【正文】 不穩(wěn)定 。 軟件采用 C 語言編寫，采用模塊化設計思想，程序可讀性強 ，修改方便快捷 。 當完成自行車里程表的調試工作后，便可利用其完成功能測試：初始 時，液晶屏顯示器顯示數(shù)據(jù)為 0，若霍爾傳感器周圍的磁場始終不變，則液晶顯示屏始終顯示數(shù)據(jù)為 0；當霍爾傳感器周圍的磁場開始發(fā)生時，液晶顯示屏的內容發(fā)生變化。 鍵盤掃描函數(shù)，使用行列反轉掃描法 。顯示 模塊流程圖如圖 43 所示 ： 圖 43 顯示子程序流程圖 鍵盤掃描 模塊 設計 鍵盤是實現(xiàn)人機對話的必要設備，用戶 可用鍵盤向計算機輸入數(shù)據(jù)或命令。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 20 Y N 主程序流程圖如圖 41 所 示 ： 圖 41 總體流程圖 Y N N Y 脈沖接收 ? 調用脈沖接收子程序 調用里程子程序 調用瞬時速度子程序 鍵盤掃描 秒表計時 ? 調用秒表計時子程序 顯示信息 鍵盤輸入 ? 調用顯示子程序 結束 LCD、定時器初始化 開中斷 開始 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 21 Y N N Y Y N Y N 數(shù)據(jù)采集 模塊設計 本設計中 數(shù)據(jù)準確性 最重要的部分就是 當周圍磁場變化時 [13] ， 脈沖接收子程序的設計，即 信息 采集部分的設計。 本設計是在 Keil C 環(huán)境下開發(fā)的， Keil C 軟件支持 C 語言的編程及調試，程序編寫 運用方便，是做 C 語言畢業(yè)設計者的首選。首先讓 P3 口高四位為 1，低四位為 0，若有按鍵按下，則高四位中會有一個 1 翻轉為 0，低四位不會變，此時即可確定被按下的鍵的行位置，然后讓 P3 口高四位為 0，低四位為 1， 若有按鍵按下，則低四位中會有一個 1 翻轉為 0，高四位不會變，即可確定被按下 鍵 的列位置。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平 1 時選擇數(shù) 據(jù)寄存器 ， 低電平 0 時選擇指令寄存器。 此外， STC89C52 可通過軟件設置省電模式 。 ALE/PROG：地址鎖存允許信號 。STC89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦除 只讀存儲器（ FPEROMFlash Programable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 COMOS8 的微處理器，俗稱單片機。與 LED 顯示系統(tǒng)相比， LCD1602具有以下優(yōu)點： 使用者僅僅直接送入數(shù)據(jù)和指令可實現(xiàn)所需的顯示，使用方便快捷 。鍵的數(shù)目增多時，硬件變得復雜。再者，既 然執(zhí)行速度快了，那么那些非定時器控制的精確延時肯定要受影響，用 STC 時注意得加長延時，大約是AT 的 1030 倍，這一點 在程序 調試 的過程中 可以 切身 感受到 。 再者， AT89C51 目 前的售價比 8031 還低，市場供應也很充足。 本次設計中使用的是開關型傳感器（輸出為數(shù)字量），開關型集成霍爾傳感器具有使用壽命長、無觸點磨損、無火花干擾、無轉換抖動、工作頻率搞、溫度特性好、能適應惡劣環(huán)境等優(yōu)點，主要應用在汽車點火系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、轉換 /里程測定、機械設備的限位開關、按鈕、電流的測定與控制、位置及角度的檢測等。 DS1302控制字 該系統(tǒng)需要對時間進行讀取和 設定，所以，在掌握控制字之后，還必須熟悉DS1302 內部各寄存器的地址和特殊狀態(tài)位，其內部 各寄存器的地址和特殊狀態(tài)位如表 21 所示。 I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。其讀寫時序如圖所示。復位要求微控制器將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒 ，然后釋放，DS18B20 收到信號后等待 16～ 60 微秒 左右，然后發(fā)出 60～ 240 微秒的存在低脈沖，微控制器收到此信號表示復位成功，如果沒有收到復位成功信號，則表示 DS18B20出現(xiàn)問題，可以用來作為系統(tǒng)設計時的故障提示 、 判斷信號。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內部會鎖存 EA 端狀態(tài)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定 的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。對 P3 端口寫“ 1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 引腳號第二功能 ： T2（定時器 /計數(shù)器 T2 的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（ 系統(tǒng)編程用） MISO（ 系統(tǒng)編程用） SCK（ 系統(tǒng)編程用） P2 口： P2 口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅動 4 個 TTL 邏輯電平。作為輸出口，每位能驅動 8 個TTL 邏輯電平。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè) 80C51產品指令和引腳完全兼容。 第 2 章 數(shù)字萬年歷硬件設計 微控制芯片采用 Atmel 公司的 AT89S52，其內部 含有 8k 字節(jié) Flash，支持 USBISP編程，十分方便。 最后，要對選用的芯片進行學習，尤其是其工作時序 ，這是實現(xiàn)系統(tǒng)的關鍵。 近年來隨著計算機在社會 各 領域的滲透 , 單片機的應用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制方式 日新月益。 35 附錄 C 程序清單 19 程序流程圖 17 第 4 章 系統(tǒng)軟件設計 14 主控模塊 12 第 3 章 系統(tǒng)硬件設計 本里程表的 設計具有結構簡單，成本低廉，顯示清晰，穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。 本文先對里程表設計當中所需設備作了詳細介紹，對設計中存在的問題進行了說明；而后對硬件和軟件部分的設計和實現(xiàn)作了認真的分析 。 