【正文】 MOV 6AH,6CH 。關(guān)鍵字保護(hù) CLR EX1 。開外中斷 1 POP PSW 。狀態(tài)字堆棧保護(hù) INC 60H 。顯示速度 START2: SJMP START1 。重新初始化，等待輪周長(zhǎng)設(shè)置開關(guān)合上 。開中斷允許 SETB EX0 。 米 自行車周長(zhǎng)值 LJMP CLEAR2 。內(nèi)存置數(shù)據(jù) 0FFH MOV 6BH,A 。 MOV 60H,A 。外中斷 1 用邊沿觸發(fā) CLR A 。跳至 INTT1 中斷服務(wù)程序 ORG 0023H 。程序執(zhí)行開始地址 LJMP START 。在完成的過(guò)程中， 我從簡(jiǎn)單的編程學(xué)起 ， 逐漸對(duì)題目有了一定程度的認(rèn)識(shí)和理解 ；在張老師的耐心指導(dǎo)下，我 對(duì)具體的細(xì)節(jié) 也 有了清晰的認(rèn)識(shí) 。 本次設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)單、低成本，而且能夠滿足人們對(duì)高性能、多功能自行車的要求，可在很多里程 /速度測(cè)量場(chǎng)合使用，具有廣泛的應(yīng)用前景。車輪轉(zhuǎn)一圈所用的時(shí)間 根據(jù)此公式將最終顯示出里程和速度。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 圖 原理圖設(shè)計(jì)流程圖 調(diào)試故障及原因分析 在本次軟件仿真和硬件搭建過(guò)程中大大小小遇到了若干問(wèn)題，具體故障和解決方法如下： （ 1） 數(shù)碼管不顯示 本次設(shè)計(jì)的電路數(shù)碼管 采用共陰極接法，在仿真時(shí)錯(cuò)用共陽(yáng)極數(shù)碼管，導(dǎo)致數(shù)碼管不顯示。 PROTEUS 可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路、模擬電路及微控制系統(tǒng)與外設(shè)的混合電路系統(tǒng)的電路仿真、系統(tǒng)協(xié)同仿真和 PCB 設(shè)計(jì)等全部功能。 點(diǎn)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 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 速度處理子程序流程圖 本次設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)掃描顯示接口電路，動(dòng)態(tài)顯示接口電路是把所有顯示器的 8個(gè)筆劃段 ah同名端連在一起，而每一個(gè)顯示器的公共極 COM各自獨(dú)立地受 I/O線控制。 60H 為低位， 62H 為高位。為此在單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器，以對(duì)其中的計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能。 ，低電平為顯示速度，高電平為顯示里程。 本設(shè)計(jì) 、 、 、 信號(hào)一起組成位選通的位選信號(hào)， ～ 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 信號(hào) 一起組成段碼選通的段選信號(hào)，通過(guò)軟件編程，先把所要顯示的數(shù)據(jù)放入存儲(chǔ)單元，然后把數(shù)據(jù)送入段選通對(duì)應(yīng)的地址，再選通某一個(gè) LED，逐步完成四個(gè) LED 的顯示。本課題選用 LED 動(dòng)態(tài)顯示器。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。在這里由于單片機(jī)測(cè)速系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，所以只考慮 LED 顯示器和 LCD 顯示器。只有當(dāng) RET 由高電平變成低電平以后， 89C52 才從 0000H 地址開始執(zhí)行程序。 圖 單片機(jī)片內(nèi)振蕩 電路 電路中的電容 C1和 C2常選擇為 30pF 左右。 圖 74LS244邏輯圖 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 時(shí)鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊 地一拍一拍地工作。 圖 74LS74引腳圖 當(dāng)車輪每轉(zhuǎn)一圈，霍爾傳感器輸出一個(gè)低電平脈沖，通過(guò) 74LS74 進(jìn)行二分頻后，定時(shí)器 T1 的開啟時(shí)間為車輪轉(zhuǎn) 1 圈的時(shí)間，這樣就可以算出自行車的速度。 由于 AT24C02 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)。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時(shí)鐘和所有起始停止信號(hào)的主器件控制的。 TR1 由軟件置 1或清 0。 ⑵ 控制寄存器 TCON TF1（ ）定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1 溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。 GATE：門控位。電平觸發(fā)方式的中斷請(qǐng)求是低電平有效。其將通用的微處理器和 Flash 存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。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。因?yàn)樗哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、頻率響應(yīng)寬、靈敏度高、測(cè)量線性范圍大、抗干擾能力強(qiáng)以及體積小、使用壽命長(zhǎng)等一系列特點(diǎn) ，因此被廣泛應(yīng)用于測(cè)量、自動(dòng)控制及信息處理等領(lǐng)域。取用了各種補(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℃。一個(gè)向穩(wěn)定可靠，小而廉價(jià)的單片機(jī)方向發(fā)展。 傳感器在人們研究自然現(xiàn)象、規(guī)律以及生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中，起著非常重要的作用。 