當(dāng)車(chē)輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周, 便發(fā)出一個(gè)脈沖給傳感器, 傳感器輸出信號(hào)接在單片機(jī)的TCAP端(輸入捕捉端),輸入捕捉寄存器(ICR)記錄TCAP端的脈沖次數(shù), 再通過(guò)程序折合成行車(chē)?yán)锍碳八俣取Ｓ捎趥鞲衅鞑捎脵C(jī)械接觸方式控制電路的通斷以及光電耦合器件, 因而可避免干擾信號(hào)的影響。干簧管是一種磁敏的特殊開(kāi)關(guān)。它的兩個(gè)觸點(diǎn)由特殊材料制成，被封裝在真空的玻璃管里。只要用磁鐵接近它，干簧管兩個(gè)節(jié)點(diǎn)就會(huì)吸合在一起，使電路導(dǎo)通。因此可以作為傳感器用，用于計(jì)數(shù)，限位等等。有一種自行車(chē)公里計(jì)，就是在輪胎上粘上磁鐵，在一旁固定上干簧管構(gòu)成的。裝在門(mén)上，可作為開(kāi)門(mén)時(shí)的報(bào)警、問(wèn)候等。在“斷線報(bào)警器”的制作中，也會(huì)用到干簧管。在日常生活中，我們對(duì)液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通用器件，如在計(jì)算器、萬(wàn)用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專(zhuān)用符號(hào)和圖形。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和LED數(shù)碼管比較常用，軟件都比較簡(jiǎn)單，但硬件電路復(fù)雜：（1）顯示質(zhì)量高由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。因此，液晶顯示器畫(huà)質(zhì)高且不會(huì)閃爍。（2）數(shù)字式接口液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡(jiǎn)單可靠，操作更加方便。（3）體積小、重量輕液晶顯示器通過(guò)顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來(lái)達(dá)到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。（4）功耗低相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng)IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多該計(jì)價(jià)系統(tǒng)的顯示電路采用LCD1602液晶顯示,分別顯示時(shí)間、里程、速度和溫度。用單片機(jī)一組I/O口作為數(shù)據(jù)口向LCD1602發(fā)送數(shù)據(jù)信息。LCDDISPLAY圖 顯示硬件電路圖(1)液晶顯示原理液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。(2)液晶顯示器的分類(lèi) 液晶顯示的分類(lèi)方法有很多種，通?？砂雌滹@示方式分為段式、字符式、點(diǎn)陣式等。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。如果根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式來(lái)分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)