【正文】 通二極管一樣是由一個(gè) PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦浴? 圖 系統(tǒng) LED 提示電路 (1)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的分類 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，本文介紹如何用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，他廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī) 、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電話機(jī)等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。因此，我們可以通過(guò)程序控制 腳的電平來(lái)使蜂鳴器發(fā)出聲音和關(guān)閉。 和 兩個(gè)引腳分別接兩個(gè)開關(guān)，通過(guò)調(diào)節(jié)這兩個(gè)開關(guān)，可以改變輪圈的半徑。計(jì)數(shù)器是用來(lái)計(jì)數(shù) 1s 鐘輪子的圈數(shù)。 圖 定時(shí)子程序圖 開始 重設(shè)定時(shí)器初值 送顯示數(shù)據(jù) 位選 RETI 宋丹： 基于單片機(jī)的自行車?yán)锍?速度計(jì)設(shè)計(jì) 30 算法流程 A44E 輸出端 OUT 連到單片機(jī)外部中斷 T0上，用磁鐵靠近 A44E，輸出端產(chǎn)生一個(gè)低電平信號(hào)，使 CPU 產(chǎn)生一次中斷計(jì)一次數(shù)。當(dāng)處于非可信模式時(shí)，通過(guò)一個(gè)接口傳送鍵碼以使板上鍵盤控制器對(duì)其進(jìn)行處理。樣機(jī)所用的電源 ,事先必須單獨(dú)調(diào)試后才能加到系統(tǒng)中 ,在不插芯片的情況下 ,加電檢測(cè)各底座上引腳的電位 ,仔細(xì)測(cè)量各點(diǎn)電位是否正常 ,尤其應(yīng)注意單片機(jī)底座上的各點(diǎn)電位是否正常 接通 5v 電源，液晶顯示器會(huì)顯示速度為 0，當(dāng)磁鐵靠近霍爾元器件時(shí)，就會(huì)顯示速度的值，不停的靠近 霍爾傳感器，速度的值就會(huì)越來(lái)越大。 新建的工程要起個(gè)與工程項(xiàng)目意義一致的名字，可以是中文名 。 （ 6） 向工程添加了源文件后，鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊 “TarGet 1” ，在彈出的菜單中選 “ 目標(biāo) Target 1 屬性 ” ， 在打開的話框中，選擇 “ 輸出 ” 選項(xiàng)卡，在這個(gè)選項(xiàng)卡中， “E 生成 HEX 文件 ” 選項(xiàng)前要打勾，按 “ 確定 ” 退出。若在實(shí)驗(yàn)板上實(shí)際驗(yàn)證的并不是我們預(yù)期的效 果，那么，就需要再次返回到編輯、修改源程序那一步，修改后再構(gòu)造所有，再次將生成的 Hex 文件燒寫、實(shí)驗(yàn)，直至成功！ 宋丹： 基于單片機(jī)的自行車?yán)锍?速度計(jì)設(shè)計(jì) 36 系統(tǒng)整體調(diào)試 圖 接通電源正常顯示 圖 時(shí)間顯示的變化 在調(diào)試中第一行和第二行的第一個(gè)按鍵分別是對(duì)時(shí)間的上調(diào)和下調(diào)，這兩幅圖的對(duì)比表示了在調(diào)試中顯示時(shí)間的變化。第二行的第三個(gè)數(shù)字表示自行車的運(yùn)行時(shí)間，所表示的是小時(shí)和分鐘，如果時(shí)間顯示小于一分鐘將不會(huì)顯示。第二行的第二個(gè)數(shù)字表示設(shè)置的半徑，半徑設(shè)置好的話會(huì)根據(jù)所設(shè)置的半徑來(lái)計(jì)算所行走的路程。在此次設(shè)計(jì)中本人也遇到了很多困難 ，開始拿到課題時(shí)還覺得很簡(jiǎn)單，可通過(guò)動(dòng)手做之后，才發(fā)現(xiàn)自己的不足，對(duì)單片機(jī)知識(shí)掌握的不牢，所有知識(shí)都只局限于課本上老師講過(guò)的，課外知識(shí)積累的太少。 目前各種電子技術(shù)發(fā)展迅速，自行車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也日趨完善，功能趨向于多元化，性能更加穩(wěn)定，具有防作弊、信息打印、語(yǔ)音提示、刷卡付費(fèi)和通信等功能。 在此過(guò)程中也遇到了問題，液晶顯示器的顯示屏顯示的字很模糊，因此在液晶顯示器的 3腳與地接了一個(gè) 2K～ 5K的電阻。從硬件調(diào)試現(xiàn)象看出，系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)基本符合設(shè)計(jì)要求，個(gè)別部分略有改動(dòng)。