【正文】 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案總則 系統(tǒng) 概述 基于單片機(jī)的 教練車速度控制裝置 是一個具有數(shù)字顯示功能的單片機(jī)系統(tǒng)， ?? 系統(tǒng)框圖以及具體功能 該系統(tǒng)的整體框圖如 圖 所示 。 國內(nèi)方面， 廣州唯創(chuàng)推出了一款超速報(bào)警器，它是一種實(shí)時指示車輛行駛速度，記錄超速記錄，并通過語音提 醒司機(jī)安全駕駛的智能電子設(shè)備。本論文主要描述了硬件設(shè)計(jì)部分和軟件設(shè)計(jì)部分，硬件部分更是詳細(xì)分析了 系統(tǒng)框圖、車速信號采集 、 控制系統(tǒng)、 時鐘顯示系統(tǒng)、密碼存儲系統(tǒng)、按鍵系統(tǒng)、串口模塊以及繼電器模塊 的各個部分的電路原理，以及各個模塊之間 的線路連接。然而 對于 駕校的初學(xué)者 ，車速 往往 是最不好把握的 ，超速現(xiàn)象 時有發(fā)生 ，對他人和自己都造成 嚴(yán)重安全隱患。本設(shè)計(jì)的目的就是為了解決這一問題 。軟件部分列出了 主要部分的 程序。該設(shè)備實(shí)時顯示車輛速度。 圖 系統(tǒng)框圖 整個 速度控制裝置 要實(shí)現(xiàn)的主要功能如下： ① 測速功能 ： ?? ② 控速功能 ： ?? ③ 密碼設(shè)置與修改功能 ： ?? ?? 測速 傳感器模塊 主控電路 STC89C54 顯示電路 車上軸承齒輪 按鍵部分 24C02 存儲芯片 DS12C887 芯片 串口模塊 繼電器與電動推 桿 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 分為單片機(jī)控制部分、 車速信號采集 部分 、 時鐘顯示系統(tǒng) 、密碼存儲系統(tǒng) 、 按鍵系統(tǒng)、串口模塊、繼電器模塊以及其他部分 。 各管腳功能如下： VCC: 供電電壓。在 FLASH 編程時， PO 作為原碼輸入口，當(dāng) FLASH 進(jìn)行校驗(yàn)時， PO 輸出原碼，此時 PO 外部必須被拉高。 ?? 單片機(jī)最小系統(tǒng) 若 想使 STC89C54 單片機(jī) 正常工作 ， 必須建立一個單片機(jī)最小系統(tǒng)。 該單片機(jī)的管腳分配如下： 1） 時鐘芯片部分分配 對于時鐘芯片 DS12C887 部分，與單片機(jī)相連，使用的是單片機(jī) P0口作為數(shù)據(jù) 輸入輸出口， DS12C887 的 cs 管腳相連， 與 DS12C887 的 as 管腳相連， 與 DS12C887 的 rw管腳相連， 與 DS12C887 的 ds管腳相連。而且此種傳感器 響應(yīng)頻率不高 ， 當(dāng)轉(zhuǎn)速過高時，傳感器的頻率響應(yīng)跟不上 。 工作原理 霍爾電流傳感器，通常來講分兩種，一種是直放式電流傳感器， 另 一種是磁平衡式電流傳感器。 時鐘顯示系統(tǒng) 該系統(tǒng)的時鐘顯示部分采用的是 以 DS12C887 為核心的電路。 ?? DS12C887 的芯片的封裝和管腳圖如圖 所示。 RW 為讀 /寫輸入端，在此為寫允許輸入腳 ，與單片機(jī)的 口相 連 。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 24C02 芯片簡介 AT24C02 是美國 ATMEL 公司的低功耗 CMOS 串行 EEPROM，它是內(nèi)含 256 8位存儲空間，具有工作電壓寬（ ～ ）、擦 寫次數(shù)多（大于 10000 次）、寫入速度快（小于 10ms）等特點(diǎn)。 利用軟件實(shí)現(xiàn)I2C總線協(xié)議。 LCD1602 簡介 LCD1602 的實(shí)物和管腳圖如圖 所示。 各個管腳的功能如下： ?? 硬件設(shè)計(jì) LCD1602 部分的硬件電路如圖 所示。輸入電壓越大，顯 圖 顯示部分硬件設(shè)計(jì) 示對比度越高，反之越低。 ?? 在該設(shè)計(jì)中，串口的主要作用是傳遞速度數(shù)據(jù)和當(dāng)忘記原始密碼時對機(jī)器進(jìn)行密碼修改。 MAX232 是一種把電腦的串行口 rs232 信號電平（ 10 ，+10v）轉(zhuǎn)換為單片機(jī)所用到的 TTL 信號點(diǎn)平（ 0 ， +5）的芯片， MAX232 芯片的管腳圖 如圖 所示。 VCC 與 GND 是電源，而另兩個管腳與單片機(jī)的串口管腳 口相連 。 在本系統(tǒng)中使用的繼電器 模塊如圖 所示。 圖 蜂鳴器硬件設(shè)計(jì) 該蜂鳴器與單片機(jī)的 ，作為輸出。 該指示燈與單片機(jī)的 管腳相 連接。 圖 電動推桿 電動推桿由驅(qū)動電機(jī)、減速齒輪、螺桿、螺母、導(dǎo)套、推桿、滑座、彈簧、外殼及渦輪、微動控制開關(guān)等組成。 在本設(shè)計(jì)中所用的軟件是 Keil uVision2。 LCD_Write_Com(0x38)。 LCD_Write_Com(0x38)。/*顯示光標(biāo)移動設(shè)置 */ DelayMs(5)。/*清屏函數(shù) */ mima[0]=48。//mima[]為密碼存儲數(shù)組， 輸入密碼以及修改密碼時的數(shù)碼顯示數(shù)組，初 sudu[0]=48。m39。s39。239。539。 SCON = 0x50。 TH2=RCAP2H。 00h: normal*/ 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 ES = 1。 TL0=0。/*激活定時器 1*/ ET2=1。/*打開定時器 2*/ xianshi[5]=39。 