【正文】 零輻射、低功耗、散熱小、體積小、圖像還原精確、字符顯示銳利等。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。 方案二、 LED 動(dòng)態(tài)顯示器。 靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)碼管的段選必須接一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)線來保持顯示字形碼。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(jī)是 8051 還 是 89C51 還是 MCS51 等等），在 89S51 上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。 電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。 最高工作頻率為 33MHz，大家都知道 89C51 的極限工作頻率是 24M，就是說 S51 具有更 高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。他將通用 CPU 和在線可編程Flash 集成在一個(gè)芯片上，形成了功能強(qiáng)大、使用靈活和具有較高性能性價(jià)比的微控制器。所以本設(shè)計(jì)采用方案三霍爾傳感器。 光敏電阻對(duì)光特別敏感，當(dāng)白天行駛時(shí)，外界光敏電阻對(duì)光特別敏感，當(dāng)白天行駛時(shí)，外界光源導(dǎo)致光敏電阻發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)；光敏電阻對(duì) 環(huán)境的要求相當(dāng)高，如果光敏電阻或發(fā)光二極管被泥沙或灰塵所覆蓋，光敏電阻就不能再進(jìn)行測量；在霧天和雨天光敏電阻的測量的效果也不好。如果在圓周上粘上多粒磁鋼，可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周，獲得多個(gè)脈沖輸出 , 單片機(jī)根據(jù)脈沖數(shù)來計(jì)算里程 。 圖 33 成品光電 編碼器 將旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在車軸上，這樣每當(dāng)車輪轉(zhuǎn)過一定的距離編碼器就會(huì)發(fā)出一個(gè)脈沖。在同等高度的輻條上貼上一圈黑色材料，并在黑色材料上打上等間距的小孔，這樣當(dāng)小孔經(jīng)過光敏電阻時(shí)，光敏電阻根據(jù)光電流的變化發(fā) 出脈沖， 從而測量里程。以透射式為例，如圖 31所示，當(dāng)不透光的物體擋住發(fā)射與接收之間的間隙時(shí)，開關(guān)管 關(guān)斷，否則打開。本設(shè)計(jì)的速度和里程值采用 LCD 顯示。設(shè)計(jì)時(shí) , 應(yīng)綜合考慮測速精度和系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間。 速度顯示 采用 LCD 顯示模塊 , 所得的數(shù)據(jù)直接傳送到單片機(jī)， 因而節(jié)省了所需單片機(jī)的口線和外圍器件 , 同時(shí)也簡化了顯示部分的軟件編程。采用 接觸車速傳感器代替軟軸傳動(dòng) ,可使車速表 的 安裝位置不受距離 限制 ,有效地克服了機(jī)械式車速表中的諸多不足。由于表盤指針偏轉(zhuǎn)程度正比于軟軸的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的磁力 ，當(dāng)轉(zhuǎn)速較低的時(shí)候，磁力較小，隨轉(zhuǎn)速變化波動(dòng)較大。 研究意義 傳統(tǒng)的機(jī)械式車速表是由旋轉(zhuǎn)磁場作用于轉(zhuǎn)動(dòng)盤，使轉(zhuǎn)動(dòng)盤連同車速表指針發(fā)生同向的偏轉(zhuǎn)。 我國電動(dòng)車的研究相比歐美國家起步較晚。 關(guān)鍵詞：單片機(jī) ； 霍爾傳感器 ； LCD 顯示 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 II Abstract Along with the quick development of science and technology, the application of SCM and more extensive, drive traditional control test technology constantly updated. Now the speed table is mostly electronic, use LED digital tube or LCD instantly shows, show more intuitive. Electronic speed table by using the contact speed sensor instead of soft shaft transmission speed table, can make the installation position of not affected by distance limit, further effectively overe the speed to the table of mechanical some shortings. This design is given based on AT89S51 as the core, of the microcontroller calculation and control function, and by using the systematic LCD display module realtime display measured the speed of design program and system software. The scheme by using LCD display