【正文】 按電路圖的位置將各元件安置好，首先放置核心元件，然后再放其他元件，特別注意順序不能顛倒。 第三步修改 Keil 安 裝 目 錄 下 文件，在 C51 字段加入TDRV5=（ Proteus VSM Monitor51 Driver） 打開 Proteus，畫出相應(yīng)電路。先用鼠標(biāo)從器件選擇窗口選中需要的器件 ，預(yù)覽窗口將出現(xiàn)該器件的圖標(biāo)。 首先新建一個(gè)工程項(xiàng)目文件 ； 其次為工程選擇目標(biāo)器件 ； 再次為工程項(xiàng)目設(shè)置軟硬件調(diào)試環(huán)境；并創(chuàng)建源程序文件并輸入程序代碼，及保存創(chuàng)建的源程序項(xiàng)目文件；最后把源程序文件添加到項(xiàng)目中。然后分別由 C51 及 A51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件 （ OBJ） 。 Keil 軟件 KeilC51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)。此外， Proteus 還提供圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號(hào)，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來。本設(shè)計(jì)根據(jù)單片 機(jī)每秒鐘接收的脈沖個(gè)數(shù)來計(jì)算自行車的速度。霍爾開關(guān)傳感器由于其體積小，無觸點(diǎn)，動(dòng)態(tài)特性好，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，故在測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)物體旋轉(zhuǎn)速度領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用?；魻柶骷鳛橐环N轉(zhuǎn)速 測(cè)量系統(tǒng)的傳感器，它有結(jié)構(gòu)牢固、體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，因此選用霍爾傳感器檢測(cè)脈沖信號(hào)，其基本的測(cè)量原理如圖 19 所示，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)傳感器運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理后輸出到計(jì)數(shù)器或其他的脈沖計(jì)數(shù)裝置，進(jìn)行轉(zhuǎn)速的測(cè)量。該芯片具有尺寸小、穩(wěn)定性好、靈敏度高等特點(diǎn)，有兩種封裝形式，一種是3 腳貼片微小型封裝，后綴為 LH， 另一種是 3 腳直插式封裝，后綴為 UA。如果連接到 VSS，寫操作使能。 對(duì)于這些引腳由微控制器或其他的可編程器件控制的應(yīng)用，片選地址輸入引腳必須在器件能夠繼續(xù)正常工作之前驅(qū)動(dòng)為邏輯 0 或邏輯 1。上述數(shù)值為運(yùn)行條件最大值，我們不建議器件在該規(guī)范范圍外運(yùn)行。大部分容量為 128 位到 16 千位的器件還提供 5 引腳 SOT23 封裝。 重讀 EEPROM 0B8H 將 EEPROM 中的內(nèi)容復(fù)制到 RAM 中的第 4 字節(jié)。 ROM 指令表明了主機(jī)尋址一個(gè)或者多個(gè) DS18B20 中的某個(gè)或某幾個(gè)，或者讀取某個(gè) DS18B20 的 64 位地址。 例如 +125℃ 的數(shù)字輸出為 07D0H， +℃ 的數(shù)字輸出為 0191H，℃ 的數(shù)字輸出為 FF6FH， 55℃ 的數(shù)字輸出為 FC90H。 DQ2GND1VCC3 圖 14 DS18B20 的管腳排列 DS18B20引腳定義如下： (1) DQ為數(shù)字信號(hào)輸入 /輸出端 。 (3) 無須外部器件 。但是，如果在系統(tǒng)中采用時(shí)鐘芯片 DS1302，則能很好地解決這個(gè)問題。如果斷電時(shí)間較短 （ 幾小時(shí)或幾天 ） 時(shí)，就可以用漏電較小的普通電解電容器代替。 突發(fā)模式寄存器 如表 13 所示。當(dāng)為高時(shí)，選 擇 12小時(shí)模式。 控制字總是從最低位開始輸出。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 （ 雙向 ） ，后面有詳細(xì)說明。當(dāng) VCC2 小于 VCC1 時(shí)， DS1302由 VCC1 供電。 DS1302 是美國(guó) DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～ 。 P2 口是準(zhǔn)雙向 8 位 I/O 口。 (3) 控制或與其它電源復(fù)用引腳 RST、 ALE、 PSEN 和 EA/VPP。 (6) 串行口是具有一個(gè)全雙工的可編程串行通信口 。 系統(tǒng)框圖 如圖 11 所示。本文主要介紹了自行車測(cè)速儀的設(shè)計(jì)思想，電路原理，方案安徽工程大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 論證以及元件的選擇等內(nèi)容，整體上分為硬件部分和軟件部分設(shè)計(jì)。