【正文】 取用各種補(bǔ)償和保護(hù)措施的霍爾器件工作溫度范圍寬，可達(dá)－ 55℃ ～ 150℃ 。通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等，轉(zhuǎn)變成電量來進(jìn)行檢測和控制。因為它6 具有結(jié)構(gòu)簡單、頻率響應(yīng)寬、靈敏度高、測量線性范圍大、抗干擾能力強(qiáng)以及體積小、使用壽命長等一系列特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于測量、自動控制及信息處理等領(lǐng)域。在電源端加電壓 Vcc，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍爾電勢發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，當(dāng)霍爾片處在磁場中時，在垂直于磁場的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會產(chǎn)生霍爾電勢差 VH 輸出，該 VH 信號經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到 OC 門輸出。工作點(diǎn)與釋放點(diǎn)的差值一定，此差值稱為磁滯，在此差值內(nèi)， V0 保持不變，因而使開關(guān)輸出穩(wěn)定可靠，這也就是集電成霍爾開關(guān)傳感器優(yōu)良特性之一。 3 自行車的速度里程表硬件電路設(shè)計 7 DABCEVC C( 1 )( 2 )G N DO U T( 3 )( a )0 5 1 01 5 2 03691 2VO/ VB / m T釋 放 點(diǎn)( O F F )工 作 點(diǎn)( O N )( V )( b ) 圖 集成開關(guān)型霍爾傳感器 圖 集成霍爾開關(guān)接線圖 單片機(jī)的原理及應(yīng)用 單片機(jī)原理簡介 單片機(jī)是指集成在一個芯片上的微型計算機(jī)，也就是把組成微型計算機(jī)的各種功能部件，包括 CPU(Central Processing Unit)、隨機(jī)存儲器 RAM(Random Access Memory)、只讀存儲器 ROM(Readonly Memory)、基本輸入 /輸出 (Input/Output)接口電路。 內(nèi)部存儲器包括內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（內(nèi)部 RAM）和內(nèi)部程序存儲器。 I/O 接口 串行 I/O 口的數(shù)據(jù)各位按順序傳輸，其特點(diǎn)是需要一對傳輸線，成本低；但速度慢，效率低，適合靜態(tài)顯示。 圖 AT89C52 引腳圖 AT89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32 個 I/O 口線， 3 個 16 位定時 /計數(shù)器， 5 個中斷源，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)具有振蕩器及時鐘電路。 ～ ： P2 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。此外，由于 ALE 是以晶振 1／ 6的固定頻率輸出的正脈沖，因此，可作為外部時鐘或外部定時脈沖使用。當(dāng) EA 信號為低電平時，對 ROM 的讀操作限定在外部程序存儲器；當(dāng) EA 信號為高電平時，對 ROM 的讀操作是從內(nèi)部程序存儲器開始，并可延至外部程序存儲器。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時鐘時，此二引線端用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時鐘時，用于接外部時鐘脈沖信號。 P3 的 8 條口線都定義有第二功能，如表 所示 對于有內(nèi)部 EPROM 的單片機(jī)芯片 (例如 87C51)，為寫入程序須提供專門的編程脈沖和編程電源。 外部中斷請求有兩種信號方式：電平觸發(fā)方式和脈沖觸發(fā)方式。在這種方式下，在兩個相3 自行車的速度里程表硬件電路設(shè)計 11 鄰機(jī)器周期內(nèi)， 0INT 和 1INT 引腳電平發(fā)生變化，即在第一個機(jī)器周期內(nèi)為高電平，第二個機(jī)器周期內(nèi)為低電平，就激活外部中斷。 CPU 復(fù)位時， IE 各位為 0，禁止所有中斷。每個中斷源的中斷優(yōu)先級都是由中斷優(yōu)先級寄存器 IP 中的相應(yīng)的狀態(tài)來規(guī)定的。 PX0（ ）外部中斷 0INT 優(yōu)先級設(shè)定位； PT0（ ）定時 /計數(shù)器 T0 中斷優(yōu)先級設(shè)定位； PX1（ ）外部中斷 1INT 中斷優(yōu)先級設(shè)定位； PT1（ ）定時 /計數(shù)器 T1 中斷優(yōu)先級設(shè)定位； PS（ ）串行口中斷優(yōu)先級設(shè)定位。 