第一行的第二個(gè)數(shù)字表示運(yùn)行時(shí)的平均速度。第二行的第一個(gè)數(shù)字表示設(shè)置的最高速度，如果在運(yùn)行時(shí)自行車的瞬時(shí)速度超過(guò)這個(gè)值，蜂鳴器就會(huì)想起發(fā)出警報(bào)。 （ 10） 接下來(lái)，我們啟動(dòng) 51 編程器，將剛剛生成的 燒寫到單片機(jī)芯片，在 51 編程程序的菜單 “ 文件 ” 中， “ 打開 HEX 文件 ” 打開 .hex 文件 ， 執(zhí)行寫入操作 。 （ 5） 保存了 c 文件后，還要將其添加到工程中。在國(guó)內(nèi) PROTEL 軟件較易買到，有關(guān) PROTEL 軟件和使用說(shuō)明的書也有很多，這為它的普及提供了基礎(chǔ) 系統(tǒng)調(diào)試方法 （ 1） 在 Keil 系統(tǒng)中，每做個(gè)獨(dú)立的程序，都視為工程（或者叫項(xiàng)目）。電源故障包括電壓值不符合設(shè)計(jì)要求，電源引出線和插座不對(duì)應(yīng) ,電源功率不足和負(fù)載能力差等 硬件 調(diào) 試 方法 脫機(jī)調(diào)試是在樣機(jī)加點(diǎn)之前 ,先用萬(wàn)用表等工具 ,根據(jù)硬件電氣原理圖和裝配圖 ,仔細(xì)檢查樣機(jī)線路的正確性 ,并核對(duì)元器件型號(hào) ,規(guī)格和安裝是否合要求。 里程 S=周長(zhǎng) L*圈數(shù) n 速度 V=周長(zhǎng) L/t 通過(guò)計(jì)數(shù)外部中斷的脈沖數(shù)，每經(jīng)過(guò) 1s 進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)，從而得出速度，并計(jì)算出路程，再通過(guò)液晶 1602 顯示 按鍵掃描子程序 該鍵盤掃描引擎探測(cè)按鍵動(dòng)作。 89c52 單片機(jī)內(nèi)部含有兩個(gè)定時(shí)器可以分別進(jìn)行定時(shí)和計(jì)數(shù)的功能。本設(shè)計(jì)中取 m=1。對(duì)于以上幾個(gè)任務(wù)稍加分析可以看出 ， LCD顯示、按鍵掃描相對(duì)而言有實(shí)時(shí)要求，而時(shí)鐘任務(wù)則可用單片機(jī)的定時(shí)器實(shí)現(xiàn)。 (2)電磁式蜂鳴器驅(qū)動(dòng)原理 蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)它，單片機(jī) IO 引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的 TTL 電平基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，因此需要增加一個(gè)電流放大的電路。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，發(fā)光二極管正常發(fā)光，而當(dāng)系統(tǒng)停止運(yùn)行進(jìn)入等待模式時(shí)發(fā)光二極管也將熄滅來(lái)提示乘客。液晶顯示電路如圖 所示。 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。當(dāng) RS 和 R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時(shí)可以讀信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。LCDDISPLAY 華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 例如屏的第一行的亮暗由 RAM 區(qū)的 000H—— 00FH 的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H） =FFH時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度 為 8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（ 3FFH） =FFH 時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H） =00H， ??（ 00EH） =00H，（ 00FH）=00H 時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由 8 段亮線和 8 條暗線組成的虛線。 （ 4）功耗低 相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng) IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多 該計(jì)價(jià)系統(tǒng)的顯示電路采用 LCD1602液晶顯示 ,分別顯示時(shí)間、里程、速度和溫度。在“斷線報(bào)警器”的制作中，也會(huì)用到干簧管。