由于需要采用霍爾傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域，如汽車、電機(jī)、手機(jī)和電腦都已經(jīng)采用了該器件，而且這些市場(chǎng)在未來幾年的增長(zhǎng)較為穩(wěn)定，而其他一些新的應(yīng)用市場(chǎng)又不足以與上述幾個(gè)市場(chǎng)相比，因此霍爾傳感器在全球總的市場(chǎng)容量是較為穩(wěn)定的，每年的增長(zhǎng)率保持在 5%到 10%之間。轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法很多，根據(jù)脈沖計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測(cè)量的方法主要有 M 法 （ 測(cè)頻法 ） 、 T 法 （ 測(cè)周期法 ） 和 MPT法 （ 頻率周期法 ） ，該系統(tǒng)采用了 M 法 （ 測(cè)頻法 ） 。本文就是以這個(gè)作為出發(fā)點(diǎn)，嘗試設(shè)計(jì)一款低成本多功能的測(cè)速儀，旨在解決自行車駕駛者在駕駛時(shí)能夠準(zhǔn)確的知道車子的行駛狀態(tài)，根據(jù)周圍環(huán)境，做出正確的判斷和操作，提高了駕駛的安全性。并根據(jù)外界條件，如溫度，風(fēng)速等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，已達(dá)到最佳運(yùn)動(dòng)的效果。另外，年長(zhǎng)者多用第一類自行車，而年輕者則多喜歡使用第二類自行車。 7 表 13 DS1302 的工作模式寄存器 17 安徽工程大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V 表 格 清單 表 11 DS1302 控制字 8 圖 15 DS18B20 內(nèi)部?jī)?chǔ)存器結(jié)構(gòu)圖 6 圖 14 DS18B20 的管腳排列 33 張炎 ： 基于單片機(jī)的自行車測(cè)速儀電路設(shè)計(jì) IV 插圖清單 圖 11 系統(tǒng)框圖 24 附錄 B 一篇引用的外文文獻(xiàn)及其譯文 18 硬件軟件聯(lián)合調(diào)試 18 Proteus 軟件仿真 17 第 4 章 軟件調(diào)試 12 LCD 芯片 4 DS1302 temperature。該系統(tǒng)硬件電路簡(jiǎn)單，子程序具有通用性，完全符合設(shè)計(jì)要求。安徽工程大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 程序仿真，聯(lián)系 153893706 基 于單片機(jī)的自行車測(cè)速儀 電路設(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、休閑、鍛煉的首選。 為了便于擴(kuò)展和更改，軟件的設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，使程序設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系更加簡(jiǎn)潔明了。 Hall element。 2 課題研究的目的和意義 2 課題的發(fā)展概況 18 應(yīng)用 Keil 軟件進(jìn)行程序調(diào)試 22 參考文獻(xiàn) 31 附錄 D 源程序 4 圖 12 AT89S52 6 表 12 DS1302 有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器 7 表 14 DS18B20 溫度值格式表 隨著人們生活水 平的逐漸提高，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求也日益增加，尤其是對(duì)健身的要求。而對(duì)于自行車運(yùn)動(dòng)員來說，最為關(guān)心的莫過于一段時(shí)間內(nèi)的訓(xùn)練效果。 另外 自行車運(yùn)動(dòng)需一款測(cè)速裝置，以了解運(yùn)動(dòng)情 況 ,特別是對(duì)于運(yùn)動(dòng)員，他們需要一種能對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行測(cè)量并記錄的儀器， 通過記錄的數(shù)據(jù)，運(yùn)動(dòng)員可以分析自己的訓(xùn)練成績(jī)及訓(xùn)練過程，根據(jù)分析結(jié)果，可以調(diào)整自己的訓(xùn)練步驟 。轉(zhuǎn)速檢測(cè)方式采用霍爾脈沖法測(cè)量轉(zhuǎn)速有兩種簡(jiǎn)單的方式。因?yàn)楦鞣N應(yīng)用電機(jī)的部件、節(jié)氣門位置的檢測(cè)、各種閥體位置的 檢測(cè)都會(huì)用到霍爾傳感器。本文首先扼要的對(duì)該課題的自行車測(cè)速儀設(shè)計(jì)進(jìn)行總體的介紹；繼而具體介紹了自行車測(cè)速儀的硬件設(shè)計(jì)，包括傳感器的選擇，時(shí)鐘芯片的選擇，單片機(jī)的選擇，存儲(chǔ)器的選擇，顯示電路的設(shè)計(jì)，傳輸電路的設(shè)計(jì)等；然后闡述了該自行車測(cè)速儀 的軟件設(shè)計(jì)，包括主程序設(shè)計(jì)，子程序的設(shè)計(jì) ；最后對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)。 