方案的確定 光敏電阻對(duì)光特別敏感，當(dāng)白天行駛時(shí)，外界光源將導(dǎo)致光敏電阻發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)；光敏電阻對(duì)環(huán)境的要求相當(dāng)高，如果光敏或發(fā)光二極管被泥沙或灰塵所覆蓋，光敏電阻就不能再進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量；而編碼器必須安裝在車軸上，安裝較為復(fù)雜；霍爾元件或干簧管不但不受天氣的影響，即使被泥沙或灰塵覆蓋也不會(huì)有影響，而且安裝方便。 ② 光電傳感器 光電傳感器是應(yīng)用非常廣泛的一種器件，有各種各樣的形式，如透射式、反射式等，基本的原理就是當(dāng)發(fā)射管光照射到接收管時(shí)，接收管導(dǎo)通，反之關(guān)斷。只要轉(zhuǎn)軸每旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一個(gè)或固定的多個(gè)脈沖，將脈沖送入單片機(jī)中進(jìn)行計(jì)算，即可獲得轉(zhuǎn)速的信息。 (3) 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，要求用 LED 顯示里程總 數(shù)和即時(shí)速度。里程及速度的測(cè)量，是經(jīng)過(guò) MCS51 的定時(shí) /計(jì)數(shù)器測(cè)出總的脈沖數(shù)和每轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間，再經(jīng)過(guò)單片機(jī)的計(jì)算得出的，其結(jié)果通過(guò) LED顯示器顯示出來(lái)。時(shí)至今日，自行車已成為全世界人們使用最多，最簡(jiǎn)單，最實(shí)用的交通工具。 1839 年，蘇格蘭人麥克米倫制造出木制車輪，裝實(shí)心橡膠輪胎、前輪小、后輪大、坐墊較低、裝有腳踏板和曲柄連桿裝置，騎者可以雙腳離開地面的自行車。因此，人們希望自行車的功用更強(qiáng)大，能給人們帶來(lái)更多的方便。 2．設(shè)計(jì)的基本要求和內(nèi)容 (1) 查閱資料，完成開題報(bào)告； (2) 熟悉 51 單片機(jī)開發(fā)工具，了解自行車測(cè)速系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)； (3) 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)； (4) 硬件設(shè)計(jì)，完成系統(tǒng)硬件選擇及相關(guān)電路繪制工作； (5) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，完成程序的編制及調(diào)試； （ 6）畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書； 3．主要參考文獻(xiàn) [1] 李朝青 . 單片機(jī)原理及接 口技術(shù) . 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 , 1994 [2] 張洪潤(rùn) , 張亞凡 . 傳感器技術(shù)與應(yīng)用教程 . 北京 : 清華大學(xué)出版社 , 2020 [3] 陳偉 .基于單片機(jī)的測(cè)速儀 [J].電子制作 .2020(10) 4．進(jìn)度安排 設(shè)計(jì)各階段名稱 起 止 日 期 1 查閱資料，學(xué)習(xí)基于單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 2 撰寫開題報(bào)告，進(jìn)行開題答辯 3 設(shè)計(jì)硬件電路，繪制電路原理圖 4 系統(tǒng)軟件設(shè) 計(jì)，編寫程序 5 修改畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書，進(jìn)行畢業(yè)答辯 基于 51 單片機(jī)的自行車測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 ： 隨著居民生活水平的不斷提高，自行車不再僅僅是普通的運(yùn)輸、代步的工具，而是成為人們娛樂(lè)、休閑、鍛煉的首選。目前，單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)與人們生活中的各個(gè)領(lǐng)域。它只有兩個(gè)輪子而沒(méi)有傳動(dòng)裝置，人騎在上面，需用兩腳蹬地驅(qū)車向前滾動(dòng)。 1887 年，德國(guó)曼內(nèi)斯公司將無(wú)縫鋼管首先用于自行車生產(chǎn)。 單片微型計(jì)算機(jī)自 1976年問(wèn)世以來(lái)發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在已成為微型計(jì)算機(jī)一個(gè)很重要的分支，在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已經(jīng)對(duì)人類產(chǎn)生了 巨大的影響，尤其是美國(guó) Intel 公司的 MCS— 51 系列單片機(jī)，由于其集成度高、處理功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高、可靠性高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以靈活的與其他芯片組成眾多的測(cè)量電路用于速度、溫度、深度、高度、濕度、光強(qiáng)等方面的測(cè)量和研究等特點(diǎn)，在我國(guó)現(xiàn)代化生活、生產(chǎn)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，如在工業(yè)檢測(cè)控制、儀器儀表、電子工業(yè)、機(jī)電一體化等眾多領(lǐng)域取得了令人矚目的成果。計(jì)數(shù)器 T1計(jì)算每轉(zhuǎn)一圈所用的時(shí)間 t，就可以計(jì)算出即時(shí)速度 v。要測(cè)速，首先要解決是采樣的問(wèn)題。如果在齒輪盤上粘上多粒磁鋼，可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周，獲得多個(gè)脈沖輸出。它廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、回轉(zhuǎn)臺(tái)、伺服傳動(dòng)、機(jī)器人、雷達(dá)、軍事目標(biāo)測(cè)定等需要檢測(cè)角度的裝置和設(shè)備中。 