【正文】 論文主要是在參考各種資料和相關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上完成的，所參考的專業(yè)文獻(xiàn)在論文中已經(jīng)列單出來，但還有部分來源資料參差不齊不能在論文中詳細(xì)列出，在這里也說明一下?？梢圆捎梅謺r的方法，輪流控制各個顯示器的 COM 端，使各個顯示器輪流點(diǎn)亮。中斷子程序流程圖如圖 42所示。將高 4位切換到低 4 位 MOV DISPBUF+1,A 22 MOV A,R4 ANL A,0FH MOV DISPBUF+2,A MOV A,R5 ANL A,0F0H SWAP A MOV DISPBUF+3,A MOV A,R5 ANL A,0FH MOV DISPBUF+4,A CLR SpCalc 。 。 。定時中斷 1 入口 ORG 30H START: MOV SP,5FH 。這樣，每次定時器 T1 的開啟時間剛好為轉(zhuǎn)一圈的時間，根據(jù)輪子的周長就可以計算出自行車的速度。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、清除、計程和計速等不同的操作。模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計 即是根據(jù)要求和硬件設(shè)計的結(jié)構(gòu)，將整個系統(tǒng)的功能分成許多小的功能模塊，再根據(jù)這些小的功能模塊進(jìn)行程序編寫的過程。 LED 顯示方式有動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種方式。 17 顯示電路的設(shè)計 本設(shè)計中采用 LED 數(shù)碼管顯示。只要 RET 保持高電平，則 89C52 循環(huán)復(fù)位。 t t 0 0 v v 霍爾輸出圈脈沖 二分頻后的波形 16 AT89C52XTAL 2XTAL 133pFC133pFC21212MHZ 圖 313 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。 時鐘電路的設(shè)計 時鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作。觸發(fā)器具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，即 “0” 和 “1” ，在一定的外界信號作用下，可以從一 個穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一個穩(wěn)定狀態(tài)。單片機(jī)首先向 AT24C02 發(fā)送寫信號，當(dāng)確認(rèn)后從單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)儲存單元提取數(shù)據(jù)然后向 AT24C02 的內(nèi)部地址傳送數(shù)據(jù)。每寫入或讀出一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動加 1，以實(shí)現(xiàn)對下一個存儲單元的讀寫。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 30 M a y 20 09 S he e t of F i l e : E : \畢業(yè)設(shè)計 單片機(jī)測速 \ t a ng l e i .dd b D r a w n B y :RL 2KS N H123V C CV ou t 圖 38 傳感器輸出電路 存儲器電路 AT24C02 是美國 ATMEL 公司的低功耗 CMOS 串行 EEPROM，它是內(nèi)含 2568 位存儲空間，具有工作電壓寬（ ～ ）、擦寫次數(shù)多（大于 10000 次）、寫入速度快（小于 10ms）等特點(diǎn)。 Bop 與 Bre 之間的滯后 (或稱為回差 )使開關(guān)動作更為可靠?；魻栯妱?Uh=KhIcB(其中 Kh為霍爾元件靈敏度，它與所用的材料及幾何尺寸有關(guān) )。 TF0（ ）定時 /計數(shù)器 T0 溢出中斷請求標(biāo)志位。定時 /計數(shù)器 T1 計數(shù)溢出時由硬件自動置 TF1 為 1。 GATE：門控制。電平觸發(fā)方式的中斷請求是低電平有效。當(dāng)振蕩器正在運(yùn)行時 ,持續(xù)給出 RST 引腳兩個機(jī)器周期的高電平便可完成復(fù)位。 3. P3 口： P3 口的 ～ 、 是帶有內(nèi)部上拉電阻的七個雙向 I/0 引腳。 AT89C2051 芯片的 20 個引腳功能為： 1. Vcc：電源電壓。 本設(shè)計選用 AT89C52 單片機(jī)， AT89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器。目前 ，單片機(jī)被廣泛的應(yīng)用于測控系統(tǒng)、工業(yè)自動化、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。 本課題選用 LED 動態(tài)顯示器。所謂動態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時都在顯示 ， 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。 LED 顯示器工作方式有兩種靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式。