【正文】 又稱之為上升沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器， D 觸發(fā)器的狀態(tài)只取決于時針到來前 D 端的狀態(tài)。 3 自行車的速度里程表硬件電路設(shè)計 13 本次設(shè)計采用的 24C02 是為了防止掉電時里程數(shù)據(jù)的丟失，由于 24C02 的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，采用串口的方式傳輸數(shù)據(jù)，所以只用兩根線 SCL 和 SDA 與單片機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。 圖 24C02 管腳圖 SCL 串行時鐘： AT24C02 串行時鐘輸入管腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時鐘。 AT24C02 支持 I2C總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。 TR0（ ）：定時 /計數(shù)器 T0 運(yùn)行控制位。 TR1（ ）定時 /計數(shù)器 T1 運(yùn)行控制位。 CPU 響應(yīng)中斷后 TF1 由硬件自動清零。 12 本次設(shè)計 TMOD 為 90H，即選通定時 /計數(shù)器 定時功能、工作方式 1。 /CT：定時 /計數(shù)模式選擇位。 TMOD 用于設(shè)置其工作方式； TCON 用于控制其啟動和中斷請求。單片機(jī)復(fù)位時， IP 各位清 0，各中斷源同為低優(yōu)先級中斷。 EX0（ ）外部 0INT 中斷允許位； ET0（ ）定時 /計數(shù)器 T0 中斷允許位； EX1（ ）外部 1INT 中斷允許位； ET1（ ）定時 /計數(shù)器 T1 中斷允許位； ES（ ）串行口中斷允許位； EA（ ） CPU 中斷允許位。 CPU 對中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個中斷源的開放和屏蔽是由中斷允許寄存器 IE控制的。只要在 0INT 和 1INT 引腳上出現(xiàn)有效低電平時，就激活外部中斷方式。由片內(nèi)特殊功能寄存器中的中斷允許寄存器 IE控制 CPU 是否響應(yīng)中斷請求；由中斷優(yōu)先級寄存器 IP 安排各優(yōu)中斷源的優(yōu)先級；同一優(yōu)先級內(nèi)各終端同時提出中斷請求時，由內(nèi)部的查詢邏輯確定其響應(yīng)次序。 VCC： +5V 電源。當(dāng)輸入的復(fù)位信號延續(xù)兩個機(jī)器周期以上的高電平時即為有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。在讀外部 ROM 時， PSEN 有效 (低電平 )，以實現(xiàn)外部 ROM 單元的讀操作。 ALE：地址鎖存控制信號。 AT89C52 的主要管腳功能如下： ～ ： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也是地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。其特點(diǎn)是傳輸速度快，效率高；但傳送多少位就需要多少根傳輸線，因此傳送成本高，適合動態(tài)顯示。 /計數(shù)器 單片機(jī)的定時器和計數(shù)器是同一結(jié)構(gòu)，只是計數(shù)器記錄的是單片機(jī)外部發(fā)生的事件，由單片機(jī)的外部電路提供計數(shù)信號；而定時器是由單片機(jī)內(nèi)部提供一個非常穩(wěn)定的計數(shù)信號。單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖 所示。 A44E 集成霍爾開關(guān)是單穩(wěn)態(tài)型，由測量數(shù)據(jù)作出的輸出特性曲線如圖 (b)所示。當(dāng)施加的磁場達(dá)到釋放點(diǎn)時，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使 OC 門輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān) 。 XYZBILU hbd 圖 霍爾效應(yīng)原理圖 集成開關(guān)型霍爾傳感器 A44E 集成霍爾開關(guān)由穩(wěn)壓器 A、霍爾電勢發(fā)生器 (即硅霍爾片 )B、差分放大器 C、施密特觸發(fā)器 D 和 OC 門輸出 E 五個基本部分組成，如圖 （ a）所示。在置于磁場中的導(dǎo)體或半導(dǎo)體通入電流 I，若電流垂直磁場 B，則在與磁場和電流都垂直的方向上會出現(xiàn)一個電勢差 Uh，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。 