【正文】 ，很受人們的喜愛，同時也可以作為休閑運(yùn)動工具，是人們鍛煉身體的好工具。在中國這種情況也在慢慢發(fā)生變化。在目前私人汽車尚未大范圍普及的情況下，自行車仍然是我國大多數(shù)百姓首選的代步工具， 正由于自行車在我國以及整個世界的廣泛使用，使得這一制造業(yè)發(fā)展迅捷，產(chǎn)品也不斷更新?lián)Q代。 11 表 18 AMPIRE128 64 接口說明表 9 表 16 RAM 指令表 9 表 15 DS18B20 溫度對照表 15 圖 112 計算速度里程流程圖 14 圖 111 主程序流程圖 12 圖 18 霍爾傳感器的接線圖 25 附錄 C 主要參考文獻(xiàn)及摘要 15 主程序設(shè)計 5 DS18B20 關(guān)鍵詞 ：里程 /速度；溫度；霍爾元件；單片機(jī)； LCD 張炎 ： 基于單片機(jī)的自行車測速儀電路設(shè)計 II Circuit Design of Bicycle Velocimeter Based on MCU Abstract With the developing of people’s life, the bicycle is not only the universal tool of transportation and substitute for walking, but bees the first choice of entertainment and exercising. The bicycle speedometer can fulfill the basic need of people’s life, so that they can learn the speed, the mileage, Time, temperature of the bicycle. In this paper, the bicycle speedometer design based on the Hall element is elaborated. By AT89S52 as kernel, using Hall element to measure revolution, the measure and statistic are achieved. The range information is saved by 24FC512 when the power is off, the bicycle speed can be displayed on LCD. In this article, the hardware circuit and software design of bicycle speedometer instrument are introduced in detail. About the hardware, the pulse number is transmitted of one cycle of the bicycle into Single Chip Microputer system. Then the signal processed by Single Chip Microputer system is sent to display scream. About the software, in assemble language。硬件部分利用霍爾元件將自行車每轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)傳 入單片機(jī)系統(tǒng)，然后單片機(jī)系統(tǒng)將信號經(jīng)過處理送 LCD 顯示。本論文主要闡述一種基于霍爾元件的自行車測速儀的設(shè)計。正文中首先簡單描述系統(tǒng)硬件工作原理，且附以系統(tǒng)硬件設(shè)計框圖，并介紹了單片機(jī)微處理器的發(fā)展史，論述了本次畢業(yè)設(shè)計所應(yīng)用的各硬件接口技 術(shù)和各個接口模塊的功能及工作過程 , 并具體描述了 AT89S52接口的軟、硬件調(diào)試。 LCD 安徽工程大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） III 目 錄 引言 2 課題研究的目的和意義 2 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計 16 數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計 23 附錄 A Proteus 仿真圖 早在 1890 年，荷蘭就修建了世界上第一條自行車專用車道，被世界上公認(rèn) 為自行車王國。而在國外，自行車卻是一項(xiàng)十分受歡迎的健身運(yùn)動。因此需要一種裝置進(jìn)行對訓(xùn)練中各種參數(shù)的測定記錄。測速裝置是對運(yùn)動中各種參數(shù)進(jìn)行測定。它測出一定時間內(nèi)輸入的脈沖的個數(shù)。隨著它在消費(fèi)電子市場上的應(yīng)用越來越廣，如何控制功耗和成本將是廠商面臨的挑戰(zhàn)。 (2) 能測量出當(dāng)前環(huán)境的溫度，以供使用者決定是否適宜進(jìn)行運(yùn)動。其主要工作特性是： (1) 片內(nèi)程序存儲器內(nèi)含 8KB 的 Flash 程序存儲器，可擦寫壽命為 1000 次 。 (9) 具有可編程的 3 級程序鎖定位 。 P1 口是準(zhǔn)雙向 8 位 I/O 口。 P2 可以驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 LS 型的 TTL 負(fù)載。 