【正文】 TCON 用于控制其啟動(dòng)和中斷申請(qǐng) [9]。其格式如下： 表 34 位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 字節(jié)地址： 88H TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TF1（ ）： 光電式速度里程表設(shè)計(jì) 11 T1 溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。 TR1 由軟件置 1 或清 0。在 89C51 的時(shí)鐘電路工作后，只要在 RST 引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，光電式速度里程表設(shè)計(jì) 12 單片機(jī)內(nèi)部則初始復(fù)位。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 。在調(diào)試時(shí)要注意將 PC 串口波特率設(shè)為 1200。 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。 1602 的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為 4 位總線，低電平時(shí)為 8 位總線 N：低電平時(shí)為單行 顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符。 顯示接口電路設(shè)計(jì) 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A”。 LCD 顯示與單片機(jī)連接電路圖如圖 313； 1KRRSRWED0D1D2D3D4D5D6 VSSVDDVDDVCCLCD1602AT89C51 圖 313 液晶原理圖 光電式速度里程表設(shè)計(jì) 17 報(bào)警電路 本 次報(bào)警電路采用蜂鳴器報(bào)警，當(dāng)即時(shí)速度超過預(yù)定值是蜂鳴器響，指示燈閃爍，提示應(yīng)該減速。 按鍵接口電路如圖： S1S2S3S45K1R95K1R125K1R105K1R11VCC 圖 315 按鍵接口圖 光電式速度里程表設(shè)計(jì) 18 4 軟件設(shè)計(jì) 待測(cè)信號(hào)經(jīng)預(yù)處理電路后加至單片機(jī)的 引腳可為單片機(jī)測(cè)量信號(hào)頻率提供有效的輸入信號(hào)。再根據(jù)鋁盤與自行車的輪子保持著一樣的角速度，得到鋁盤的線速度與輪子線速度的關(guān)系，從而算出自行車在這 2 秒的平均速度。 M 法是測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)的脈數(shù)換算成頻率，因存在測(cè)量時(shí)間內(nèi)首尾的半個(gè)脈沖問題，可能會(huì)有 2 個(gè)脈的誤差。在計(jì)算里程時(shí)取了自行車的理想狀態(tài)。 通過單片機(jī)計(jì)算出來的速度和里程的數(shù)據(jù)，通過 LCD1602 顯示模塊直觀顯示。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。一旦出現(xiàn)低電平，則立即復(fù)位 TR0 終止定時(shí)器 ,以結(jié)束測(cè)周期程序。 將階段里程自動(dòng)與以前存儲(chǔ)的總 里程 相加， 再存入該存儲(chǔ)器，當(dāng)單片機(jī)斷電后，階段里程清零，當(dāng)有重新開始時(shí)，單片機(jī)重新計(jì)數(shù)與計(jì)時(shí)。 光電式速度里程表設(shè)計(jì) 23 各項(xiàng)參數(shù)分成四屏選擇顯示，按動(dòng) S5（ Disp）按流程圖所示進(jìn)行切換。 （ 1）實(shí)現(xiàn)了總里程的測(cè)量，并且里程當(dāng)里程小于 1KM 時(shí)，數(shù)據(jù)的顯示格式為 ，當(dāng)里程大于 1KM 時(shí)，數(shù)據(jù)的顯示格式為 ，更便于數(shù)據(jù)的讀取與測(cè)量。 ( 3 ) LCD 液晶顯示模塊 。 （ 2）當(dāng)顯示速度時(shí)，若自行車轉(zhuǎn)動(dòng)太快，顯示器會(huì)顯示過快，應(yīng)該將速度定時(shí)顯示，使人們能夠清楚地看出速度。 sbit RS=P3^7。 RW=1。 E=0。 wait()。 if(line==1) {=0x80+row1。 wr()。//小時(shí)十位 ww=sj%36000/3600。)。e39。 dispone(sww+0x30)。:39。//(6553620210)/256 TL1=0xdf。 dispone(bw+0x30)。 39。)。//第二行開始寫入，前已設(shè)置好指針自動(dòng)加一 dispone(39。 } } } /****************************************void ttimep()******************************** 階段時(shí)間數(shù)據(jù)處理及顯示子程序 ******************************************************************************************/ void ttimep() { sj=B。 