module, and quick and efficient algorithm, thus in saving system resources and simplify programming based on guarantee measuring precision and realtime system. Speed shows part adopts LCD display, thereby saving the required microcontroller mouth lines and peripheral equipments, simultaneously also simplifies shows part of the software programming. Case realized the electric car speed instantly shows. Keywords: SCM, Hall sensors。 本次設(shè)計(jì) 給出了以 AT89S51 為核心，利用單片機(jī) 的 運(yùn)算和控制功能，并采用系統(tǒng)化 LCD 顯示模塊實(shí)時(shí)顯示所測速度的設(shè)計(jì)方案 以及 系統(tǒng)軟件。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 I 摘 要 隨著科技的 迅速 發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用 也越來越廣泛 ， 并 帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測 技術(shù)不斷 更新。 該方案由于使用了 LCD 顯示模 塊 ，以及高效快速算法，因而 可在節(jié)約系統(tǒng)資源和簡化程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) 上保證測量精度和系統(tǒng)實(shí)時(shí)性 。 LCD display 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 III 1 1 引 言 選題背景 在全球倡導(dǎo)綠色環(huán)保的大趨勢下，我國加大了對(duì) 車輛排放和噪聲的管理，由于電動(dòng)自行車具有無污染、低噪聲和輕便快捷等優(yōu) 點(diǎn)， 是一種綠色環(huán)保的交通工具 。直到上個(gè)世紀(jì) 90 年代中期，我國才掀起開發(fā)研究的高潮， 但 主要集中在上海、北京、廣東等地，到 90 年代后期基本覆蓋全國主要經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá) 地區(qū)如江蘇、浙江、山東等省。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩與彈簧產(chǎn)生的阻力矩平衡時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)停留在某一角度上。因此，低速時(shí) 車 速表指針擺動(dòng)劇烈、測量及顯示精度不高。 電子式車速表更加智能，車速表的功能也更加人性化，如加上了 里程累計(jì) 、超速提醒等功能。 系統(tǒng)軟件包括單片機(jī)和液晶模塊的初始化模塊、液晶模塊的寫數(shù)據(jù) / 命令子模塊、周期測量模塊、速度里程計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、速度和里程顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) BCD 碼模塊、顯示數(shù)據(jù)消多余零模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊以及實(shí)時(shí)中斷服務(wù)模塊等。本設(shè)計(jì)用測量脈沖頻率來計(jì)算速度 , 因而具有較高的測速精度。系統(tǒng)方框圖如圖 21所示。為此可以制作一個(gè)遮光葉片如圖 32 所示，安裝在轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)扇葉經(jīng)過時(shí)，產(chǎn)生脈沖信號(hào)。 方案二、 光電編碼器 光電編碼器的工作原理與光電傳感器一樣，不過它已將光電傳感器、電子 電路 、碼盤等做成一個(gè)整體，只要用連軸器將光電傳感器的軸與轉(zhuǎn)軸相連，就能獲得多種輸出信號(hào)。利用脈沖數(shù)對(duì)里程進(jìn)行測量。 霍爾元件和磁鋼如圖 34 所示。而編碼器必須安裝在車軸上，這樣安裝就會(huì)給用戶帶來很多不便。 （型號(hào) A441） 單片機(jī)選型 AT89S51/LS51 單片機(jī)是低功耗的、具有 4KB 在線課編程 Flash 存儲(chǔ)器的單片機(jī)。 AT89S51/LS51 具有如下特性： 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器含有 4KB 的 Flash 存儲(chǔ)器，允許在線編程，檫寫周期可達(dá) 1000 次； 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)含 128 字節(jié)的 RAM； I/O 口具有 32 根可編程 I/O 線； 具有兩個(gè) 16 位 I/O 線； 中斷系統(tǒng)具有 6 個(gè)中斷源、 5 個(gè)終端矢量、 2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)的中斷結(jié)構(gòu)； 串行口是一個(gè)全雙工的串行通信口； 8 具有兩個(gè)數(shù)據(jù)指針 DPTR0 和 DPTR1； 低功耗節(jié)電模式有節(jié)電模式和掉電模式； 包含 3 級(jí)程序鎖定位； AT89S51 的電源電壓為 ， AT89LS51 的電源電壓為 ； 振蕩器頻率 033MHz（ AT89S51）， 016MHz(AT89LS51)。 