顯示子程序是將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果送顯示器顯示。作為輸入信號(hào)，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)?；魻柶骷曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)。 霍爾傳感器的測(cè)量原理 霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)制成的一種磁敏傳感器。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到工作點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓 (相對(duì)于地電位 )，使三極管導(dǎo)通，此時(shí) OC 門輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態(tài)為開。 AT89C52 是 51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，它是 ATMEL公司生產(chǎn)的。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(qǐng)求；有中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 IP 安排各優(yōu)中斷源的優(yōu)先級(jí)；同一優(yōu)先級(jí)內(nèi)各終端同時(shí)提出中斷請(qǐng)求時(shí)，由內(nèi)部的查詢邏輯確定其響應(yīng)次序。 單片機(jī)定時(shí) /計(jì)數(shù)功能 AT89C52 單片機(jī)定時(shí) /計(jì)數(shù)器的工作由兩個(gè)特殊功能 寄存器控制。定時(shí) /計(jì)數(shù)器有 4種工作方式，由 M1M2 進(jìn)行設(shè)置。 TF1也可以用軟件置 1或清零，同硬件置 1 或清零的效果一樣。內(nèi)部含有 256 個(gè) 8 位字節(jié)， ATMEL 公司的先進(jìn) CMOS 技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗。 SDA 是一個(gè)開漏輸出管腳可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進(jìn)行線或（ wireOR）。由于其狀態(tài)的更新發(fā)生在 CP脈沖的邊沿故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(shí)針到來(lái)前 D端的狀態(tài)。所以在單片機(jī)輸出口先接入驅(qū)動(dòng)芯片 74LS244，增大電流，使 LED能夠正常工作。 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)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。有了它可以使程序從指定處開始執(zhí)行，即從程序存儲(chǔ)器中的 0000H 地址單元開始執(zhí)行程序。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。缺點(diǎn)是硬件電路比較復(fù)雜，成本較高。 LCD 的好處有：與 CRT 顯示器相比， LCD的優(yōu)點(diǎn)主要包括零輻射、低功耗、散熱小、體積小、圖像還原精確、字符顯示銳利等。CPU 向字段輸出口送出字型碼時(shí)，所有顯示器接收到相同的字型碼，但究竟是哪個(gè)顯示器亮，則取決于 COM 端。然后主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動(dòng)、清除、計(jì)程和計(jì)速等不同的操作。這樣，每次定時(shí)器 T1的開啟時(shí)間剛好為轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間，根據(jù)輪子的周長(zhǎng)就可以計(jì)算出自行車的速度。本設(shè)計(jì)采用定時(shí)中斷，對(duì)自行車的里程和速度進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)標(biāo)志位（ 00H）為 1時(shí)，說(shuō)明計(jì)數(shù)溢出，放入最大時(shí)間值（為 0FFH）；當(dāng)標(biāo)志位為 0 時(shí)，將計(jì)數(shù)單元（ TLTH 6CH、 6DH）的值放入 68H～ 6BH 單元 [11]。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 圖 顯示子程序流程圖 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 5 系統(tǒng)調(diào)試與分析 系統(tǒng)調(diào)試 調(diào)試系統(tǒng)簡(jiǎn)介 為了減少資源的浪費(fèi)和避免焊接過(guò)程中產(chǎn)生不必要的錯(cuò)誤，在焊接硬件電路前對(duì)硬件電路設(shè)計(jì)的可行性和軟件編程的正確性進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。直到通過(guò)電器規(guī)則檢查為止。本設(shè)計(jì)主要分為硬件部分和軟件部分，硬件部分著重考慮硬件電路的簡(jiǎn)單性，故盡可能簡(jiǎn)化硬件電路，節(jié)省線路板的空間，達(dá)到硬件電路最優(yōu)化設(shè)計(jì)。尤其是本次設(shè)計(jì)的核心元件 AT89C52 單片機(jī)，軟件技術(shù)成熟，并具有種類齊全的支持芯片。也使我們從中得到了鍛煉。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 附錄 1 電路原理圖 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 附錄 2 程序清單 60H， 61H， 62H 作里程計(jì)數(shù)單元， 6CH， 6DH 作 T1 計(jì)數(shù)擴(kuò)充單元， 68H， 69H， 6AH， 6BH 存放自行車每圈時(shí)間數(shù)， 70H， 71H， 72H， 73H 作顯 示 BCD 碼存放數(shù)用， 11H15H 存放被除數(shù)， 16H19H 存放除數(shù) 。跳至 START ORG 0003H 。串口中斷入口地址 RETI 。清 A MOV 20H,A 。 MOV 61H,A 。內(nèi)存置數(shù)據(jù) 0FFH MOV