【正文】 量置 0。 60H 為低位， 62H 為高位。方式 0， n=13，方式 1 時(shí)， n=16，方式 2 和方式 3， n=8 TMOD=0X01。選擇 12MHZ 晶振，則定時(shí)器的計(jì)數(shù)頻率為 1MHZ。//速度加按鍵 sbit KEY2=P3^6。去抖的方法有硬件去抖和軟件去抖。 ，程序編寫時(shí)是采用延時(shí) 1ms,然后調(diào)用 5次。 本設(shè)計(jì)采用定時(shí)中斷，對(duì)自行車的里程和速度進(jìn)行計(jì)數(shù)。 （由硬件自動(dòng)置位）。其高 4 位用于定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷控制，低 4 位借給外部中斷，用做中斷標(biāo)志和觸發(fā)方式選 擇位。為此在單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器，以對(duì)其中的計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法，來實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能。然后主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動(dòng)、清除、計(jì)程和計(jì)速等不同的操作?；诨魻杺鞲衅髯孕熊?yán)锍瘫淼能浖O(shè)計(jì)包初始化 檢測(cè)到中斷 計(jì)算速度 計(jì)算里程 顯示里程 顯示速度 開始 Y N 6 括計(jì)數(shù)子程序、計(jì)時(shí)子程序、 LED 顯示子程序等幾大部分。脈沖接收子程序是通過 編程實(shí)現(xiàn)脈沖的計(jì)數(shù)，即對(duì)車輪所轉(zhuǎn)的圈數(shù)計(jì)數(shù)。 軟件設(shè)計(jì)包括 主程序、中斷子程序 、 延時(shí)程序、按鍵掃描、存儲(chǔ)芯片的選擇、數(shù)據(jù)處理子程序（分為里程子程序、速度子程序） 、顯示子程序 。當(dāng)自行車轉(zhuǎn)過一圈時(shí)產(chǎn)生一個(gè)脈沖， 根據(jù)脈沖數(shù)計(jì)算里程， 然后計(jì)算自行車車輪轉(zhuǎn)過一圈所需的時(shí)間，用總的里程除以時(shí)間即可得到速度。這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)是利用編程軟件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到需要的數(shù)值。 自行車?yán)锍痰臏y(cè)量是通過霍爾元件輸出端的電壓發(fā)生變化產(chǎn)生脈沖，通過計(jì)數(shù)器，根據(jù)脈沖數(shù)計(jì)算里程。 本系統(tǒng)總體思路如下： 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。 首先對(duì)該課題進(jìn)行任務(wù)分析，包括硬件和軟件方案的設(shè)計(jì)，然后具體的介紹里程表的硬件設(shè)計(jì)（傳感器的選擇、單片機(jī)的選擇、顯示電路的設(shè)計(jì)），軟件設(shè)計(jì)（單片機(jī)的選擇、存儲(chǔ)器的選擇、 中斷子程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理子程序設(shè)計(jì)、顯示子程序的設(shè)計(jì)），最后進(jìn)行軟件仿真，系統(tǒng)調(diào)試，然后分析解決問題，對(duì)這次設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)。硬件部分利用霍爾元件將自行車每轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)傳入單片機(jī)系統(tǒng)，然后單片機(jī)系統(tǒng)將信號(hào)經(jīng)過處理送顯示。在這個(gè)背景下，自行車?yán)锍瘫碜鳛樽孕熊嚨囊淮筝o助工具迅速發(fā)展起來。 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 題目 ： 基于單片機(jī)的自行車?yán)锍瘫碓O(shè)計(jì) 二級(jí)學(xué)院（直屬學(xué)部）： 延陵學(xué)院 專業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí)： 10 電 Y3 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 10124508 指導(dǎo)教師姓名： 范力旻 職稱： 副教授 2021 年 12月 30 日至 2021 年 1 月 10 日 2 目 錄 第 1 章 緒論 ........................................... 3 課題的背景 ........................................ 3 課題的主要任務(wù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容 .......................... 3 第 2 章 總體方案的設(shè)計(jì) .................................... 