【正文】 西華大學電氣 信息學院智能化測控應用系統(tǒng)設計報告 2 總體方案設計 方案比較 方案一：采用數(shù)字芯片，用 555 定時器組成的多諧振蕩器產生方波信號，將產生的波形整形后輸入計數(shù)器，對波形脈沖進行加計數(shù)，記錄產生脈沖的個數(shù)，最后通過譯碼器和數(shù)碼管對模擬的速度進行顯示。在實時檢測系統(tǒng)中單片機是一個核心部件，此設計就是采用的 8052 單片機對機動車的超速行駛進行燈光報警。每年由于司機的超速行駛而產生的交通事故很多，因此造成的直接和間接經 濟損失更是無法估量，然而很多因超速行駛而造成事故的肇事者不是想開很快，而是他們根本沒有意識到自己在超速行駛，因此在交通事故發(fā)生之后大都感到后悔。單片機可以產生計數(shù)脈沖，來計算 1秒鐘內轉動的圈數(shù)，通過計算可得到其實時速度，并在 LCD 上顯示出來。其原理框圖如圖 22 所示： 圖 22 FPGA實現(xiàn)框圖 方案三：基于單片機，通過 C 語言編程控制各模塊的相互作用，實現(xiàn)速度測試功能的設計。 單片機最小系統(tǒng) EA/VP31X119X218RESET9RD/17WR/16INT0/12INT1/13T0/14T1/151234567839383736353433322122232425262728PSEN29ALE/P30TXD/11RXD/10IC389C5XC16R2110kGNDR221kVCCRSTRSTR1910kR20 10kC1922pFC2022pfCY2RP210k x8VCCP00P01P02P03P04P05P06P07P00P01P02P03P04P05P06P07VCCRXDTXDP10P11P12P13P14P15P16P17INT1INT0T0T1VCCRDWRX2X1P20P21P22P23P24P25P26P27ALEPSEN最小系統(tǒng)S22復位電路 圖 31 單片機最小系統(tǒng) 本設計最小系統(tǒng)的核心部件是 89C52 單片機，各管腳的連接如圖 31所示， P0端口的管腳接有上拉電阻。 第 5 頁 西華大學電氣 信息學院智能化測控應用系統(tǒng)設計報告 LCD 顯示電路 12345678910111213141516J101602W1POT1GNDGNDVCCP04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27VCCGNDW2POT1GNDVCCGNDVCCP05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27液晶顯示接口1234567891011121314151617181920J11NS12864FGNDVCCVCCGND 圖 32 LCD液晶顯示接口 液晶顯示口主要由兩個單排插座組成，分別為單列 20管腳和單列 16管腳的插座，可將 LCD 顯示器接插在上面，也可根據(jù)需要取下 LCD 顯示器。 報警電路 R151KQ19012VCCLS1SPK1GND蜂鳴器 圖 34蜂鳴 器報警電路 報警電路采用三級管驅動蜂鳴器報警，當 INT1 為高電平時蜂鳴器發(fā)出報警聲，表示所測的實時速度超過了報警速度，提示司機該減速行駛了。單片機是本設計的核心芯片，控制著整個電路的功能更，而程序的功能由燒寫到單片機里的程序來實現(xiàn)。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。在給出地址 “1” 時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內容。其它方面， 89C51 與 89C52 的區(qū)別不大，用法相同。 第 3腳： VL 為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調整對比度。 1602LCD 液晶模塊內部的控制器共有 11 條控制指令，如表 32所示： 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標志 或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM或 DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內容 11 從 CGRAM或 DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內容 表 32 控制命令表 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。 指令 6：功能設置命令 DL：高電平時為 4位總線，低電平時為 8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示 5x7 的點陣字符，高電平時顯示5x10 的點陣字符。 單片機最小系統(tǒng) 串口通信接口模塊 LCD 顯示模塊 電源模塊為整個電路供電 按鍵控制模塊 報警電路模塊 第 13 頁 西華大學電氣 信息學院智能化測控應用系統(tǒng)設計報告 ⑶ 按鍵控制模塊輸入一些信息到單片機內，使單片機內的報警速度、模擬汽車速度發(fā)生更改，司機就是通過按鍵模塊來設置自己需要的報警速度的。在經過單位變化，轉化為 Km/h，連同車速最大值 max和路程經 LCD顯示出來。 } else P00=1。 if(n3==1) {x1=x1+0xCF。} else if(n3==5) { x1=x1+0x03。} } 中斷測頻 void initial_int() { x1=0x00。 TL1=0Xb0。 TR0=1。 TL1=0XB0。 LcdRw=1。 } void LCD_Write(bit style, unsigned char input) { LcdEn=0。//注意順序 LcdEn=0。 LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR)。 str++。 { speedString[0] =speed/100+39。 sString[1] =(s%1000)/100+39。icount。 GotoXY(10,1)。 Print(sString)。 } 第 20 頁 西華大學電氣 信息學院智能化測控應用系統(tǒng)設計報告 5 系統(tǒng)調試 在 protel 中畫出原理圖，生成 PCB 板，參照 PCB 做成實 物板，下載一個完整程序測試板子正常工作，沒有出現(xiàn)焊接錯誤和元器件損壞等問題。之后對各個設計模塊進行了詳細的分析和設計準備工作，設計過程中，我們相互協(xié)調，積極參與完成各個技術實現(xiàn)的難點。若將模擬的方波信號用實際采 集的波形信號替代，則可以應用于現(xiàn)實生活。在人機交互系統(tǒng)中夜考慮的不是很周全，因此，設計仍有改進的空間。 if(n1==20) { s=s+n2*10/36。 } 開始 初始化 T0,T1,INT0 初 始化 LCD 顯示器 While（ 1） T0 產生中斷斷 單片機產生脈沖 產生模擬速度的脈沖 INT0 產生中斷 T1產生中斷 n0 對 T0 產生的脈沖進行計數(shù) n1對 T1中斷次數(shù)進行計數(shù) KEY4? 增加 T0初值 暫?；蜷_始T1 n1=20？ n0 賦給 n2， n2 賦給speed，計算 s 的值 LCD 顯示 speed、 s 和 max的值 Speedmax? 報警 INT0 中斷程序： void int_2() interrupt 0 { n0=n0+1。 n1=0。在本次設計中，我們要特別感謝胡兵老師及研究生師兄對我們的指導，也要感謝同學們對我們的幫助，有了你們的幫助，我們才得以順利完成設計。這次設計，我們明白了單片機在智能化設計中的開發(fā)過程，也從實例中感受到了單片機給我們的 設計帶來的改變和進步。車輛前進的同時，可以看到自己愛車的速度，以及所行走的路程。 ⑵ 設計中運用了外部中斷 0 和外部中斷 1，這和鍵盤矩陣與單片機的接口發(fā)生了復用，因此，我們選擇了單口控制的 4個按鍵。 Print(maxString)。 maxtoStr()。 } void show_time() { GotoXY(0,0)。 sString[3] =(s%1000)%100%10+39。 speedString[2] =(speed%100)%10+39。039。 if(y==1) LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x0x40))。 } void LCD_Initial() { LcdEn=0。 DBPort=input。 while(DBPortamp。 } n2=n0。 TL0=y1。 ET1=1。 TMOD=0X11。 n3=0。 } else if(n3==3) { x1=x1+0x08。while(P14!=1)。 LCD_Initial()。