s++。 {uchar 。 E=0。 RW=0。 uchar *s,line,row,dat,gw,sw,bw,qw,ww,sww,ssj,cgw,csw,cbw,cqw,cww,csww,cww2,MODE,tr1,tr2。 sbit P23=P2^3。若要使單片機(jī)準(zhǔn)確讀取外部脈沖，則脈沖的輸入周期不能超過 3us。其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高。通過仿真證明本次設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)的要求，能實(shí)現(xiàn)對(duì)里程、速度的顯示，功能性較強(qiáng)，具有一定的實(shí)踐意義，將會(huì)在許多場(chǎng)合應(yīng)用。當(dāng)接通電源或按 Reset 后，顯示歡迎畫面： DigitalBikeMeter Wele…. 系統(tǒng)延時(shí) 2 秒后進(jìn)入時(shí)鐘設(shè)置畫面： Set Time 00:00:00 依次按 S1S3 調(diào)整時(shí)鐘， S1 設(shè)定時(shí)位， S2 設(shè)定分位， S3 設(shè)定秒位，待時(shí)間設(shè)定完成后按 S4 確認(rèn)。當(dāng)車輪每轉(zhuǎn)一圈，通過光電傳感器將脈沖數(shù)輸入單片機(jī)內(nèi)，通過計(jì)數(shù)器計(jì)出脈沖數(shù)，再用乘法子程序算出里程數(shù)。測(cè)量時(shí)首先將零賦給 THO、 TL0 兩個(gè)寄存器以將定時(shí)器 T0 的運(yùn)行控制位 TR0 置位，同時(shí)也將 ET0 置位以允許定時(shí)器 T0 中斷。這種中斷請(qǐng)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。例如：我們的自行車車輪 半徑為 時(shí)，計(jì)算得出車輪的周長(zhǎng) 為 。如要增加速度測(cè)量的上限，可以減小編碼器的脈沖數(shù)，或使用更小更精確的計(jì)時(shí)單位，使一次測(cè)量的時(shí)間值盡可能大。 測(cè)量算法概述 速度測(cè)量是工控系統(tǒng)中最基本的需求之一，最常用的是用數(shù)字脈沖測(cè)量某根軸的轉(zhuǎn)速，再根據(jù)機(jī)械比、直徑換算成線速度。而 MN 所得到的正是這兩秒內(nèi)鋁盤在圓周上所走得 距離 S。電路中，按鍵輸入低電平有效。光標(biāo)加 1)， N=0(讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針減 1 amp。 與 LED 數(shù)碼管相比，液晶顯示器的顯示效果相對(duì)較好，液晶顯示器顯示不僅直觀，而且界面具有人機(jī)交互美觀的特點(diǎn)。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，光電式速度里程表設(shè)計(jì) 15 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)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 第 15 腳：背光電源接 5V 正電壓。 外形尺寸 (LxWxH) 視域尺寸 (WxHxT) 驅(qū)動(dòng)電壓 (V) or 工作溫度 :(oC) 0~50 or 20~70 存儲(chǔ)溫度 :(oC) 10~60 or 30~80 顯示類型 : STN or FSTN 顏色 : 藍(lán)色 (帶背光 ) 生產(chǎn)工藝 : SMT 其主要技術(shù)參數(shù)為： 顯示容量： ~； 工作電流： （ ） 模塊最佳工作電 壓： 字符尺寸： （ WXH） mm 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其 管腳定義如下 : 光電式速度里程表設(shè)計(jì) 14 圖 312 LCD1602 實(shí)物圖 第 1 腳： VSS 為地電源。 12Y112MHZC130pFC230pF 圖 311 晶振電路 光電式速度里程表設(shè)計(jì) 13 晶振是給單片機(jī)提供工作信號(hào)脈沖的，這個(gè)脈沖就是單片機(jī)的工作速度。上電時(shí)，剛接通電源，電容 C 相當(dāng)于瞬間短路， +5V 立即加到 RESET 端，該高電平使 89C51 全機(jī)自動(dòng)復(fù)位，這就是上電復(fù)位；若運(yùn)行過程中需要程序從頭執(zhí)行，只需按動(dòng)按鈕即可。 單片機(jī)外圍電路介紹 復(fù)位電路 AT89C51 單片機(jī)的復(fù)位輸入引腳 RST 為 AT89C51 提供了初始化的手段。 TR1（ ）： T1 運(yùn)行控制位。 表 33 M1 M0 工作方式 功能 0 0 工作方式 0 13 位計(jì)數(shù)器 0 1 工作方式 1 16 位計(jì)數(shù)器 1 0 工作方式 2 自動(dòng)再裝入 8 位計(jì)數(shù)器 1 1 工作 方式 3 定時(shí)器 0：分成兩個(gè) 8 位計(jì)數(shù)器 定時(shí)器 1：停止計(jì)數(shù) TCON TCON 的低 4 位用于控制外部中斷 ,已在前面介紹。