4 任務(wù)分析與實(shí)現(xiàn) ................................... 4 自行車?yán)锍瘫碛布桨冈O(shè)計(jì) .......................... 4 自行車?yán)锍瘫碥浖桨冈O(shè)計(jì) .......................... 4 第 3 章 自行車?yán)锍瘫碥浖绦蛟O(shè)計(jì) .......................... 5 自行車?yán)锍瘫砜傮w程序設(shè)計(jì) .......................... 5 第 4 章 自行車?yán)锍瘫碥浖映绦蛟O(shè)計(jì) ........................ 7 中斷子程序設(shè)計(jì) .................................... 7 延時(shí)程序 ......................................... 8 按鍵掃描 ......................................... 8 數(shù)據(jù)處理子程序設(shè)計(jì) ................................ 9 顯示子程序的設(shè)計(jì) ................................. 11 存儲(chǔ) 芯片的選擇 ................................... 13 第 5 章 軟件仿真 ........................................ 14 Keil 軟件的使用 .................................. 14 Keil 軟件仿真 .................................... 14 第 6 章 系統(tǒng)調(diào)試與分析 ................................... 16 調(diào)試故障及原因分析 ............................... 16 第 7 章 總結(jié) ............................................ 16 附錄 ................................................... 17 參考文獻(xiàn) ............................................ 17 元器件清單 .......................................... 18 原理圖 .............................................. 20 程序清單 ............................................ 20 實(shí)物圖 .............................................. 33 3 第 1 章 緒論 課題的背景 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。 本次設(shè)計(jì)主要闡述一種基于霍爾元件的自行車?yán)锍瘫淼脑O(shè)計(jì)。軟件部分用 C語(yǔ)言進(jìn)行編程，采用模塊化設(shè)計(jì)思想。 軟件設(shè)計(jì)采用 C 語(yǔ)言編寫，主要思想是自頂向下，模塊化設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用的脈沖計(jì)數(shù)方法，用來計(jì)算速度具有較高的測(cè)速精度。自行車速度的測(cè)量是通過定時(shí)器測(cè)出車輪轉(zhuǎn)一周所 用的時(shí)間 t，車輪周長(zhǎng) L除以時(shí)間 t就是自行車的速度 。 最終本次課題需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是：自行車?yán)锍瘫砭哂欣锍?、速度測(cè)試與顯示功能，采用單片機(jī)作控制，顯示電路可顯示里程及速度， 可以通過按鍵設(shè)定報(bào)警速度， 自行車超速，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警提示。 在設(shè)計(jì)的時(shí)候還要設(shè)計(jì)系統(tǒng)的輸入部分（按鍵電路、存儲(chǔ)電路等），輸出部分（顯示電路、報(bào)警等）。 中斷子程序是將傳感器產(chǎn)生的信號(hào)接入計(jì)數(shù)器的 T0 口，然后計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到一定數(shù)目后， 計(jì)數(shù)器就產(chǎn)生溢出中斷。 顯示子程序是通過編程將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果送給顯示器顯示。由于要實(shí)現(xiàn)很多功能，所以采用模塊 化設(shè)計(jì)，下面就其主要部分分別加以分析。 。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生計(jì)數(shù)溢出時(shí)，即表明定時(shí)時(shí)間或計(jì)數(shù)值已滿，這時(shí)就以計(jì)數(shù)溢出信號(hào)作為中斷請(qǐng)求，去置位一個(gè)溢出標(biāo)志，作為單片機(jī)接受中斷請(qǐng)求的標(biāo)志。 