【正文】 MP START1 。關(guān)小數(shù)點(diǎn)顯示 。顯示小數(shù)點(diǎn)（） LCALL SSS 。計(jì)時(shí)器溢出，置溢出標(biāo)志INTT11: POP PSW 。累加器堆棧保護(hù) PUSH PSW 。清A MOV TL1,A 。溢出時(shí)計(jì)時(shí)單元賦0FFH（顯示速度為零） MOV TH1,0FFH 。中斷返回。計(jì)數(shù)沒(méi)溢出轉(zhuǎn)INTEX0OUT INC 61H 。 。延時(shí) LJMP CLEAR1 。開(kāi)定時(shí)器T1 SETB EA 。 MOV 21H,12H 。內(nèi)存置數(shù)據(jù)0FFH MOV 6AH,A 。 MOV 73H,A 。外中斷0用邊沿觸發(fā) SETB IT1 。跳至INTEX1中斷服務(wù)程序 ORG 001BH 。中斷初始化。也使我們從中得到了鍛煉。軟件采用匯編語(yǔ)言編寫，采用模塊化設(shè)計(jì)思想，程序可讀性強(qiáng)。硬件部分采用的器件應(yīng)用較廣泛，且價(jià)格低廉，如AT89C52單片機(jī)、D觸發(fā)器74LS7存儲(chǔ)器24C0驅(qū)動(dòng)器74LS244等。源代碼通過(guò)編譯無(wú)誤后，就可以進(jìn)行仿真，在仿真過(guò)程中不斷完善電路和程序的功能最后達(dá)到本次設(shè)計(jì)的目的。PROTEUS系統(tǒng)仿真平臺(tái)與開(kāi)發(fā)平臺(tái)是由英國(guó)Labcenter公司開(kāi)發(fā)的，是目前世界上最完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)。通過(guò)定時(shí)器計(jì)出每轉(zhuǎn)一圈所用的時(shí)間，用自行車車輪的周長(zhǎng)除以時(shí)間就得出自行車的速度。其高4位用于定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷控制，低4位借給外部中斷，用做中斷標(biāo)志和觸發(fā)方式選擇位。中斷1用于控制定時(shí)器T1的啟/停，當(dāng)輸入為0時(shí)關(guān)閉定時(shí)器。 自行車?yán)锍?速度計(jì)總體程序設(shè)計(jì)在主程序模塊中，需要完成對(duì)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(kāi)中斷、循環(huán)等待等工作。 報(bào)警電路圖第4章 自行車?yán)锍?速度計(jì)軟件程序設(shè)計(jì) 概述在硬件設(shè)計(jì)完畢之后，接下來(lái)就是設(shè)計(jì)中最核心和最為主要的軟件部分設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)采用共陰極接法。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(kāi)始執(zhí)行，即從程序存儲(chǔ)器中的0000H地址單元開(kāi)始執(zhí)行程序。本設(shè)計(jì)采用第一種方式。 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。 74LS74芯片的介紹74LS74是D觸發(fā)器的一種,它是一個(gè)具有記憶功能的二進(jìn)制信息存儲(chǔ)器件，是構(gòu)成多種時(shí)序電路的最基本邏輯單元。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式，通過(guò)器件地址輸入端 A0、A1和A2可以實(shí)現(xiàn)將最多8個(gè)24C02器件連接到總線上。TR1由軟件置1或清0。TF1（）定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。GATE：門控位。AT89C52單片機(jī)有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，即可實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷服務(wù)嵌套。脈沖觸發(fā)方式的中斷請(qǐng)求則是脈沖的負(fù)跳變有效。當(dāng)電源發(fā)生故障，電壓降低到下限值時(shí)，備用電源經(jīng)此端向內(nèi)部RAM提供電壓，以保護(hù)內(nèi)部RAM中的信息不丟失。例如，MCS51系列把芯片引腳數(shù)目限定為40條，但單片機(jī)為實(shí)現(xiàn)其功能所需要的信號(hào)數(shù)目卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)此數(shù)，因此就出現(xiàn)了需要與可能的矛盾。RST：復(fù)位信號(hào)。對(duì)端口P3寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。89C52的主要管腳功能如下：～：P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向I/O口，也是地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。串行I/O口的數(shù)據(jù)各位按順序傳輸，其特點(diǎn)是需要一對(duì)傳輸線，成本低；但速度慢，效率低，適合靜態(tài)顯示。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(chǎng)達(dá)到工作點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓(相對(duì)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(kāi) 。通過(guò)它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應(yīng)力、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(lái)進(jìn)行檢測(cè)和控制?；魻柶骷曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)。其中最具代表的磁傳感器就是霍爾傳感器，在自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中，利用霍爾傳感器測(cè)轉(zhuǎn)數(shù)是一種最基本的測(cè)量工作。 軟件總體流程圖第3章 自行車?yán)锍?速度計(jì)硬件電路設(shè)計(jì) 概述自行車?yán)锍?速度計(jì)的硬件電路設(shè)計(jì)是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)部分，它包括信號(hào)的捕獲、放大、整形，單片機(jī)的計(jì)算處理，數(shù)碼管的實(shí)時(shí)顯示和單片機(jī)外圍基本電路的設(shè)計(jì)。程序遵循模塊化設(shè)計(jì)的原則，采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法。