【正文】 3 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。 關(guān)鍵字：里程 /速度；霍爾元件；單片機(jī)； LED 顯示 Abstract With the improvement of people39。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，利用中斷和定時(shí)器分別對里程進(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)。 STC89C52 管腳圖如圖 6 所示。在這種方式下，在兩個(gè)相鄰機(jī)器周期內(nèi)， 0INT 和 1INT 引腳 電平發(fā)生變化，即在第一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)為高電平，第二個(gè)機(jī) 11 器周期內(nèi)為低電平，就激活外部中斷。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性，后者是檢測受檢對象上人為設(shè)置的磁場，用這個(gè)磁場來作被檢測的信息的載體。 (1)、 (2)、 (3)代表集成霍爾開關(guān)的三個(gè)引出端點(diǎn)。測量時(shí)，在 2 兩端加 5V 直流電壓 ,在輸出端 3與 1之間接一個(gè) 2k? 的負(fù)載電阻，如圖 9所示。單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘方式的振蕩電路如圖 10所示。只要 RET 保持高電平，則 89C52 循環(huán)復(fù)位。 顯示電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中采用 LED 數(shù)碼管顯示。 LED 顯示方式有動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種方式。模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)即是根據(jù)要求和硬件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，將整個(gè)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。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。這種中斷請求是在單片機(jī)芯片內(nèi)部發(fā)生的，因此無須在芯片上設(shè)置引入端。通過仿真、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行，能滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)的指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對自行車?yán)锍?/速度的計(jì)算功能，并用 LED 顯示，里程與速度分別根據(jù)以下公式求得： 里程 =脈沖總數(shù) 車輪周長 速度 =車輪周長 247。 畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，但是它卻給我留下了美好的回憶，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中加深了師生的感情和同學(xué)之間的友誼，覺得每一天都是那么的充實(shí)和愉快。x) for(y=110。 22 P1=0xff。 P2=0xff。i++) { display(i,str[i])。 for(i=0。 //設(shè)置下降沿觸發(fā) } void main(void) { uchar i。 // 段選 delayms(1)。 for(x=z。也要感謝我的同學(xué)們，在我遇到困難時(shí)主動(dòng)幫我解決，使我很快地攻克了一個(gè)又一個(gè)難關(guān)。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單性，故盡可能簡化硬件電路，節(jié)省線路板的空間，達(dá)到硬件電路最優(yōu)化設(shè)計(jì)。在單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器，以對其中的計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法，來實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能。 總體程序設(shè)計(jì) 在主程序模塊中，需要 完成對各接口芯片的初始化、自行車?yán)锍毯退俣鹊某跏蓟?、中斷向量的設(shè)計(jì)以及開中斷、循環(huán)等待等工作。 3 軟件程序設(shè)計(jì) 概述 在硬件設(shè)計(jì)完畢之后，接下來就是設(shè)計(jì)中最核心和最為主要的軟件部分設(shè)計(jì)。如圖 12 所示。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。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。 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。傳感器主要特性是它的輸出特性，即輸入磁感應(yīng)強(qiáng)度 B與輸出電壓 V0 之間的關(guān)系?；魻栃?yīng)原理圖如圖 7 所示。按照霍爾器件的功能可將它們分為：霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件，前者輸出模擬量，后者輸出數(shù)字量。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。 圖 5 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 中斷系統(tǒng) CPU 存儲(chǔ)器 并行 I/O口 串口 I/O口 TXD TXD RXD T INT P0P3 10 單片機(jī)的引腳功能介紹 STC89C52 是 低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8K Bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（ EPROM）和 256 字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大， STC89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制場合應(yīng)用。磁傳感器是一種將磁學(xué)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕钠骷蜓b置。模塊化設(shè)計(jì)使程序的可讀性好、修改及完善方便。在粘磁鋼時(shí)要注意，霍爾傳感器對磁場方向敏感，粘之前可以先手動(dòng)接近一下傳感器，如果沒有信號輸出，可以換一個(gè)方向再試。使用單片機(jī)進(jìn)行測速，可以使用簡單的脈沖計(jì)數(shù)法。當(dāng)里程鍵按下時(shí)，里程指示燈亮， LED 切換顯示當(dāng)前里程，與當(dāng)速度鍵按下時(shí)，速度指示燈亮， LED 切換顯示當(dāng)前速度 。 軟件設(shè)計(jì)包括：芯片的初始化程序、定時(shí)中斷采樣子程序、顯示子程序等，軟件采用匯編語言編寫，軟件設(shè)計(jì)的思想主要是自頂向下，模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)子模塊逐一設(shè)計(jì)。 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。軟件部分用匯編語言進(jìn)行編程，采用模塊化設(shè)計(jì)思想。 自行車的速度里程表能夠滿足人們最基本的需求，讓人們能清楚地知道當(dāng)前的速度、里程等物理量。s living standard, the bicycle is not only 4 the mon transport, transport tool, but as people entertainment, leisure, exercise of speed of the bicycle speedometer can satisfy people39。本設(shè)計(jì)采用了 MCS51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)一種體積小、操作簡單 的便攜式自行車的速度里程表，它能自動(dòng)地顯示當(dāng)前自行車行走的距離及運(yùn)行的速度。 本系統(tǒng)總體思路如下：假定輪圈的周長為 L，在輪圈上安裝 m個(gè)永久磁鐵，則測得的里程值最大誤差為 L/m。 實(shí)現(xiàn)：利用單片機(jī)自帶的計(jì)數(shù)器 T1 對霍爾傳感器脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)。里程測量傳感器的選擇也有以下幾種方案：使用光敏電阻對里程進(jìn)行測量、利用編碼器對車輪的圈數(shù)進(jìn)行測量、利用霍爾傳感器對里程進(jìn)行測量、利用干簧管型傳感器測量里程。 A44E 的外形如圖 1所示。 外部信號 霍爾傳感器 外部存儲(chǔ)器 STC89C52單片機(jī) 里程顯示 速度顯示 報(bào)警部分 8 數(shù)據(jù) 處理子程序是將進(jìn)入單片機(jī)的脈沖信號與實(shí)際要顯示值之間有一定的對應(yīng)關(guān)系，經(jīng)過軟件編程顯示所需要的值。其中最具代表的磁傳感器就是霍爾傳感器，在自動(dòng)檢測系統(tǒng)中， 利用霍爾傳感器測轉(zhuǎn)數(shù)是一種最基本的測量工作。 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 STC89C52 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。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。通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài) 發(fā)生變化的時(shí)間等，轉(zhuǎn)變成電量來進(jìn)行檢測和控制。在電源端加電壓 Vcc，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍爾電勢發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，當(dāng)霍爾片處在磁場中時(shí)，在垂直于磁場的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生