【正文】 existing in the design, explained And then to hardware and software design and implementation of the part made earnest analysis, Then presented system modeling process and the corresponding system based on this model, the control simulation, and the simulation results are pared. KEY WORDS odometer photoelectric sensor, MCU, LCD, Tachometer 基于單片機的自行車測速系統(tǒng)設(shè)計 IV 目 錄 摘 要 ................................................... I ABSTRACT .................................................. II 1 緒論 .................................................... 1 問題由來 ........................................... 1 課題現(xiàn)狀 ........................................... 2 設(shè)計任務(wù) ........................................... 3 2 方案論證與分析 .......................................... 3 單片機模塊論證與選擇 ............................... 3 顯示模塊論證與選擇 ................................ 4 電源模塊論證與選擇 ................................ 4 光電測速模塊論證與選擇 ............................. 5 3 系統(tǒng)硬件 設(shè)計 ............................................ 6 光電傳感器模塊 .................................... 6 單片機系統(tǒng)部分 ................................... 9 STC89C52 單片機介紹 ............................ 9 定時 /計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及控制 ....................... 10 單片機外圍電路介紹 ............................... 14 基于單片機的自行車測速系統(tǒng)設(shè)計 V 復(fù)位電路 ..................................... 14 晶振電路 ..................................... 15 LCD 顯示模塊 ...................................... 16 1602 字符型 LCD 簡介 ........................... 16 LCD1602 的基本參數(shù)及引腳功能 .................. 16 按鍵模塊 .......................................... 19 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ........................................... 20 概述 .............................................. 20 總體程序設(shè)計 ..................................... 20 測量算法概述 ...................................... 22 中斷子程序的設(shè)計 .................................. 23 人機交互設(shè)計 ...................................... 24 5 結(jié)束語 ................................................. 25 致 謝 .................................................. 27 參考文獻 .................................................. 28 附錄 1：系統(tǒng)原理圖 ......................................... 29 附錄 2：源程序 ............................................. 30 基于單片機的自行車測速系統(tǒng)設(shè)計 1 1 緒論 問題由來 我國是人口大國，也是自行車大國，隨著生活節(jié)奏的不斷加快，自行車已經(jīng)不僅僅是運輸、代步的工具，現(xiàn)在則是代表著綠色、環(huán)保、節(jié)能。 本設(shè)計主要包括自行車輪脈沖采集、鍵盤輸入和數(shù)據(jù)顯示等部分，主程序用 C 語言編寫 ，完成各項功能及數(shù)據(jù)的處理。 現(xiàn)在的里程表大多是電子式的，用數(shù)碼管或液晶顯示器即時顯示，顯示更加直觀。電子式里程表采用 接觸車速傳感器代替軟軸傳動 ,可使 里程 表 的 安裝位置不受距離限制 ，進一步 有效地克服了機械式 里程 表中的諸多不足 。本里程表的設(shè)計具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，顯示清晰，穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。因此其輔助功能也變得越來越重要。 并且隨著人們生活水平的逐漸提高 ，人們對于生活質(zhì)量的要求也日益增加，尤其是對健身的要求。而且在運動過程中可以充分享受到大自然，對于忙碌的現(xiàn)代人來說，無疑是一種較好的放松方法。而對于自行車運動員來說，最為關(guān)心的莫過于一段時間內(nèi)的訓(xùn)練效果。當電磁轉(zhuǎn)矩與彈簧產(chǎn)生的阻力矩平衡時，指針偏轉(zhuǎn)停留在某一角度上。因此，低速時車速表指針擺動劇烈、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、超速提醒等功能。 設(shè)計任務(wù) 本設(shè)計要以單片機為核心，通過光電傳感器來檢測自行車的運轉(zhuǎn)情況進而實現(xiàn)電動自行車的速度的測量，最后用液晶顯示器直觀地將速度與里程顯示出來，并且 可以設(shè)置車輪周長 ，從而達到智能化的目的。 C8051F060 系列單片機是美國 CYGNAL公司推出的一種與 51 系列單片機內(nèi)核兼容的單片機 。 方案二：采用點陣屏顯示，點陣是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對于顯示簡單文字比較適合 ,如果顯示數(shù)字則浪費資源 ,而且價格也相對較高。該方案實施簡單，電路搭建方便，可作為單片機開發(fā)常備電源使用。該方案簡單易行，而且相對穩(wěn)定、誤差小，但該方案相對價格過高，針對該設(shè)計要求性價比低。 因此選擇方案二。以透射式為例，如圖 32 所示，當不透光的物體擋住發(fā)射與接收之間的間隙時，開關(guān)管關(guān)斷，否則打開。 基于單片機的自行車測速系統(tǒng)設(shè)計 7 圖 32 光電傳感器的原理 圖 基于單片機的自行車測速系統(tǒng)設(shè)計 8 圖 33 遮光葉片 將光敏電阻安裝在自行車前又的一側(cè)，在同等高度的另一側(cè)安上一個 半導(dǎo)體激光器 。光信號被遮擋時，光敏電阻阻值上升到 5K 左右，三極管發(fā)射結(jié)電壓高于 PN 節(jié)導(dǎo)通電壓工作于飽和狀態(tài)，節(jié)點 P34 輸出低電平。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 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。掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬基于單片機的自行車測速系統(tǒng)設(shè)計 10 件復(fù)位為止。 TMOD 是定時 /計數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能； TCON 是控制寄存器，控制 T0、 T1 的啟動和停止及設(shè)置溢出標志 。其格式如表 31: 表 31 位號 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符號 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 GATE：門控位。 TCON 的高 4位用于控制定時 /計數(shù)器的啟動和中斷申請。 T1 工作時， CPU 可隨時查詢 TF1 的狀態(tài)。 TR1 置 1 時， T1 開始工作； TR1 置 0 時， T1 停止工作。 TR0（ ）： T0 運行控制位，其功能與 TR1 雷 同。有了它可以使程序從指定處開始執(zhí)行，即從程序存儲器中的 0000H地址單元開始執(zhí)行程序。 復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。按下按鈕，則直接把 +5V 加到了 RE