【正文】 。 以下是 1602 的 16進制 ASCII 碼表地址： 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 9 讀的時候，先讀左邊那列，再讀上面那行，如：感嘆號！的 ASCII 為 0x21，字母 B 的 ASCII 為 0x42（前面加 0x 表示十六進制）。 操作控制 操作控制表 操作 ： 讀狀態(tài) 寫指令 讀數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入 ： RS=0， RW=1， E=1 RS=0， RW=0， D0~7=指令碼， E=H 脈沖 RS=1， RW=1， E=1 RS=1， RW=0， D0~7=數(shù)據(jù)， E=H 脈沖 注：關(guān)于 E=H脈沖 —— 開始時初始化 E為 0，然后置 E為 1，再 置 0。 第6腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端。（ 16列 2行） 注：為了表示的方便 ，后文皆以 1表示高電平， 0 表示第電平。 同時帶有秒表計時功能，以及在計時時段所行駛的里程數(shù)！ 并且可以通過按鍵控制顯示內(nèi)容的切換、秒表的控制和里程數(shù)清零功能。實際中，誤差控制在幾米之內(nèi)，相對于整個里程來說不是很大。本設(shè)計的速度的算法兩種算法：一種是瞬時速度（每秒的運行速度），一種是平均速度（ 假設(shè)在一定時間內(nèi)自行車是勻速行進，一段時間內(nèi)的里程與這段時間的商即為平均速度）。當(dāng)磁片經(jīng)過霍爾元件時，霍爾元件輸出端的電壓發(fā)生 變化產(chǎn)生脈沖，單片機根據(jù)脈沖數(shù)來計算里程。鍵盤的作用是提供人對整個系統(tǒng)的控制，它將實現(xiàn)整個系統(tǒng)開關(guān)，顯示器顯示內(nèi)容的切換，秒表的計時以及里程清零等的控制。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 第 3 章 硬件實現(xiàn)的設(shè)計方法與原理 系統(tǒng)概述 本系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)采集，單片機控制系統(tǒng)，鍵盤顯示，數(shù)據(jù)存儲 4部分構(gòu)成。隨后，確定鍵盤工作方式：采用中斷或查詢方式輸入鍵操作信息。這種鍵盤易于使用，但硬件比較復(fù)雜，對于主機任務(wù)繁重之情況，采用 8279 可編程鍵盤管理接口芯片構(gòu)成編碼式鍵盤系統(tǒng)是很實用的方案。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5 鍵盤控制 鍵盤在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，實現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令的功能，是人工干預(yù)的主要手段。在一個 EEPROM 中，當(dāng)計算機在使用的時候是可頻繁地重編程的， EEPROM 的壽命是一個很重要的設(shè)計考慮參數(shù)。當(dāng)?shù)诙€信號來的時候，電路實現(xiàn)加一的功 能后在送 LCD 顯示。而且具有低功耗，容易控制，占用 CPU 資 源少這些優(yōu)點，從而成為一些顯示器的首選。 通過單片機計算出來的速度和里程的數(shù)據(jù)，通過 LCD1602 顯示模塊直觀顯示。由于磁鋼共分為８片，磁場將會改變 8次，磁場強度大時輸出高電平，磁場低時輸出為低電平。另外，還應(yīng)盡量保證其他子模塊在編程時的通用性和高效性。 設(shè)計時，應(yīng)綜合考慮測速精度和系統(tǒng)反應(yīng)時間。 EA/VPP（ 31 腳）為內(nèi)外程序存儲器選擇控制引腳，當(dāng) EA 為低電位時，單片機從外部程序存儲器取指令；當(dāng) EA 接高電平時，單片機從內(nèi)部程序存儲器取指令。 工作電源：電源是單片機工作的動力源泉，對應(yīng)的接線方法為： 40腳（ VCC）電源引腳，工作時接 +5V 電源， 20 腳（ GND）為接地線。 由于霍爾元件具有在靜止?fàn)顟B(tài)下感受磁場的能力，且結(jié)構(gòu)簡單，形小體輕，動態(tài)特性好、動態(tài)范圍大，壽命長和可進行非接觸測量等優(yōu)點，故在檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)和信息處理等方面得到日益廣泛應(yīng)用?；魻杺鞲衅骶哂性S多優(yōu)點，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高，耐震動，不怕灰塵、油污及鹽霧等的污染或腐蝕。 本文先對里程表設(shè)計當(dāng)中所需設(shè)備作了詳細介紹，對設(shè)計中存在的問題進行了說明；而后對硬件和軟件部分的設(shè)計和實現(xiàn)作了認(rèn)真的分析；然后給出了系統(tǒng)的建模過程及相應(yīng)的系統(tǒng)模型，在此基礎(chǔ)上進行了控制仿真，并對仿真效果進行了比較。 摘 要 本文介紹的速度與里程表設(shè)計以 STC89C52 單片機系統(tǒng)和霍爾傳感器為核心。通過單片機的設(shè)置可對霍爾傳感器輸入的脈沖信號進行計數(shù)和處理，這樣能精確地算出加到引腳的單位時間內(nèi)檢測到的脈沖數(shù)；設(shè)計里程和速度顯示采用 LCD 模塊，里程數(shù)通過 EEPROM來存儲。 關(guān)鍵詞 ： STC89 單片機 LCD1602 液晶顯示 霍爾傳感器 EEPROM 存 儲器 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1 目 錄 第 1章 緒論 .............................................................. 1 課題背景、發(fā)展及意義 ............................................................................................. 1 系統(tǒng)設(shè)計概述 ........................................................................................................... 1 各章節(jié)的安排 ........................................................................................................... 2 第 2章 自行車?yán)锍瘫淼脑O(shè)計方法與基本原理 ............................................................... 3 霍爾傳感器 ............................................................................................................... 3 STC89C52 單片機 ..................................................................................................... 