xianshi[7]=39。//xianshi[]為 顯示 速度存儲數(shù)組， 這 4 行程序?yàn)?顯示速度標(biāo)志設(shè)置 LCD_Write_String(0,1, )。 write_ds(7,2)。//DS12C887 時分秒年月日 初始化設(shè)置 } 主程序 在圖 中已經(jīng)給出了主程序的 結(jié)構(gòu)，根據(jù)結(jié)構(gòu)我們設(shè)計(jì)出主程序， 該系統(tǒng)的主程序如下： void main () { LCD_Init()。 while(1) { if(!startt)/*調(diào)整速度上限 */ { DelayMs(20)。 diaosu()。 LCD_Write_Char(7,1,39。 LCD_Write_String(9,1,m/s)。 suo=0。 alarm=0。 while(!fangshigai)。 flag7=1。 LCD_Clear()。 i6=0。//串口中斷打開 LED=0。 cunchu[i6]=SBUF。 LED=1。/*將密碼存入 24C02*/ TR0=1。 if(fangshi==0)//恢復(fù)原來的時鐘顯示 { LCD_Write_String(0,0,table)。 } } } } } } if(flag4==1)//改變時分秒與年月日的顯示時界面靜態(tài)部分顯示的改變 { flag4=0。 } } if(fangshi==1)//時分秒顯示 { miao=read_ds(0)。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 shi=read_ds(4)。 if(fangshi==1) diaoshi()。 write_yue(8,yue)。 write_xingqi(14,xingqi)。 } } } } } 定時器 2 部分程序 在該設(shè)計(jì)中，對于單片機(jī)的 3 個定時器 /計(jì)數(shù)器，即定時器 0、定時器 1 和定時器 2，定時器 0 用來進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，定時器 1 用來做波特率發(fā)生器，而定時器 2用來進(jìn)行 計(jì)數(shù)控制和數(shù)據(jù) 處理 。 c=read_ds(0x0c)。 TR0=0。/*再用 所得結(jié)果除以 10000，因?yàn)楦鶕?jù)齒輪規(guī)格，當(dāng)傳感器 檢測到 100 個脈沖時車輪正好轉(zhuǎn)一圈，又因?yàn)閯倓偟慕Y(jié)果 是車輪周長乘以 100 倍，因 此此時應(yīng)該是除以 10000*/ xianshi[1]=(temp2/100)%10+0x30。//速度數(shù)據(jù)顯示 cesu=0。//計(jì)數(shù)器 0 歸零 DelayMs(200)。 硬件調(diào)試 關(guān)于硬件調(diào)試， ?? 軟件調(diào)試 該系統(tǒng)的軟件調(diào)試主要是在開發(fā)板上進(jìn)行的 。 對于綜合調(diào)試， 首先應(yīng)保證硬件 調(diào)試 以及軟件調(diào)試 沒有問題。如果霍爾傳感器的口槽中無遮擋片通過時，正常系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)顯示“ ” 。)。 ⑤ 串口發(fā)送數(shù)據(jù)時出 現(xiàn) 亂碼 ?? 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 6 設(shè)計(jì)結(jié)果 該產(chǎn)品的最終結(jié)果如圖 至所示。 圖 輸入密碼 圖 修改速度上限 圖 至顯示的是 當(dāng)系統(tǒng)檢測到超速的時候的反應(yīng)。 圖 所示的是時間修改時的顯示情況。 通過圖 所示可得該系統(tǒng)的時鐘與萬年歷調(diào)整功能能夠正常運(yùn)行，而且星期能夠隨著自行變化。如果電腦中輸入的超過四位數(shù)，那么在機(jī)器內(nèi)只能接收四位，被接收的將顯示在屏 幕的“ Enter”的下方。 首先，經(jīng)過了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對于 C語言有了更為熟練地應(yīng)用。再有，編程時一定要一個一個子程序進(jìn)行調(diào)試，不可以將所有程序都編好以后再調(diào)試 。從原理圖繪制，元件封裝繪制， PCB 生成，規(guī)則檢查等等全是由我一人完成。 隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程控制越來越廣泛應(yīng)用于各大系統(tǒng)，尤其是無線通信，如 GSM、 GPRS 等技術(shù)。我們所做的設(shè)計(jì)，其實(shí)上 是在融合了很多人科研成果的基礎(chǔ)上改進(jìn)的結(jié)果 。對于我們剛畢業(yè)的大學(xué)生，有時會放不下架子，尤其是覺得在學(xué)校里面能夠做出一個什么東西就覺得自己很強(qiáng)，但是其實(shí)學(xué)校里學(xué)到的知識，充其量就是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)，出去以后了解了更多的情況就會發(fā)現(xiàn)，自己做出的東西很有可能在幾十年前就已經(jīng)淘汰了。 焊接、讀簡單程序、辨認(rèn)最基本的電子器件、看懂小型電路板等等一系列看似簡單的能力，我們其實(shí)還相差很遠(yuǎn)。 Sons, 1994:345367. 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