【正文】 ory)、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 提供以下標準功能： 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 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 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 鄰機器周期內(nèi)， 0INT 和 1INT 引腳電平發(fā)生變化，即在第一個機器周期內(nèi)為高電平，第二個機器周期內(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 溢出中斷請求標志 位。所以， TF1 可用作查詢測試的標志。 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 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：如果 WP 管腳連接到 Vcc 所有的內(nèi)容都被寫保護，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。單片機內(nèi) 部時鐘方式的振蕩電路如圖 所示。此外，如果單片機有串行通信，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相當于瞬間短路， +5V 立即加到 RET/VPD 端，該高電平使 89C52 全機自動復(fù)位，這就是上電復(fù)位；若運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。在輪流點亮掃描過程中，每位顯示器的點亮時間是極為短暫的（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 4 自行車的速度里程表軟件程序設(shè)計 概述 在硬件設(shè)計完畢之后，接下來就是設(shè)計中最核心和最為主要的軟件部分設(shè)計。當系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就可以根據(jù)功能設(shè)置找出問題的根源，從而更快地解決問題。 自行車的速度里程表總體程序設(shè)計 在主程序模塊中，需要完成對各接口芯片的初始化、自行車里程和速度的初始化、中斷向量的設(shè)計以及開中斷、循環(huán)等待等工作。 、 、 和 口分別用于設(shè)置輪圈的大小，低電平有效。中斷 1 用于控制定時器 T1 的啟 /停，當輸入為 0 時關(guān)閉定時器。 4 自行車的速度里程表軟件程序設(shè)計 19 圖 主程序流程圖 開始 初始化 =1? N =1? =1? =1? 出錯提示 將車圈周長調(diào)入 21H 開中斷，啟動定時器 =1? 調(diào)用里程處理子程序 調(diào)用速度處理子程序 N N N Y Y Y Y N Y 20 中斷子程序的設(shè)計 定時中斷是為滿足定時或計數(shù)的需要而設(shè)置的。 定時 /計數(shù)器控制寄存器 TCON 是 8 位寄存器，地址為 88H，可以位尋址。 圖 中斷子程序流程圖 數(shù)據(jù)處理子程序的設(shè)計 1. 里程計算子程序 關(guān)中斷 開始 現(xiàn)場保護 開中斷 中斷處理 關(guān)中斷 現(xiàn)場恢復(fù) 開中斷 中斷返回 4 自行車的速度里程表軟件程序設(shè)計 21 外中斷 0 服務(wù)程序用于對單片機 口輸入的圈脈沖進行計數(shù)，為十六進制計數(shù)器。里程處理子程序流程圖如圖 所示。 點亮里程指示燈 開始 將車圈數(shù)轉(zhuǎn)換成里程 顯示里程值 返回 22 圖 速度處理子程序流程圖 顯示子程序的設(shè)計 采用動態(tài)掃描顯示接口電路，動態(tài)顯示接口電路是把所有顯示器的 8個筆劃段 ah同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極 COM 各自獨立地受 I/O 線控制。 本設(shè)計 、 、 、 信號一起組成位選通的位選信號， ～ 信號一起組成段碼選通的段選信號，通過軟件編程，先把所要顯示的數(shù)據(jù)放入存儲單元，然后把數(shù)據(jù)送入段選通對應(yīng)的地址，再選通某一個 LED，逐步完成四個 LED 的顯示。 在構(gòu)思好電路原理圖和編好程序之后就要對其進行系統(tǒng)仿真，原理圖的具體設(shè)計流程如圖 所示。 源代碼通過編譯無誤后，就可以進行仿真，在仿真過程中不斷完善電路和程序的功能最后達到本次設(shè)計的目的。 5 系統(tǒng)調(diào)試與分析 25 圖 原理圖設(shè)計流程圖 新建設(shè)計文檔 設(shè)置編輯環(huán)境 原理圖布線 放置元器件 電器檢查 建立網(wǎng)絡(luò)表 是否合格？ 結(jié)束 Y 存盤、報表輸出 調(diào)整 N 開始 26 6 結(jié)論與展望 結(jié)論 該課題的主要任務(wù)是開發(fā)一個以 MCS51 單片機為核心的自行車的速度里程表。車輪轉(zhuǎn)一圈所用的時間 根據(jù)此公式將最終顯示出里程和速度。 展望 本系統(tǒng)操作簡單，易于實現(xiàn)。這類微處理器既可用作控制器又適合于做數(shù)據(jù)處理，而且成本也甚是低廉。 在這里我要感謝我的指導(dǎo)老師，是 他 的耐心教導(dǎo)，和不厭其煩地講解，使我順利地完成了畢業(yè)設(shè)計。 28 參考文獻 [1] 樓然苗 , 李光飛 . 51 系列單片機設(shè)計實例 . 北京航空航天大學(xué)出版社 , 2022 [2] 松井邦彥 , 梁瑞林 . 傳感器應(yīng)用技術(shù) 141 例 . 科學(xué)出版社 , 2022 [3] 李朝青 . 單片機原理及接口技術(shù) . 北京航空航天大學(xué)出版社 , 1994 [4] 張洪潤 , 張亞凡 . 傳感器技術(shù)與應(yīng)用教程 . 清華大學(xué)出版社 , 2022 [5] 張毅剛 , 劉杰 . MCS51 單片機原理及應(yīng)用 . 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ,2022 [6] 黃河 , 郭紀林 . 單片機原理及應(yīng)用 . 大連理工大學(xué)出版社 , 2022 [7] 劉燦軍 . 實用傳感器 . 國防工業(yè)出版社 , 2022 [8] 何希才 . 傳感器及其應(yīng)用 . 國防工業(yè)出版社 , 2022 [9] 陳雪麗 . 單片機原理及接口技術(shù) .化學(xué)工業(yè)出版社 , 2022 [10] 李勛 , 劉源 , 李靜東 . 單片機實用教程 .北京航空航天大學(xué)出版社 , 2022 [11] 刁文興 . 自行車電子里程表的初步設(shè)計 . 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 , 2022, 6: 2528 [12] 許德章等 . 摩托車電子轉(zhuǎn)速表智能校驗儀 . 自動化儀表， 2022, 4: 2324 [13] 安宗權(quán) . 電動電子車速里程表分頻電路設(shè)計 . 自動化與儀器儀表 , 2022, 5: 3944 [14] W Q Yang. D M Spink, et. An imagereconstuction algorithm based on Landweber’s iteration method for electricalcapacitance tomography. Meas. Sci. Technol. , 1999,10: 10651069 [15] 閻煥忠 , 王長濤 , 馬斌 . 單片機控制里程轉(zhuǎn)速表的設(shè)計 . 沈陽建筑工程學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版） ,2022, 4: 145148 [16] 曲家駭，王季秩，伺服控制系統(tǒng)中的傳感器 [M]. 機械工業(yè)出版社 . 1998 [17] 張友德，趙志英，涂時亮，單片機微機原理，應(yīng)用與實驗 [M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社， 2022：122136 [18] Ateml AT89S51 Data : [19] 謝自美 . 電子線路設(shè)計 .實驗 .測試 [M].武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2022： 212230 [20] 張福學(xué) . 傳感器使用電路 150 例 .中國技術(shù)出版社 .1992 年 附 錄 29 附 錄 自行車的速度里程表硬件系統(tǒng)原理圖