3 頻率測量法 ............................................................................................................... 4 LCD1602 ................................................................................................................... 5 存儲器 EEPROM.......................................................................................................... 5 鍵盤控制 ................................................................................................................. 6 第 3章 硬件實現(xiàn)的設(shè)計方法與原理 ............................................................................. 7 系統(tǒng)概述 ................................................................................................................. 7 功能實現(xiàn) ...............................................................8 系統(tǒng)總框圖 .............................................................................................................. 8 各部分 硬件圖 .......................................................................................................... 8 3． 4． 1 顯示部分 ........................................................8 3． 4． 2 按鍵控制 部分 ....................................................11 3． 4． 3 霍爾傳感器 .......................................................7 3． 4． 4 復(fù)位電路 ........................................................7 3． 4． 5 電源電路 ........................................................7 3． 4． 6 EEPROM掉電存儲器電路 ............................................7 第 4章 自行車?yán)锍瘫碥浖崿F(xiàn)方法 ............................................................................10 軟件編程實現(xiàn) ...........................................................................................................13 4． 1． 1 系統(tǒng)軟件框圖 ....................................................13 4． 1． 2 數(shù)據(jù)處理 .......................................................14 4． 1． 3 鍵盤控制 .......................................................14 程序 源代碼與流程圖 .................................................................................................16 4． 2． 1 程序流程圖 ......................................................14 4． 2． 2 程序源代碼 ......................................................14 PCB印刷電路板圖 .....................................................................................................40 第 5章 總結(jié) .................................................................................................................16 參考文獻 ........................................................................................................................40 致 謝 .....................................................................................................................41 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 1 霍爾傳感器 霍爾傳感器是一種能實現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換的傳感器，用它們可以檢測磁場及其變化。該電勢就稱為霍爾電勢，半導(dǎo)體薄片就是霍爾元件。在 STC89C51 單片機的 40 個引腳中：電源引腳 2 根，晶振引腳 2根，控制引腳 4根，可編程輸入輸出引腳 32 根。典型的晶振取 (因為可以準(zhǔn)確地得到 9600波特率和 19200波特率 ,用于有串口通訊的場合 )/12MHz(產(chǎn)生精確的 uS 級時歇 ,方便定時操作 ) 控制引腳 EA 接法。本設(shè)計的里程數(shù)的算法是一種累計的算法（固定脈沖接收數(shù)為一圈，從而計算瞬時速度和平均速度）。實際中，誤差控制在幾米之內(nèi)，相對于整個里程來說不是很大。首先我們把磁鋼放在自行車的轉(zhuǎn)軸上，而霍爾元件就放在與其 水平的轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)我們完成安裝后，轉(zhuǎn)動自行車的轉(zhuǎn)軸，磁鋼也就跟著一起轉(zhuǎn)動，從而使霍爾傳感器周圍的磁場發(fā)生變化，這種變化將會導(dǎo)致霍爾電壓變化從而產(chǎn)生一個脈沖電壓。由于每一圈霍爾傳感器將輸出 8個脈沖，當(dāng)自行車行駛 1KM石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 時