TF0/TF1：定時(shí)器 計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位。 =0：定時(shí)器未溢出； =1：定時(shí)器溢出（由全 “1” 變成全 “0” ）時(shí)由硬件自動(dòng)置位，申請(qǐng)中斷， 中斷被 CPU 響應(yīng)后由硬件自動(dòng)清零。 自行車開始運(yùn)行，定時(shí)器 0 為 1，開始計(jì)時(shí)， 當(dāng)自行車轉(zhuǎn)過一圈產(chǎn)生一 個(gè)脈沖時(shí)， 定時(shí)器溢出， 外部中斷 0 響應(yīng) ，此時(shí)由脈沖數(shù)和時(shí)間可以計(jì)算出里程和速度。 延時(shí)流程圖 如圖 。這里采用的是軟件去抖。//速度減按鍵 sbit KEY3=P3^7。 定時(shí)時(shí)間為1000ms，機(jī)器周期為 1us，即 12/晶振頻率。 TH0=(655361000)/256。每次計(jì)數(shù)一次后，對(duì)里程數(shù)據(jù)進(jìn)行一次存儲(chǔ)操作。 本次設(shè)計(jì)的報(bào)警采用聲光報(bào)警。當(dāng)自行車的行駛速度低于 15km/h 時(shí)，此時(shí) L1接收到低電平（ 0）， L1 常亮，當(dāng)速度超過預(yù) 設(shè)的值時(shí)， L1 的信號(hào)由低電平調(diào)為高電平（由 0 變?yōu)?1） ，燈熄滅不亮，此時(shí) L2 由高電平變?yōu)榈碗娖剑ㄓ?1 變?yōu)?0）， L2常亮報(bào)警，直到解除報(bào)警。 那就是向 DDRAM 的的 40H 地址寫入“ M” 字的代碼 4DH。 LCD屏幕上顯示一個(gè)字符的過程：初始化、寫指令、寫函數(shù)、在某個(gè)屏幕位置上顯示一個(gè)字符、檢查忙函數(shù)、 延時(shí)函數(shù)。 起始條件 起始調(diào)教必須在所有操作命令之前發(fā)送。 器件地址的約定 主器件在發(fā)送啟動(dòng)命令后開始傳送數(shù)據(jù)，主器件發(fā)送相應(yīng)的從器件地址， 8開始 液晶初始化 光標(biāo)定位 送顯示數(shù)據(jù) 顯示 結(jié)束 14 位從器件地址的高四位固定為 1010，接下來的 3位用來定義存儲(chǔ)器的地址， 最后一位為讀寫控制位，“ 1”表示對(duì)從器件進(jìn)行讀寫操作，“ 0”表示寫操作。如果為讀操作， CAT24C02發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后釋放總線等待應(yīng)答信號(hào)，一旦接收到應(yīng)答信號(hào)，它將繼續(xù)發(fā)發(fā)送數(shù)據(jù)，如果接收到主器件發(fā)送非應(yīng)答信號(hào)，將結(jié)束數(shù)據(jù)傳送等待停止條件。 Keil 軟件仿真 15 主程序 仿真圖如圖 圖 主程序仿真圖 LCD 顯示仿真如圖 所示 圖 LCD 顯示仿真 圖 16 AT24C02 仿真如圖 所示 圖 AT24C02 仿真圖 第 6 章 系統(tǒng)調(diào)試與分析 調(diào)試故障及原因分析 這次的科研項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)中，我主要負(fù)責(zé)自行車?yán)锍瘫淼能浖糠郑晕业恼{(diào)試主要側(cè)重在軟件的調(diào)試。 在 C語(yǔ)言程序完成后，利用 proteus仿真軟件開始繪制仿真圖，查找好所有型號(hào)的 器件 ， 并用線連接起來，然后 用 keil軟件實(shí)現(xiàn)兩者的聯(lián)調(diào)。本課題的主要任務(wù)是開發(fā)一個(gè)以 AT89S52 單片機(jī)為核心的自行車的速度里程表，主要由脈沖接收 ， LCD 顯示等模塊組成。 這次科研實(shí)踐讓我對(duì)自己以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)方面也有了更深的了解。 uint Speed_dat=0。//速度加按鍵 sbit KEY2=P3^6。i0。 } include include void keyscan() { if(!KEY1) { delayms(5)。 if(!KEY2) { if(Beep_speed0) Beep_speed。 Write_AT24C02_Byte(1,0)。 } } } void main() { uchar dat=0。 dat=Read_AT24C02_Random(0)。 TH0=(655361000)/256。 IT0=1。 M_dat+=(float)(Cur_Speed/)。 Write_AT24C02_Byte(1,Total_Dis%256)。 } } void T0_time() interrupt 1 //定時(shí)器 0 { TH0=(655361000)/256。 24 if(num1100) num1++。 sbit RS=P2^5。//正常顯示 sbit LED2=P1^3。 //顯示里程 uint sum_dat=0。 extern void delayms(uint xms)。 EN=0。 RS=0。 EN=1。//設(shè)定使用 8 位總線、 2 行顯示使用 5X7 字符 ，初始化 WRITE_LCD1602_COM(0x0c)。 P