由霍爾元件加整形電路構(gòu)成的霍爾開關(guān)系統(tǒng)，具有輸出響應(yīng)快，數(shù)字脈沖性能好，安裝方便，性能可靠，不受光線、泥水等因素影響，價格便宜 的優(yōu)點(diǎn)。 圖 24 霍爾元件和磁鋼實(shí)際圖 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)軸的圓周上粘上一粒磁鋼，讓霍爾開關(guān)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。 圖 21 光電 傳感器的原理圖 圖 22 遮光葉片 將光敏電阻安裝在自行車前又的一側(cè)，在同等高度的另一側(cè)安上一個高亮度的發(fā)光二極管。 3. 對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，要求用 LED 顯示里程總數(shù)和即時速度。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脈沖信號，并從引腳 中斷 0 端輸入，傳感器每獲取一個脈沖信號即對系統(tǒng)提供一次計數(shù)中斷。 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；最后對本次設(shè)計進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié) 。 關(guān)鍵詞：單片機(jī)、 LED 顯示 、 里程 /速度 、 霍爾元件 2 引言 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。 目 錄 摘 要 .......................................................1 引言 ????????????????????????????????? 2 第 1 章 系統(tǒng)方案分析與設(shè)計 ???????????????????????? 3 ?????????????????????????? 3 第 2 章 系統(tǒng)單元模塊 與速度算法概述 傳感器選型 ???????????????????????????? 4 單片機(jī)選型 ???????????????????????????? 5 顯示模塊選型 ??????????????????????????? 6 算法的概述 ???????????????????????????? 6 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 單片機(jī)主控電路 ????????????????????????? .7 單片機(jī)概述 ?????????????????????????? ? 7 單片機(jī)得引腳功能介紹 ?????????????????????? 8 單片機(jī)中斷系 統(tǒng)介紹 ??????????????????????? 10 單片機(jī)定時器 /計數(shù)器功能介紹 ?????????????????? ..10 霍爾傳感器的測溫原理 ?????????????????????? ..11 儲存器電路 ??????????????????????????? ..13 74LS74 芯片 ??????????????????????????? .14 時鐘電路的設(shè)計 ????????????????????????? ? 15 復(fù)位電路的設(shè)計 ???? ?????????????????????? 16 顯示電路的設(shè)計 ?????????????????????????? 17 第 4 章 系統(tǒng) 軟件設(shè)計 概述 ??????????????????????????????? ? 18 總體程序設(shè)計 ??????????????????????????? ..18 中斷子程序設(shè)計 ??????????????????????????? 22 里程計算子程序 ??????????????????????????? 23 顯示子程序的設(shè)計 ?????????????????????????? 24 總結(jié)與展望 ?????????????????????????? ..26 參考文獻(xiàn) ??????????????????????????? ..27 1 摘 要 隨著居民生活水平的不斷提高， 人們對于生活質(zhì)量的要求也日益增加，尤其是對健身的要求。以 AT89C52 單片機(jī)為 核心， A44E 霍爾傳感器測轉(zhuǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)對自行車?yán)锍?/速度的測量統(tǒng)計，采用 24C02 實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)掉電的時候保存里程信息，并能將自行車的里程數(shù)及速度用 LED 實(shí)時顯示。 具體的硬件電路包括 AT89C52 單片機(jī) 、霍爾元件 以及 LED 顯示電路等。每次中斷代表車輪轉(zhuǎn)動一圈，中斷數(shù) n和 周長 L的乘積為里程值。 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。在同等高度的輻條上貼上一圈黑色材料，并在黑色材料上打上等間距的小孔，這樣當(dāng)小孔經(jīng)過光敏電阻時，光敏電阻根據(jù)光電流的變化發(fā)出脈沖， 從而測量里程。如果在圓周上粘上多粒磁鋼，可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周