10 主控芯片的選擇 24 第 6 章 結論與展望 24 附錄 B 硬件原理圖 但是，隨著科技的發(fā)展，人們 生活水平 不斷提高，人們所關心的不僅僅是時間，還有其他一些像室內溫度、 農歷日期、星期等和人們生活聯(lián)系緊密的數(shù)據(jù)，甚至對數(shù)字萬年歷的外觀也提出新的要求，這就對萬年歷的功能提出新的更高的要求。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 2 其次 ， 系統(tǒng)設計要做的工作是電源分析和設計，該設計選用的集成芯片都采用 +5V電源 供電， 所以，要先對常見 220V 交流電源進行變換，得到較為穩(wěn)定的、 可以滿足系統(tǒng)要求的 +5V 穩(wěn)壓電源。在時間設定環(huán)節(jié)，要有設定提示，本系統(tǒng)以 游標閃爍 方式 提示用戶當前所修改的數(shù)據(jù)，為此，要對游標閃爍控制 方式進行學習。 AT89S52 具有 8K 在線 系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。 P0 口： P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸入 口 使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流。 P3 口： P3 口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅動4 個 TTL 邏輯電平。 上電復位硬件原理 ALE/PROG—— 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 EA/Vpp—— 外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。 該系統(tǒng)需要測量室溫，精度要求不是太高，所以， 該系統(tǒng) 選用 DS18B20 作為溫度傳感器，其管腳排列如圖 所 DS18B20 管腳 微控制器控制 DS18B20 完成溫度轉換必須經過三個步驟：每一次讀寫之前要對DS18B20 進行復位，復位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對DS18B20 進行預定的操作。所有讀時間片的最短持續(xù)期 限為 60 微秒 ， 各個讀時間片之間必須有最短為 1 微秒的恢復時間。 DS1302管腳 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， Vcc2 為主電源， 在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘 的連續(xù)運行。如果在 傳送過程中 RST 置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送。同樣，在緊跟 8 位 控制指令字后的下一個 SCLK 脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從 低位 0 到高位 7?；魻杺鞲衅骶哂性S多的優(yōu)點，其結構牢固，體積小，質量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達 1MHz） ，耐震動， 不怕灰塵、油污、水汽及煙霧等的污染和腐蝕。寫入單片機內的程序還可 以進行加密，這又 可以 很好地保護我們的勞動成果。 STC 單片機執(zhí)行指令的速度很快，大約是 AT 的 330 倍 （ 盡管快是好事，但這樣一來，在 AT 上好使的程序在 STC 上不一定好用，最典型的例子就是那些對時序有嚴格 要 求的模塊，比如 I2C、 DS18B20 等的時序 ） 。編碼鍵盤必須具有必要的硬件，鍵按下后便產生對應的代碼，在新鍵按下之后一直保持該碼。 顯示 模塊 的選擇 本次畢設 中的顯示模塊部分選擇的是 LCD1602 液晶顯示屏（ 選擇 12864 也可以 ，石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 13 但是考慮 實際情況，采用 12864 器件有些浪費）。 主控 模塊 本文的主控模塊是通過應用 STC89C52 單片機芯片的計算功能來實現(xiàn)的。 RST/VPP：復位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個機器周期的高電平將使單片機復位。 P3 口： 帶有內部上拉電阻的 8 位準雙向 I/O 口線，名 稱為 ～ ， P3 口是一個多用途的端口 ： 可以作為一個準雙向 I/O 口 ， 也可以按位獨立定義。 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會產生 “ 鬼影 ” ，可以通過一個 10K 的電位器調整對比度）。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下，這種確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下的方法稱為“高低電平翻轉法”。 另外， 在整個設計過程中，軟件設計必須與硬件設計緊密地結合在一起 。 主控芯片STC89C52 和 LCD1602 之間通信的設計是一個較為繁瑣的步驟，在我們所使用的開發(fā)板上主控芯片 STC89C52 與 LCD1602 通過單片機自身的 P2 口連接， 獨立鍵盤與矩陣鍵盤的切換通過跳線 連接 來實現(xiàn) 其 LCD1602 顯示內 容的切換 。在停止騎行時，將此時的數(shù)據(jù)存放入 E2PROM 進行保存，在下次騎行時進行調用繼續(xù)顯示。按鍵未按時有上拉電阻保證此時輸入為高電平。 燒錄 程序 的對話框 如圖 56 所示 ： 圖 56 燒錄圖 在完成對程序的調試及燒錄之后，還需要對其進行演示，把開發(fā)板與電腦連上，設置好對應的接口，完成供電及下載。 本設計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 和可行性 ，故盡可能簡化硬件電路，節(jié)省線路板的空間，達到硬件電路最優(yōu)化設計。軟件采用模塊化設計，可讀性強，方便二次開發(fā)。 現(xiàn)在 我 即將揮別 自己 的大學生活， 萬千感慨上心頭，有對校園和同學 的 戀戀不舍，也 有 對 美好 未來的 憧憬。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 29 參考文獻 [1] 樓然苗 ， 李光飛 .51系列單片機設計實例 .北京航空航天大學出版社 ， 2021 [2] 松 井邦彥 ， 梁瑞林 .傳感器應用技術 141例 .科學出版社 ， 2021 [3] 李朝青 .單片機原理及接口技術 .北京航空航天大學出版社 ， 1994 [4] 何