【正文】 bicycle. In this paper, the bicycle mileage/speed design based on the Hall element is elaborated. By AT89C52 as kernel, using A44E Hall element to measure revolution, the measure and statistic are achieved. The range information is saved by 24C02 when the power is off, the bicycle speed can be displayed on LED. In this article, the hardware circuit and software design of bicycle mileage/speed instrument are introduced in detail. About the hardware, the pulse number is transmitted of one cycle of the bicycle into Single Chip Microputer system. Then the signal processed by Single Chip Microputer system is sent to display scream. About the software, in assemble language。 LED 目 錄 III 目 錄 1 緒 言 ................................................................. 1 課題背景 ........................................................... 1 課題的主要任務(wù)及內(nèi)容 ............................................... 1 2 自行車的速度里程表總體方案設(shè)計(jì) ........................................ 2 任務(wù)分析與實(shí)現(xiàn) ..................................................... 2 自行車的速度里程表硬件方案設(shè)計(jì) ..................................... 2 自行車的速度里程表軟件方案設(shè)計(jì) ..................................... 4 3 自行車的速度里程表硬件電路設(shè)計(jì) ........................................ 5 概述 ............................................................... 5 傳感器及其測(cè)量系統(tǒng) ................................................. 5 霍爾傳感器的測(cè)量原理 ........................................... 5 集成開關(guān)型霍爾傳感器 ........................................... 6 單片機(jī)的原理及應(yīng)用 ................................................. 7 單片機(jī)原理簡(jiǎn)介 ................................................. 7 單片機(jī)的引腳功能介紹 ........................................... 8 單片機(jī)中斷系統(tǒng)介紹 ............................................ 10 單片機(jī)定時(shí) /計(jì)數(shù)功能介紹 ....................................... 11 其他器件的介紹 .................................................... 12 存儲(chǔ)器的介紹 .................................................. 12 74LS74 芯片的介紹 ............................................. 13 74LS244 芯片的介紹 ............................................ 14 單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì) .............................................. 14 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) ................................................ 14 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) ................................................ 15 顯示電路的設(shè)計(jì) ................................................ 16 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) ................................................ 17 4 自行車的速度里程表軟件程序設(shè)計(jì) ....................................... 18 概述 .............................................................. 18 自行車的速度里程表總體程序設(shè)計(jì) .................................... 18 中斷子程序的設(shè)計(jì) .................................................. 20 IV 數(shù)據(jù)處理子程序的設(shè)計(jì) .............................................. 20 顯示子程序的設(shè)計(jì) .................................................. 22 5 系統(tǒng)調(diào)試與分析 ....................................................... 24 系統(tǒng)仿真調(diào)試 ...................................................... 24 調(diào)試故障及原因分析 ................................................ 24 6 結(jié)論與展望 ........................................................... 26 結(jié)論 .............................................................. 26 展望 .............................................................. 26 致 謝 ................................................................. 27 參考文獻(xiàn) ............................................................... 28 附 錄 .................................................................. 29 1 緒 言 1 1 緒 言 課題 背景 自行車被發(fā)明及使用到現(xiàn)在已有兩百多年的歷史，這兩百年間人類在不斷的嘗試與研發(fā)過程中，將玩具式的木馬車轉(zhuǎn)換到今日各式新穎休閑運(yùn)動(dòng)自行車，自行車發(fā)展的目的也從最早的交通代步的工具轉(zhuǎn)換成休閑娛樂運(yùn)動(dòng)的用途。本設(shè)計(jì)采用了 MCS51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)一種體積小、操作簡(jiǎn)單的便攜式自行車的速度里程表，它能自動(dòng)地顯示當(dāng)前自行車行走的距離及運(yùn)行的速度。 具體的硬件電路包括 AT89C52 單片機(jī)的外圍電路以及 LED 顯示電路等。 本系統(tǒng)總體思路如下：假定輪圈的周長(zhǎng)為 L，在輪圈上安裝 m個(gè)永久磁鐵，則測(cè)得的里程值最大 誤差為 L/m。計(jì)數(shù)器 T1 計(jì)算每轉(zhuǎn)一圈所用的時(shí)間 t，就可以計(jì)算出即時(shí)速度 v。 實(shí)現(xiàn)：利用單片機(jī)自帶的計(jì)數(shù)器 T1 對(duì)霍爾傳感器脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。 自行車的速度里程表硬件方案設(shè)計(jì) 測(cè)速，首先要解決是采樣的問題。 里程測(cè)量傳感器的選擇也有以下幾種方案：使用光敏電阻對(duì)里程進(jìn)行測(cè)量、利用編碼器對(duì)車輪的圈數(shù)進(jìn)行測(cè)量、利用霍爾傳感器對(duì)里程進(jìn)行測(cè)量、利用干簧管型傳感器測(cè)量里程。如果在齒輪盤上粘上多粒磁鋼，可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周，獲得多個(gè)脈沖輸出。 A44E 的外形如圖 所示。 圖 系統(tǒng)的原理框圖 外部信號(hào) 霍 爾 傳 感器 外 部 存 儲(chǔ)器 AT89C52單片機(jī) 里程顯示 速度顯示 報(bào)警部分 4 自行車的速度里程表軟件方案設(shè)計(jì) 通過軟件控制單片機(jī)的功能是單片機(jī)的 主要特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，程序的設(shè)計(jì)要考慮合理性和可讀性 ， 遵循模塊化設(shè)計(jì)的原則，采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法。 數(shù)據(jù)處理子程序是將進(jìn)入單片機(jī)的脈沖信號(hào)與實(shí)際要顯示值之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，經(jīng)過軟件編程顯示所需要的值。 傳感器是獲取自然或生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的關(guān)鍵器件，是現(xiàn)代信息系統(tǒng)和各種設(shè)備不可缺少的信息采集工具。其中最具代表的磁傳感器就是霍爾傳感器，在自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中，利用霍爾傳感器測(cè)轉(zhuǎn)數(shù)是一種最基本的測(cè)量工作。霍爾線性器件的精度高、線性度好；霍爾開關(guān)器件無觸點(diǎn)、無磨損、輸出波形清晰、無抖動(dòng)、無回跳、位置重復(fù)精度高。前者是直接檢測(cè)出受檢 測(cè)對(duì)象本身的磁場(chǎng)或磁特性，后者是檢測(cè)受檢對(duì)象上人為設(shè)置的磁場(chǎng)，用這個(gè)磁場(chǎng)來作被檢測(cè)的信息的載體。利用霍爾效應(yīng)制成的元件稱為霍爾元件。 (1)、 (2)、(3)代表集成霍爾開關(guān)的三個(gè)引出端點(diǎn)。這樣兩次電壓變換，使霍爾開關(guān)完成了一次開關(guān)動(dòng)作。測(cè)量時(shí) ， 在 2 兩端加 5V 直流電壓 ,在輸出端 3 與 1 之間接一個(gè) 2k? 的負(fù)載電阻，如圖 所示。 8 圖 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 （