TMOD 是定時(shí) /計(jì)數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能； TCON 是控制寄存器，控制 T0、 T1 的啟動(dòng)和停止及設(shè)置溢出標(biāo)志 。 從傳感器得到的矩形脈沖經(jīng)傳 輸后往往發(fā)生波形畸變。 脈沖發(fā)生源的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖 35所示。當(dāng)有物體擋在紅外光電發(fā)光二極管和高靈敏度的光電晶體管之間時(shí)，傳感器將會(huì)輸出一個(gè)低電平，而當(dāng)沒有物體擋在中間時(shí)則輸出為高電平，從而形成一個(gè)脈沖。當(dāng)葉片數(shù)較多時(shí)，旋轉(zhuǎn)一周可以獲得多個(gè)脈沖信號(hào)。 霍爾傳感器由永久磁鐵和開關(guān)型霍爾集成電路組成。 光電式速度里程表設(shè)計(jì) 4 軟件系統(tǒng)工作流程 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)。其中信號(hào)預(yù)處理電路包含信號(hào)放大、波形變換和波形整形。 光電式速度里程表設(shè)計(jì) 2 現(xiàn)在的車速表大多是電子式的， 用 LED 數(shù)碼管或 LCD 顯示，使速度顯示更加直觀。因此需要一種裝置進(jìn)行對(duì)訓(xùn)練中各種參數(shù)的測(cè)定記錄。而在國(guó)外，自行車卻是一項(xiàng)十分受歡迎的健身運(yùn)動(dòng)。 關(guān)鍵詞 光電傳感器 單片機(jī) 液晶顯示器 里程表 光電式速度里程表設(shè)計(jì) II THE DESIGN OF PHOTOELECTRIC BICYCLE ODOMETER ABSTRACT With the rapid development of technology, more and more widespread application of microputer, promote the traditional control detection technology constantly updated. Most of the current electronic odometer, and with the LED digital tube or LCD display realtime, display more intuitive. Electronic odometer flexible shaft using the contact speed sensor instead of driving, mileage tables can be installed without distance limitations, and further to effectively overe the mechanical disadvantages of mileage in the table. The plan adopts the system and configuration of bining the microcontroller AT89C51 as the main control puter ,using the photoelectric sensor bicycle odometer, speed measuring devices. when Different speed pulse signals of different frequencies produced by sensor are input into the microcontroller,after its calculation, liquid crystal will display the datas, making the bike39。光電式速度里程表設(shè)計(jì) I 光電式自行車速度里程表設(shè)計(jì) 摘要 隨著科技的 迅速 發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用 也越來越廣泛 ， 并 帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè) 技術(shù)不斷 更新。并且可以進(jìn)行擴(kuò)充，更方便于使用者。自行車在中國(guó)普遍作為代步工具。因?yàn)榻叹氁鶕?jù)一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練效果進(jìn)行評(píng)估，從而進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整已使運(yùn)動(dòng)員達(dá)到最佳的狀態(tài)。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)后置的車輛，要將車速表指針的偏轉(zhuǎn)動(dòng)力由變速箱經(jīng)軟軸等傳至駕駛室，軟軸必然布置的較長(zhǎng)，如何將這種長(zhǎng)長(zhǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軟軸從結(jié)構(gòu)上布置妥當(dāng)，肯定是一件十分困難的事