【正文】 圖 七 (八 )段 LED 顯示器 3 自行車的速度里程表硬件電路設(shè)計(jì) 17 本設(shè)計(jì) 、 、 、 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(chǔ)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(gè) LED，逐步完成四個(gè) LED 的顯示。 LED 顯示器有兩種不同的形式：一種是發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極 LED 顯示器；另一種是發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極 LED 顯示器。按下按鈕，則直接把 +5V 加到了 RET/VPD 端從而復(fù)位稱為手動(dòng)復(fù)位。本設(shè)計(jì)晶振采用 12MHz，則計(jì)數(shù)周期為 6 1 11 2 1 0 1 1 2T Hz???? μ（ ）S 復(fù)位電路 的設(shè)計(jì) AT89C52 單片機(jī)的復(fù)位輸入引腳 RET 為 AT89C52 提供了初始化的手段。本設(shè)計(jì)采用前者。 t t 0 0 v v 霍爾輸出圈脈 沖 二分頻后的波形 14 74LS244 芯片的介紹 本次設(shè)計(jì)中的采用驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的芯片為 74LS244， 74LS244 為三態(tài)輸出的八位緩沖器和線驅(qū)動(dòng)器，若單片機(jī)輸出口直接接顯示部分電路，則電流太小，會(huì)導(dǎo)致顯示部分不能正常工作。觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，即 “0”和 “1”，在一定的外界信號作用下，可以從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。管腳圖如 所示。 TF0（ ）：定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 溢出中斷請求標(biāo)志位。定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1 計(jì)數(shù)溢出時(shí)由硬件自動(dòng)置 TF1 為 1。 GATE=0 時(shí)，只要用軟件使 TCON 中的 TR0 或 TR1 為 1，就可以啟動(dòng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作； GATE=1 時(shí)，要用軟件 TR0 或 TR1 為 1，同時(shí)外部中斷引腳 0INT 或 1INT 也為高電平時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作。 IP 的狀態(tài)由軟件設(shè)定，某位設(shè)定為 1，則相應(yīng)的中斷源為高優(yōu)先級中斷；某位設(shè)定為 源為低優(yōu)先級中斷。由此可見，在脈沖方式下，中斷請求信號的高電平和低電平狀態(tài)都應(yīng)至少維持一個(gè)機(jī)器周期，以使 CPU 采樣到電平狀態(tài)的變化，本次設(shè)計(jì)所采用的觸發(fā)方式為脈沖觸發(fā)方式。它們也由引腳以第二功能的形式提供的，即： 編程脈沖： 30 腳 ( /ALE PROG ) 編程電壓 (25V)： 31 腳 ( /EAVPP ) 表 P3 口引腳與第二功能 引腳 第二功能 信號名稱 RXD 串行數(shù)據(jù)接收 TXD 串行數(shù)據(jù)接收 0INT 外部中斷 0 申請 1INT 外部中斷 1 申請 T0 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 的外部輸入 T1 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 的外部輸入 WR 外部 RAM 寫選通 RD 外部 RAM 讀選通 單片機(jī)中斷系統(tǒng)介紹 中斷是指當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行正常程序時(shí)，系統(tǒng)中出現(xiàn)某些急需處理的事件， CPU 暫時(shí)中止當(dāng)前的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行服務(wù)程序，以對發(fā)生的更緊迫的事件進(jìn)行處理，待處理結(jié)束后， CPU 自動(dòng)返回原來的程序執(zhí)行 AT89C52 系列單片機(jī)的系統(tǒng)有 5 個(gè)中斷源， 2個(gè)優(yōu)先級，可實(shí)現(xiàn)二級中斷服務(wù)嵌套。 RST：復(fù)位信號。 ～ ： P3 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 I/O 接口 并行 I/O 接口的數(shù)據(jù)所有位同時(shí)傳送。定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器等部件都制作在一塊集成芯片上，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)從而實(shí)現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)的基本功能。當(dāng)施加的磁場達(dá)到工作點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓 (相對于地電位 )，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 。 霍爾傳感器的測量原理 霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)制成的一種磁敏傳感器。 傳感器及其測量系統(tǒng) 本次設(shè)計(jì)信號的捕獲采用的是霍爾傳感器。 系統(tǒng)軟件總體流程圖如圖 所示 。 目前，單片機(jī)被廣泛的應(yīng)用于測控系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化、智能儀表、集成智能傳感器、機(jī)電一體化產(chǎn)品、家用電器領(lǐng)域、辦公自動(dòng)化領(lǐng)域、汽車電子與航空航天器電子系統(tǒng)以及單片機(jī)的多機(jī)系統(tǒng)等領(lǐng)域。所以本設(shè)計(jì)采用霍爾元件對里程與速度進(jìn)行測量，既簡單易行，又經(jīng)濟(jì)適用。 實(shí)現(xiàn)：利用軟件編程，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到需要的數(shù)值。當(dāng)輪子每轉(zhuǎn)一圈，通過開關(guān)型霍爾元件傳感器采集到一個(gè)脈沖信號，并從引腳 中斷 0 端輸入，傳感器每獲取一個(gè)脈沖信號即對系統(tǒng)提供一次計(jì)數(shù)中斷。本文主要介紹了自行車的速度里程表的設(shè)計(jì)思想、電路原理、方案論證以及元件的選擇等內(nèi)容，整體上分為硬件部分設(shè)計(jì)和軟件部分設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn) ................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 顯示子程序的設(shè)計(jì) ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。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。 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(jì)。 自行車的速度里程表總體程序設(shè)計(jì) ..................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 結(jié)論 ............................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。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(gè)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(shí)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。里程及速度的測量，是經(jīng)過 MCS51 的定時(shí) /計(jì)數(shù)器測出總的脈沖數(shù)和每轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間，再經(jīng)過單片機(jī)的計(jì)算得出，其結(jié)果通過LED 顯示器顯示出來。 2. 對脈 沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)。常用的測速元件有霍爾傳感器、光電傳感器和光電編碼器。 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(gè) 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。 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(shí)器對分別對里程進(jìn)行累加、每轉(zhuǎn)一周的時(shí)間進(jìn)行測量。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)。 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。 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(gè)基本部分組成，如圖 （ a）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。 /計(jì)數(shù)器 單片機(jī)的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器是同一結(jié)構(gòu)，只是計(jì)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(jì)數(shù)信號；而定時(shí)器是由單片機(jī)內(nèi)部提供一個(gè)非常穩(wěn)定的計(jì)數(shù)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。在讀外部 ROM 時(shí)， PSEN 有效 (低電平 )，以實(shí)現(xiàn)外部 ROM 單元的讀操作。 VCC： +5V 電源。只要在 0INT 和 1INT 引腳上出現(xiàn)有效低電平時(shí)，就激活外部中斷方式。 EX0（ ）外部 0INT 中斷允許位； ET0（ ）定時(shí)