具有雙工 UART 串行通道。 全新的加密算法，這使得對(duì)于 89S51 的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣 就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。 顯示模塊選型 單片機(jī)系統(tǒng)中常用的顯示器有：發(fā)光二極管 LED 顯示器、液晶 LCD 顯示器 等。當(dāng)送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。 動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。動(dòng)態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時(shí)應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。 在日常生活中，我們對(duì)液晶顯示器并不陌生。 在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu) 11 點(diǎn)： 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)。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 。 M 法是測量單位時(shí)間內(nèi)的脈數(shù)換算成頻率，因存在測量時(shí)間內(nèi)首尾的半個(gè)脈沖問題，可能會(huì)有 2 個(gè)脈的誤差。因存在半 個(gè)時(shí)間單位的問題，可能會(huì)有 1 個(gè)時(shí)間單位的誤差。 M 法、 T 法各且優(yōu)劣和適應(yīng)范圍，編碼器線數(shù)不能無限增加、測量時(shí)間也不能太長 (得考慮實(shí)時(shí)性 )、計(jì)時(shí)單位也不能無限小，所以往往候 M 法、 T 法都無法勝任全速度范圍內(nèi)的測量。在總結(jié)多倍周期法的計(jì)算原理，分析計(jì)算誤差的基礎(chǔ)上，提出了一種新的轉(zhuǎn)速計(jì)算方法 轉(zhuǎn)速計(jì)算的精度自適應(yīng)方法。 對(duì)于轉(zhuǎn)速低頻測量，周期法有較高 的 精度， 而對(duì)于 轉(zhuǎn)速高頻測量，頻率法有較高精度。 在實(shí)際的軟件實(shí)現(xiàn)過程中， 1m 分頻脈沖周期 T 總是換算成 N 個(gè)時(shí)標(biāo)信號(hào)周期 0? 進(jìn)行計(jì)算，這時(shí)可認(rèn)為 0TN?? ，代入式 (22)有： 10mf N?? 14 （ 33） 由于采用轉(zhuǎn)速周期倍乘措施，這樣所測得的 11/N N m? .為1m 個(gè)轉(zhuǎn)速脈沖周期的平均值。 具體測量原理如圖 35 所示。首先，為保證檢測的實(shí)時(shí)性，設(shè)定最大的測試周期為 mT ，由時(shí)問限制條件可以確定 1m 的上限值為： 1 1mTm T? （ 34） 然后，根據(jù)精度要求的限制條件，可求出 1m 的下限值。得到 1m 的下限值，再由測試周期計(jì)算出 1m 的上限值，從中取一個(gè)合適的整數(shù)值，作為當(dāng)前測試周期內(nèi)的轉(zhuǎn)速脈沖分頹值 由于固定轉(zhuǎn)速計(jì)算精度，所以轉(zhuǎn)速越高， 1m 值越大，轉(zhuǎn)速越低， 1m 值越小。利用AT89C2051 單片機(jī)中的定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 T。求出 1m 值后，再按多倍周期法的轉(zhuǎn)速計(jì)算公式，利用 AT89S51單片機(jī)的定時(shí)器／計(jì)數(shù)器在 1mT 時(shí)間內(nèi)，對(duì)時(shí)標(biāo)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，其值為 N，這樣即可 精度自適應(yīng)方法的軟件設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于計(jì)算出每個(gè)測試周期內(nèi)的 1m 的值求出車速 17 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 單 片機(jī)的 功能及其引腳 51 系列單片機(jī) 803 8051 及 89c51/89s51 均采用 40Pin封裝的雙列直接 DIP 結(jié)構(gòu)。內(nèi)部方式時(shí)，時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz，時(shí)鐘頻率就為 6MHz。大家在購買和選用時(shí)要注意了。當(dāng)復(fù)位腳由 高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為 ROM 的 0000H處開始運(yùn)行程序。什么叫復(fù)位？復(fù)位是單片機(jī)重新執(zhí)行程序代碼的意思。內(nèi)部不帶上拉電阻，當(dāng)外接 上拉電阻時(shí)， P0 口能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)八個(gè) LSTTL 負(fù)載電路。 P1口能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) LSTTL負(fù)載。即使不訪問外部存儲(chǔ)器，ALE 端仍以不變的頻率輸出脈沖信號(hào) (此頻率是振蕩器頻率的1/6)。但訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將不會(huì)有脈沖輸出。對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，用于施加 Vpp 編程電壓。 l ~ P2 口 8 位