【正文】 第 14 頁 西華大學(xué)電氣 信息學(xué)院智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 4 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)原理 本設(shè)計(jì)由單片機(jī)定時(shí)器 T0產(chǎn)生方波信號，可以由按鍵控制產(chǎn)生的頻率，將產(chǎn)生的方波經(jīng) 口輸出。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。高電平表示有效 ，低電平則無效。 第 6腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 雙列直插 40PinDIP 封裝 單一 +5V 電源供電 CPU：由運(yùn)算和控制邏輯組成，同時(shí)還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器； RAM：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)； ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格； I/O 口：四個(gè) 8 位并行 I/O 口，既可用作輸入，也可用作輸出； T/C：兩個(gè)定時(shí) /記數(shù)器，既可以工作在定時(shí)模式，也可以工作在記數(shù)模式； 五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)； 一個(gè)全雙工 UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行 I/O 口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與微 機(jī)之間的串行通信； 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 GND：接地。此電路采用的是 USB 接口供電方式。S18KEY4S19KEY4S20KEY4S21KEY4 圖 33 按鍵電路 按鍵電路是本設(shè)計(jì)一個(gè)重要的組成部分，它能在設(shè)備啟動后，司機(jī)根不同的路面情況設(shè)置當(dāng)前需要的報(bào)警速度。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，為擺脫死鎖狀態(tài)，也需按復(fù)位鍵重新啟動。方案三采用單片機(jī)技術(shù)，這種技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)很成熟了，一方面單片機(jī)有極高的性能價(jià)格比，體積小，重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，環(huán)境要求不高等特點(diǎn)，另一方面利用 C 語言編程的可移植性和易讀性，開發(fā)較 為容易，利用程序?qū)崿F(xiàn)各個(gè)功能模塊的相互配合，實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品靈活性好，可靠性好。 3在滿足指標(biāo)的前提下，保證盡可能高的平均無故障時(shí)間、無故障率、無失效率、平均壽命，也是設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的考慮因素。司機(jī)可以根據(jù)不同的情況需要設(shè)計(jì)來設(shè)置合適的報(bào)警速度，以使司機(jī)能在合適的速度范圍內(nèi)安全行駛。但是如果在他們的汽車上安裝汽車的速度顯示及超速報(bào)警器，在很大程度上可以提醒司機(jī)適當(dāng)放慢車速，以確保能及時(shí)避免發(fā)生此類事故。按鍵模塊設(shè)有暫停 /開始鍵，設(shè)置報(bào)警速度時(shí)的加速、減速鍵，模擬輪子轉(zhuǎn)速頻率的加速、減速鍵。程序設(shè)計(jì)思想為： 單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生模擬時(shí)鐘脈沖； 利用外部中斷對產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖技術(shù)； 按鍵功能實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，人為設(shè)置參數(shù)； 將計(jì)數(shù)結(jié)果和設(shè)置的參數(shù)送入 LCD 中顯示出來。復(fù)位電路的 S22 為復(fù)位按鍵，可使單片機(jī)復(fù)位。各個(gè)管腳的連接如圖所示，是單片機(jī)對 LCD 顯示的控制。 串口通信接口模塊 162738495J1DB9GNDR1in13R2in8T1in11T2in10V+2V6VCC16R1out12R2out9T1out14T2out7C1+1C1 3C2+4C2 5GND15RS232RS232TTLTTLIC1MAX232C2104C1104C5104C3104C710UFVCCTXDRXD串口通信接口VCCGND 圖 35 串口通信接口電路 第 7 頁 西華大學(xué)電氣 信息學(xué)院智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 本設(shè)計(jì)核心芯片是單片機(jī)，為單機(jī)寫好程序后，要燒寫到單片機(jī)內(nèi)就需要串口通信接口起連接作用，將程序由電腦燒寫到單片機(jī)里。 LCD 是顯示部分的核心部件，可以顯示報(bào)警速度、總路程、實(shí)時(shí)速度，以便司機(jī)更好地掌握速度的加減。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。 