(3) 光電編碼器光電編碼器的工作原理與光電傳感器一樣，不過(guò)它已將光電傳感器、電子電路、碼盤等做成一個(gè)整體，只要用連軸器將光電傳感器的軸與轉(zhuǎn)軸相連，就能獲得多種輸出信號(hào)。1Vcc 2GND 3OUT A44E外形圖使用霍爾傳感器獲得脈沖信號(hào)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)也可以做得較為簡(jiǎn)單，只要在轉(zhuǎn)軸的齒輪盤上粘上一粒磁鋼，霍爾元件固定在前叉上，當(dāng)車子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)霍爾元件靠近磁鋼，就有信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)不斷地產(chǎn)生脈沖信號(hào)輸出。目前，單片機(jī)被廣泛的應(yīng)用于測(cè)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。實(shí)現(xiàn)：利用軟件編程，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到需要的數(shù)值。本系統(tǒng)總體思路如下：假定輪圈的周長(zhǎng)為L(zhǎng)，在輪圈上安裝m個(gè)永久磁鐵，則測(cè)得的里程值最大誤差為L(zhǎng)/m。這3章內(nèi)容具體介紹了硬件設(shè)計(jì)過(guò)程、軟件設(shè)計(jì)過(guò)程和系統(tǒng)仿真過(guò)程。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(jiǎn)單的便攜式自行車?yán)锍?速度計(jì)，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。1886年英國(guó)人詹姆斯把自行車前后輪改為大小相同，并增加了鏈條，使其車型與現(xiàn)代自行車基本相同。1791年，法國(guó)人西弗拉克發(fā)明了最原始的自行車。 本文主要介紹了自行車?yán)锍?速度計(jì)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)。 Single Chip Microputer。本論文主要闡述一種基于霍爾元件的自行車?yán)锍?速度計(jì)的設(shè)計(jì)。自行車?yán)锍?速度計(jì)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。 Hall element。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(jiǎn)單的便攜式自行車?yán)锍?速度計(jì)，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。第1章 緒論自行車被發(fā)明及使用到現(xiàn)在已有兩百多年的歷史，這兩百年間人類在不斷的嘗試與研發(fā)過(guò)程中，將玩具式的木馬車轉(zhuǎn)換到今日各式新穎休閑運(yùn)動(dòng)自行車，自行車發(fā)展的目的也從最早的交通代步的工具轉(zhuǎn)換成休閑娛樂(lè)運(yùn)動(dòng)的用途。1869年德國(guó)斯圖加特出現(xiàn)了由后輪導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)的自行車，同時(shí)車上采用了滾動(dòng)軸承、飛輪、腳剎、彈簧等部件。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(cè)量騎車人的心跳、顯示騎車人熱量消耗等功能。本文的核心部分是第5章。里程及速度的測(cè)量，是經(jīng)過(guò)MCS51的定時(shí)/計(jì)數(shù)器測(cè)出總的脈沖數(shù)和每轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間，再經(jīng)過(guò)單片機(jī)的計(jì)算得出的，其結(jié)果通過(guò)LED顯示器顯示出來(lái)。3. 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，要求用LED顯示里程總數(shù)和即時(shí)速度。單片機(jī)由于將CPU、內(nèi)存和一些必要的接口集成到一個(gè)芯片上，并且面向控制功能將結(jié)構(gòu)作了一定的優(yōu)化，所以它有一般芯片不具有的特點(diǎn)：1. 體積小、重量輕；2. 電源單一、功耗低； 3. 功能強(qiáng)、價(jià)格低；4. 全部集成在一塊芯片上，布線短、合理；5. 數(shù)據(jù)大部分在單片機(jī)內(nèi)傳送，運(yùn)行速度快、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高。(1) 霍爾傳感器霍爾傳感器是對(duì)磁敏感的傳感元件，常用于信號(hào)采集的有A44E、CS30CS3040等，這類傳感器是一個(gè)3端器件，外形與三極管相似，只要接上電源、地，即可工作，通常是集電極開(kāi)路（OC門）輸出，工作電壓范圍寬，使用非常方便。每當(dāng)鋁盤隨著后輪旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，傳感器將向外輸出若干個(gè)脈沖。通過(guò)軟件控制單片機(jī)的功能是單片機(jī)的主要特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，程序的設(shè)計(jì)要考慮合理性和可讀性。作為輸入信號(hào)，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)。用它們可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用。前者是直接檢測(cè)出受檢測(cè)對(duì)象本身的磁場(chǎng)或磁特性，后者是檢測(cè)受檢對(duì)象上人為設(shè)置的磁場(chǎng)，用這個(gè)磁場(chǎng)來(lái)作被檢測(cè)的信息的載體。在電源端加電壓Vcc，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍爾電勢(shì)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(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差VH輸出，該VH信號(hào)經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到OC門輸出。 集成霍爾開(kāi)關(guān)接線圖 單片機(jī)的原理及應(yīng)用 單片機(jī)原理簡(jiǎn)介單片微型計(jì)算機(jī)是指集成在一個(gè)芯片上的微型計(jì)算機(jī)，也就是把組成微型計(jì)算機(jī)的各種功能部件，包括CPU(CentralProcessingUnit)、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM(RandomAccess Memory)、只讀存儲(chǔ)器ROM(ReadonlyMemory)、基本輸入/輸出(input/output)接口電路。