當(dāng)車輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周 , 便發(fā)出一個(gè)脈沖給傳感器 , 傳感器輸出信號(hào)接在單片機(jī)的 TCAP端 (輸入捕捉端 ),輸入捕捉寄存器 (ICR)記錄 TCAP 端的脈沖次數(shù) , 再通過(guò)程序折合成行車?yán)锍碳八俣?。本文所?的是內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路，如圖 所示在 XTAL1 和 XTAL2 引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi) 部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 在本設(shè)計(jì)中采用了 89C52單片機(jī)作為中心處理系統(tǒng)進(jìn)行研究。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。 口的開關(guān)用于確定顯示的方式，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，顯示速度；打開時(shí)顯示里程。3) 車輪轉(zhuǎn)速按鍵模擬信號(hào) 。霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)把磁輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器 件。但是用動(dòng)態(tài)掃描的方式驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，亮度太低，在陽(yáng)光下 幾乎看不見顯示內(nèi)容，失去使用價(jià)值。另 CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。而單片機(jī) 8031 要進(jìn)行存儲(chǔ)器的擴(kuò)展比較麻煩，外圍器件多，而且 8031 的功耗也大 。 工作原理： 里程、速度等都是由干黃管元器件測(cè)量。 方案五： 干簧管傳感器： 干簧傳感器是密封的，因此它能幾乎工作于任何環(huán)境（如對(duì)濕度無(wú)影響）。 顯示部分：控制器采用 LCD1602，第一排顯示日期和時(shí)間，例如顯示 20xx 11 11 11：13,中間的冒號(hào)進(jìn)行閃爍表示當(dāng)前的秒在發(fā)生變化；第二排顯示當(dāng)前的速度，當(dāng)前的 溫度和騎行的里程。常用的測(cè)速元件有霍爾傳感器、光電傳感器和光電編碼器。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)。 國(guó)內(nèi)自行車?yán)锍逃?jì)已經(jīng)經(jīng)歷了四個(gè)階段的發(fā)展 ,從傳統(tǒng)的全部由機(jī)械元器件組成的機(jī)械式 ,到半電子式即用電子線路代替部分機(jī)械元器件的自行車?yán)锍逃?jì) ,再?gòu)募呻娐肥降侥壳暗膯纹瑱C(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自行車?yán)锍逃?jì)。s principle of work, the hardware constitution, various part of major functions as well as software39。 本文主要研究了以單片機(jī)為基礎(chǔ)的自行車?yán)锍?速度 器的設(shè)計(jì)。 STC89C52。 本課題在基于單片機(jī)基礎(chǔ)上對(duì)自行車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行研究，由于研究條件限制，本課題采用了按鍵來(lái)模擬自行車車輪的計(jì)費(fèi)脈沖信號(hào)，同時(shí)用 LCD1602 分別顯示里程器公里數(shù)、速度和溫度。 軟件設(shè)計(jì)包括：系統(tǒng)總程序設(shè)計(jì)、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 C 語(yǔ)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) . 設(shè)計(jì)思想 本設(shè)計(jì)的思想是：以 STC89C52 單片機(jī)為處理核心，用傳感器將車輪的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為 電脈沖，進(jìn)行處理后送入單片機(jī)。 最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：自行車的速度里程表具有里程、速度測(cè)試與顯示功能，采用單片機(jī)作控制，顯示電路可顯示里程及速度 。但如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不好，則系統(tǒng)不是很穩(wěn)定，這樣就為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)。