單片機(jī)的功能特性： 8 位 CPU， 4kbytes 程序存儲器 (ROM) (52 為 8K) 256bytes 的數(shù)據(jù)存儲器 (RAM) （ 52 有 384bytes 的 RAM） 32條 I/O 口線 第 4腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄 存器。（說明：1為高電平、 0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標(biāo)復(fù)位到地址 00H位置。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。 ⑷ 而單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)最核心的部分，控制整個(gè)電路的程序就在單片機(jī)內(nèi)部，而程序通過對各個(gè)管腳的控制，來實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能。若 speed 大于所設(shè)定車速的最大值 max，將自動報(bào)警。 show_time()。 y1=y1+0x2C。 y1=y1+0x7f。//0x00。 IT0=1。 TR1=1。 n1=n1+1。 _nop_()。 LcdRs=style。 _nop_()。 LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN)。 } } 第 18 頁 西華大學(xué)電氣 信息學(xué)院智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 void maxtoStr() { maxString[0] =max/100+39。039。039。i++) for(j=0。 Print(km/h)。 GotoXY(7,1)。之后在 keilC 中編寫程序代碼，先將各模塊的程序編譯完成后，下載到單片機(jī)運(yùn)行，調(diào)試無誤后，再將各模塊部分組合起來，生成總程序，編譯完成，下載到單片機(jī)內(nèi)部，運(yùn)行測試結(jié)果，調(diào)試程序直到達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。本設(shè)計(jì)通過對定時(shí)器 T0 的控制和對按鍵功能的控制，實(shí)際就是通過速度測定和人機(jī)交互系統(tǒng)的控制，基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)對速度表 一些基本的要求，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了超度報(bào)警功能。 設(shè)計(jì)收獲體會 本次設(shè)計(jì)中，我們遇到了許多以前不曾遇到的問題，在老師和師兄的幫助下，通過查閱各種資料，最終完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。如條件允許，可用 傳感器代替單片機(jī)自己產(chǎn)生方波信號，對傳感器發(fā)送來的信號進(jìn)行處理，這樣更具有實(shí)踐意義；由于本設(shè)計(jì)沒有路程存儲功能，可以通過將路程存儲至 IIC 中，每次加電自動讀取路程數(shù)據(jù)，更有利于對行走路程的總體了解。 if(s9999){ s=0。 } 第 25 頁 西華大學(xué)電氣 信息學(xué)院智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 附錄 2：原理圖 123456ABCD654321DC BATitleNumberRevisionSizeBDate:19Jul2011Sheet of File:D:\MY project\protel\2011智能設(shè)計(jì)\MyDesign.ddbDrawn By:C17104C13104C15C11C10VCC12J2 CON2D1 IN4007D2 LED1R101KC6 104C4 100uF/16VS1 23VCC23+5V22uF/16V 22uF/16V 47uF/16V 1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20J9 20PIN1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20J1220PINVCCP10P11P12P13P14P15P16P17RSTRXDTXDINT0INT1P03T0 T1WR*RD*X2 X1P00P01P02P04P05P06VCCP07ALEPSENP27P26P25P24P23P22P21P20e1d2dp3c4g5b7G38G29f10a11G112G46LED1SR410361Ke1d2dp3c4g5b7G38G29f10a11G112G46LED2SR410361KR1 100R2 100R3 100R4 100R5 100R6 100R7 100R8 100123456789J3 CON9LALBLCLDRARBRCRDRERFRGRHP20P21P22P23P24P25P26P27123456789J4CON9P00P01P02P03P07P04P05P06T1 9012T2 9012T3 9012T5 9012T6 9012T7 9012T8 9012T4 9012R9 4K7R114K7R124K7R134K7R144K7R164K7R174K7R184K7VCCLA LB LC LD LE LF LG LHP00P01P02P03P04P05P06P07LELFLGLHRARBRCRDRERFRGRHD3LED1D4LED1D5LED1D6LED1D7LED1D8LED1D9LED1D10LED1VCCP00P01P02P03P04P05P06P0712J14CON2R151K