圖 11 系統(tǒng)框圖 單片機(jī) AT89S52 AT89S52 硬件結(jié)構(gòu) AT89S52 是美國(guó) Atmel 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器和 256B 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 Atmel 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)配置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89S52 單片機(jī)可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 (7) 具有一個(gè)數(shù)據(jù)指針 DPTR。 (4) 輸入 /輸出（ I/O）引腳 P0、 P P P3（共 32 根） 。在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，它可以作為擴(kuò)展電路高 8 位地址 總線送出高 8 位地址。采用三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM 數(shù)據(jù) 。 X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。SCLK 為時(shí)鐘輸入端 。在控制字指令輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位（ 0 位）開始。在 12小時(shí)模式時(shí)，位 5是為 1時(shí)，表示 PM。 表 13 DS1302的工作模式寄存器 工作模式寄存器 讀寄存器 寫寄存器 時(shí)鐘突發(fā)模式寄存器 CLOCK BURST BFh BEh RAM突發(fā)模式寄存器 RAM BURST FFh FEh DS1302 與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，首先由微處理器向電路發(fā)送命令字節(jié)，命令字節(jié)最高位 Write Protect（ D7） 必須為邏輯 1，如果 D7=0，則禁止寫 DS1302，即寫保護(hù)；D6=0，指定時(shí)鐘數(shù)據(jù)， D6=1，指定 RAM數(shù)據(jù)； D5～ D1指定輸入或輸出的特定寄存器；最低位 LSB(D0)為邏輯 0，指定寫操作 （ 輸入 ） ， D0=1，指定讀操作 （ 輸出 ） 。 100 μF就可以保證 1小時(shí)的正常走時(shí)。 DS18B20 DS18B20介紹 DS18B20 是美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司繼 DS1820 之后最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。 (4) 可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ~ 。 (2) GND為電源地 。 表 15為 DS18B20溫度對(duì)照表 。 RAM 指令用于主機(jī)對(duì) DS18B20 內(nèi)部RAM 的操作。 讀供電方式 0B4H 讀 DS18B20 的供電 模式， 寄生供電 時(shí)DS18B20 發(fā)送 “ 0” ，外接電源供電 DS18B20發(fā)送 “ 1” 。 另外還提供 DFN 封裝（ 2x3mm 或 5x6mm）。如果器件長(zhǎng)時(shí)間在絕對(duì)最 大額定條件下工作，其穩(wěn)定性會(huì)受到影響 [4]。串行數(shù)據(jù)（ SDA）引腳串行數(shù)據(jù)引腳為雙向引腳，用于把地址和數(shù)據(jù)輸入 / 輸出器件。如果連接到 VCC， 寫操作被禁止，但讀操作不受影響。 A3144E 系列單極高溫霍爾效應(yīng)集成傳感器是由穩(wěn)壓電源，霍爾電壓發(fā)生器，差分放大器，施密特觸發(fā)器和輸出放大器組成的磁敏傳感電路，其輸入為磁感應(yīng)強(qiáng)度，輸出是一個(gè)數(shù)字電壓訊號(hào) 。 圖 19 霍爾傳感器測(cè)量原理 轉(zhuǎn)速測(cè)量方法 轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法很多，根據(jù)脈沖計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測(cè)量的方法主要有 M 法 （ 測(cè)頻法 ） 、T 法 （ 測(cè)周期法 ） 和 MPT 法 （ 頻率周期法 ） ，該系統(tǒng)采用了 M 法 （ 測(cè)頻法 ） 。 LCD 芯片 LCD 接口 液晶顯示器件（ LCD）獨(dú)具的低壓、微功耗特性使他在單片機(jī)系統(tǒng)中特得到了廣泛的應(yīng)用，常用的液晶顯示模塊分為數(shù)顯液晶模塊、點(diǎn)陣字符液晶模塊和點(diǎn)陣圖形液晶模張炎 ： 基于單片機(jī)的自行車測(cè)速儀電路設(shè)計(jì) 14 塊，其