按被檢測對象的性質(zhì)可將它們的應(yīng)用分為：直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。 霍爾器件具有許多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固、體積小、重量輕、壽命長、安裝方便、功耗小、頻率高（可達(dá) 1MHz）、耐震動、不怕灰塵、油污、水汽及煙霧等的污染或腐蝕。作為輸入信號，這就給磁傳感器的快速發(fā)展提供了機(jī)遇，形成了磁傳感器的產(chǎn)業(yè)。 圖 軟件總體流程圖 初始化 =1? 計算里程 顯示里程 計算速度 顯示速度 N 開始 3 自行車的速度里程表硬件電路設(shè)計 5 3 自行車的速度里程表硬件電路設(shè)計 概述 自行車的速度里程表的硬件電路設(shè)計是基礎(chǔ)部分，它包括信號的捕獲、放大、整形，單片機(jī)的計算處理，數(shù)碼管的實時顯示和單片機(jī)外圍基本電路的設(shè)計，兩大主要器件就是傳感器和單片機(jī)。 中斷子程序是將傳感器產(chǎn)生的信號接入外部中斷 0，將經(jīng)過 74LS74 分頻后的信號接入外部中斷 1，利用中斷和定時器對分別對里程進(jìn)行累加、每轉(zhuǎn)一周的時間進(jìn)行測量。在設(shè)計中選用的是 AT89C52 單片機(jī)。 霍爾傳感器是對磁敏感的傳感元件，常用于信號采集的有 A44E，該傳感器是一個 3 端器件，外形與三極管相似，只要接上電源、地，即可工作，工作電壓范圍寬，使用非常方便。 使用霍爾傳感器獲得脈沖信號，其機(jī)械結(jié)構(gòu)也可以做得較為簡單，只要在轉(zhuǎn)軸的齒輪盤上粘上一粒磁鋼，霍爾元件固定在前叉上，當(dāng)車子轉(zhuǎn)動時霍爾元件靠近磁鋼，就有信號輸出，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，就會不斷地產(chǎn)生脈沖信號輸出。常用的測速元件有霍爾傳感器、光電傳感器和光電編碼器。 最終實現(xiàn)目標(biāo)：自行車的速度里程表具有里程、速度測試與顯示功能，采用單片機(jī)作控制，顯示電路可顯示里程及速度。 2. 對脈 沖信號進(jìn)行計數(shù)。每次中斷代表車輪轉(zhuǎn)動一圈，中斷數(shù) n 輪圈的周長為 L 的乘積為里程值。里程及速度的測量，是經(jīng)過 MCS51 的定時 /計數(shù)器測出總的脈沖數(shù)和每轉(zhuǎn)一圈的時間，再經(jīng)過單片機(jī)的計算得出，其結(jié)果通過LED 顯示器顯示出來。 本文首先扼要對該課題的任務(wù)進(jìn)行方案論證，包括硬件方案和軟件方案的設(shè)計；繼而具體介紹 了自行車的速度里程表的硬件設(shè)計，包括傳感器的選擇、單片機(jī)的選擇、顯示電路的設(shè)計；然后闡述了該自行車的速度里程表的軟件設(shè)計，包括數(shù)據(jù)處理子程序的設(shè)計、顯示子程序的設(shè)計；最后針對仿真過程遇到的問題進(jìn)行了具體說明與分析，對本次設(shè)計進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)。自行車?yán)锍趟俣缺碜鳛樽孕熊嚨囊淮筝o助工具也正是隨著這個要求而迅速發(fā)展的，其功能也逐漸從單一的里程顯示發(fā)展到速度、時間顯示，甚至有的還具有測量騎車人的 心跳、顯示騎車人熱量消耗等功能。 附 錄 ................................................... 錯誤 !未定義書簽。 結(jié)論 ............................................... 錯誤 !未定義書簽。 5 系統(tǒng)調(diào)試與分析 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。 自行車的速度里程表總體程序設(shè)計 ..................... 錯誤 !未定義書簽。軟件部分用匯編語言進(jìn)行編程，采用模塊化設(shè)計思想。 本論文主要闡述一種基于霍爾元件的自行車的速度里程表的設(shè)計。 自行車的速度里程表能夠滿足人們最基本的需求， 讓人們能清楚地知道當(dāng)前的速度、里程等物理量。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)將信號經(jīng)過處理送顯示。 概述 ............................................... 錯誤 !未定義書簽。 顯示子程序的設(shè)計 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 6 結(jié)論與展望 ............................................ 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) .............