GATE：門控位。 M1M2：工作方式設(shè)置位。 TCON TF1（ ）定時 /計數(shù)器 T1 溢出中斷請求標(biāo)志位。所以， TF1 可用作查詢測試的標(biāo)志。 TR1 由軟件置 1 或清 0。內(nèi)部含有 256 個 8 位字節(jié)， ATMEL公司的先進(jìn) CMOS 技術(shù)實質(zhì)上減少了器件的功耗。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式，通過器件地址輸入端 A0、 A1 和 A2 可以實現(xiàn)將最多 8 個 24C02 器件連接到總線上。 WP 寫保護(hù)：如果 WP 管腳連接到 Vcc 所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)，只能讀。 74LS74 芯片的介紹 74LS74 是 D 觸發(fā)器的一種 ,它是一個具有記憶功能的二進(jìn)制信息存儲器件，是構(gòu)成多種時序電路的最基本邏輯單元。 圖 74LS74 引腳圖 在本題目中 74LS74 芯片起分頻的作用。經(jīng) 74LS74二分頻后的信號輸入到 1INT ，內(nèi)部定時計數(shù)器測得每轉(zhuǎn)一圈所用的時間，通過計算即可得里程值和即時速度。每組有一個控制端高或低電平?jīng)Q定該組數(shù)據(jù)被接通還是斷開。常用的時鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時鐘方式，另一種為外部時鐘方式。單片機(jī)內(nèi)部時鐘方式的振蕩電路如圖 所示。此外，如果單片機(jī)有串行通信，則應(yīng)該選擇振蕩頻率除以串行通信頻率可以除盡的晶體。只要 RET 保持高電平，則 89C52 循環(huán)復(fù)位。上電時，剛接通電源，電容 C相當(dāng)于瞬間短路， +5V 立即加到 RET/VPD 端，該高電平使 89C52 全機(jī)自動復(fù)位，這就是上電復(fù)位；若運(yùn)行過程中需要程序從頭執(zhí)行，只需按動按鈕即可。 顯示電路的設(shè)計 本設(shè)計中采用 LED 數(shù)碼管顯示。其中 7 個發(fā)光二極管構(gòu)成字型 “8”的各個筆畫段，另一個小數(shù)點(diǎn)為 dp 發(fā)光二極管。 LED 顯示方式有動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種方式。在輪流點(diǎn)亮掃描過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的（約 1ms），由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā) 光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位顯示器并非同時點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感。 圖 報警電路圖 18 。 報警電路的設(shè)計 本次報警電路采用蜂鳴器報警，當(dāng)即時速度超過預(yù)定值是蜂鳴器響，指示燈閃爍，提示應(yīng)該減速。 CPU 向字段輸出口送出字型碼時，所有顯示器接收到相同的字型碼，但究竟是哪個顯示器亮，則取決于 COM 端。如圖 所示。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點(diǎn)，因此使用非常廣泛。復(fù)位后， P0 到 P3 并行 I/O口全為高電平，其它寄存器全部清零，只有 SBUF 寄存器狀態(tài)不確定。 本系統(tǒng)的復(fù)位電路是采用按鍵復(fù)位的電路，如圖 所示，是常用復(fù)位電路之一。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。對外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響振蕩器的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。 單片機(jī)內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入為芯片引腳 XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2。因此，時鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所以在單片機(jī)輸出口先接入驅(qū)動芯片 74LS244，增大電流，使 LED能夠正常工作。分頻前后對比圖如圖 所示。由于其狀態(tài)的更新發(fā)生在 CP 脈沖的邊沿故