由于干簧管傳感器的安裝、感應(yīng)距離等問題，本系統(tǒng)選用 嵌入式門磁 （內(nèi)部裝有干簧管），它默認(rèn)凈處于常開狀態(tài)，當(dāng)磁鐵接近傳感器時(shí)，傳感器兩端將自動(dòng)吸合。而總里程 L 除以總時(shí)間 t得到平均速度。 是最早最典型的產(chǎn)品，是在 8031 的基礎(chǔ)上片內(nèi)又集成 4KROM，作為程存 儲(chǔ)器。也就是說(shuō) STC89C52單片機(jī)是一種低功耗單片機(jī)。 LCD 液晶顯示模塊。 干簧管。 圖 系統(tǒng)總框圖 本設(shè)計(jì)能實(shí)時(shí)地將所測(cè)的速度與累計(jì)里程數(shù)顯示出來(lái) ,主要是將傳感器輸入到單片機(jī)的脈沖信號(hào)，將頻率實(shí)時(shí)地測(cè)量出來(lái)，然后通過(guò)單片機(jī)計(jì)算出速度和里程 ,再將所得的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到 TC4024 芯片中，通過(guò) AT89C52 單片機(jī)計(jì)算出來(lái)的速度和里程的數(shù)據(jù)，最后由LCD1602 顯示所測(cè)速度與里程。此控制信號(hào)是將輪子圈數(shù)的計(jì)數(shù)脈沖經(jīng)二分頻后形成（見圖 ），這樣，每次定 時(shí)器 T1 的開啟時(shí)間剛好為轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。片上 Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于。 ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào) PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通。單片機(jī)復(fù)位通 過(guò)按鍵產(chǎn)生高電平復(fù)位稱手動(dòng)復(fù)位。它的兩個(gè)觸點(diǎn)由特殊材料制成，被封裝在真空的玻璃管里。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、 LED數(shù)碼管、液晶顯示器。 宋丹： 基于單片機(jī)的自行車?yán)锍?速度計(jì)設(shè)計(jì) 18 圖 顯示硬件電路圖 LCD1602 的介紹 (1)液晶顯 示原理 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。這樣一來(lái)就組 成某個(gè)字符。 第 15 腳：背光源正極。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。當(dāng)里 程小于 1公里時(shí)，顯示 公里；當(dāng)里程計(jì)數(shù)超過(guò) 1公里時(shí)，顯示為 公里。當(dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從 P 區(qū)注入到 N 區(qū)的空穴和由 N 區(qū)注入到 P 區(qū)的電子，在 PN 結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與 N 區(qū)的電子和 P 區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。 蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。 程序中改變單片機(jī) 引腳輸出波形的頻率，就可以調(diào)整控制蜂鳴器音調(diào)，產(chǎn)生各種不同音色、音調(diào)的聲音。 系統(tǒng)在上電復(fù)位后，先對(duì)定時(shí)器 0 和定 時(shí)器 1 進(jìn)行設(shè)置和賦值，再進(jìn)行系統(tǒng)各參數(shù)初始化設(shè)置，開啟用于顯示模塊的定時(shí)器 0，再進(jìn)行按鍵掃描，通過(guò)鍵處理函數(shù)對(duì)各模塊進(jìn)行控制。從而可以計(jì)算出它的里程與速度。假定輪圈的周長(zhǎng)為 L，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/m。 本設(shè)計(jì)中采用了按鍵來(lái)切換各種不同狀態(tài)，而系統(tǒng)需要時(shí)刻查詢按鍵信息，因此需要采用按鍵掃描來(lái)實(shí)時(shí)查詢按鍵情況，在該程序中單獨(dú)編寫了按鍵掃描子程序，在有按鍵信息時(shí)進(jìn)行程序調(diào)用 和跳轉(zhuǎn)，該按鍵掃描子程序中還嵌套了按鍵掃描程序以處理在各種情況下的狀態(tài)切換。可以通過(guò)切換開關(guān)來(lái)查看此時(shí)的路程和半徑，最大速度和平均速度。 （ 2） Keil 環(huán)境要求我們?yōu)? Test 工程選擇一個(gè)單片機(jī)