中斷系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)中起著十分重要的作用，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中廣泛采用的一種實(shí)時(shí)控制技術(shù)，能對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行及時(shí)處理，從而大大提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位?！篜3是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3的輸出緩沖極可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)信號(hào)為低電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作限定在外部程序存儲(chǔ)器；當(dāng)信號(hào)為高電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開(kāi)始，并可延至外部程序存儲(chǔ)器。由于工藝及標(biāo)準(zhǔn)化等原因，芯片的引腳數(shù)目是有限制的。MCS51單片機(jī)的備用電源也是以第二功能的方式由9腳(RST/VPD)引入的。只要在和引腳上出現(xiàn)有效低電平時(shí)，就激活外部中斷方式。EX0（）外部中斷允許位；ET0（）定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0中斷允許位；EX1（）外部中斷允許位；ET1（）定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1中斷允許位；ES（）串行口中斷允許位；EA（）CPU中斷允許位。工作方式寄存器TMOD用于設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式。工作方式16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。TR1置1時(shí)時(shí)，定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器T1開(kāi)始工作；TR1置0時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1停止工作。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時(shí)鐘和所有起始停止信號(hào)的主器件控制的。在軟件編程時(shí)采用程序包來(lái)控制24C02發(fā)送或接受數(shù)據(jù)。經(jīng)74LS74二分頻后的信號(hào)輸入到，內(nèi)部定時(shí)計(jì)數(shù)器測(cè)得每轉(zhuǎn)一圈所用的時(shí)間，通過(guò)計(jì)算即可得里程值和即時(shí)速度。常用的時(shí)鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種為外部時(shí)鐘方式。本設(shè)計(jì)晶振采用12MHz，則計(jì)數(shù)周期為T=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。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。LED顯示器有兩種不同的形式：一種是發(fā)光二極管的陽(yáng)極都連在一起的，稱之為共陽(yáng)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。 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)本次報(bào)警電路采用蜂鳴器報(bào)警，當(dāng)即時(shí)速度超過(guò)預(yù)定值是蜂鳴器響，指示燈閃爍，提示應(yīng)該減速。由于要實(shí)現(xiàn)很多功能，所以采用模塊化設(shè)計(jì)，下面就其主要部分分別加以分析。將根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計(jì)算和判斷出行駛里程數(shù)。關(guān)中斷開(kāi)始現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)開(kāi)中斷中斷處理關(guān)中斷現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)開(kāi)中斷中斷返回定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON是8位寄存器，地址為88H，可以位尋址。當(dāng)標(biāo)志位（00H）為1時(shí)，說(shuō)明計(jì)數(shù)溢出，放入最大時(shí)間值（為0FFH）；當(dāng)標(biāo)志位為0時(shí)，將計(jì)數(shù)單元（TLTH6CH、6DH）的值放入68H~6BH單元。采用的調(diào)試系統(tǒng)為PROTEUS。單片機(jī)系統(tǒng)的仿真是PROTEUS VSM的一大特色，同時(shí)，本仿真系統(tǒng)將源代碼的編輯和編譯整合到同一設(shè)計(jì)環(huán)境中，這樣使得用戶可以在設(shè)計(jì)中直接編輯代碼，并且很容易地查看到用戶對(duì)源程序修改后對(duì)仿真結(jié)果的影響。第6章 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析本系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。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(jiǎn)單性，故盡可能簡(jiǎn)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)。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，是我們所學(xué)知識(shí)的一次升華，把理論知識(shí)運(yùn)用到了實(shí)際當(dāng)中。附錄Ⅰ 自行車?yán)锍?速度計(jì)硬件系統(tǒng)原理圖附錄Ⅱ 元件清單序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1單片機(jī)AT89C521個(gè)2驅(qū)動(dòng)器74LS2441個(gè)3D觸發(fā)器74LS741個(gè)4蜂鳴器SPEAK1個(gè)5封裝型LEDSR420561個(gè)6開(kāi)關(guān)5個(gè)7發(fā)光二極管LED3個(gè)8晶振12MHz1個(gè)9電容33PF2個(gè)