DS1302 是 DS1202 的升級產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流 充電的能力 [10]。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。 X12X23VCC21GND4RST5I/O6SCLK7VCC18 圖 13 DS1302 DS1302 控制字 DS1302 控制字如表 11 所示。 DS1302 有關(guān)日歷、時間的寄存器 DS1302 有關(guān)日歷、時間的寄存器 如表 12 所示。 (3) 控制寄存器（ 8Fh、 8Eh）的位 7是寫保護(hù)位（ WP），其它 7位均置為 0。若進(jìn)行單字節(jié)傳送， 8位命令字節(jié)傳送結(jié)束之后，在下 2個 SCLK周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)，或在下 8個 SCLK周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。初始化后就可以按正常方法調(diào)整時間?？梢苑謩e在 ms 和 750 ms 內(nèi)完成9 位和 12 位的數(shù)字量，并且從 DS18B20 讀出的信息或?qū)懭?DS18B20 的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫 ， 溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20 供電，而無需額外電源。 (6) 溫度以 9或 12位 表示 。 DS18B20有 4個主要的數(shù)據(jù)部件 安徽工程大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 (1) 光刻 ROM中的 64位 序列號是出廠前被光刻好 的，它可以看作是 DS18B20的地址序列碼。高速暫存存儲器除了配置寄存器外，還有其他 8個字節(jié)組成，其分配如 圖 15所示。 表 16 RAM 指令表 指令 約定代碼 功能 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動 DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換， 12 位轉(zhuǎn)換時最長為 750ms（ 9 位為 ）。該系列器件支持 2 線串行接口，以 x8 位存儲器塊進(jìn)行組合。 絕對最大額定值 VCC 為 ， 相對于 Vss 的所有輸入和輸出 絕對最大額定值 為 到 VCC +， 存儲溫度 絕對最大額定值 為 65176。器件 24C01C、 24C02C、 24XX01 24XX02 24XX025 以及 24XX32 到 24XX512 的輸入引腳 A0、 A1 和 A2 用于多器件工作。因此， SDA 總線 是 要求在該引腳與 VCC 之間接上拉電阻（通常頻率張炎 ： 基于單片機(jī)的自行車測速儀電路設(shè)計 12 為 100 kHz 時該電阻阻值為 10 k，頻率為 400 kHz 和 1 MHz 時，阻值為 2 k ）。對于 24C00、 24C01C 和 24C02C 等器件，標(biāo)稱條件下在 VCC 低于 時，擦寫邏輯被禁止?？蓱?yīng)用于汽車工業(yè)和軍事工程中。根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，將一塊永久磁鋼固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)盤邊沿，轉(zhuǎn)盤隨側(cè)軸旋轉(zhuǎn)，磁鋼也將跟著同步旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)盤下方安裝一個霍爾器件，轉(zhuǎn)盤隨軸旋轉(zhuǎn)時，受磁鋼所產(chǎn)生的磁場的影響，霍爾器件輸出脈沖信號，其頻率和轉(zhuǎn)速成正比。 圖 110 LCD 電路圖 AMPIRE12864 接口 如 表 18 所示。程序設(shè)計流程圖如圖 112所示。提供 Schematic Drawing、 SPICE 仿真與 PCB 設(shè)計功能，同時可以仿真單片機(jī)和周邊設(shè)備，可以仿真 51 系列、 AVR、 PIC等常用的 MCU，并提供周邊設(shè)備的仿真，例如 LED、示波器等。 KeilC51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具 ， 全 Windows 界面。 應(yīng)用 Keil 軟件進(jìn)行程序調(diào)試 軟件的調(diào)試必須在開發(fā)系統(tǒng)的支持下進(jìn)行。 首先根據(jù)需要選擇器件。在兩個元器件之間進(jìn)行連線的方式很簡單，先將鼠標(biāo)指向第一個器件的連接點(diǎn)并單擊左鍵，再將鼠標(biāo)移到另一個器件的連接點(diǎn)并單擊左鍵，這兩個點(diǎn)就連接到一起了。在 Debug 選項(xiàng)中右欄上部的下拉菜選中 Proteus VSM Monitor51 Driver。 硬件靜態(tài)調(diào)試 (1) 排除邏輯故障 顯示器部分調(diào)試為了使調(diào)試順利進(jìn)行 ， 首先將 89C52 與 LCD 顯示分離 ， 這樣就可以用靜態(tài)方法先測試 LCD 顯示 ， 用規(guī)定的電平加至位顯示的引腳 ， 看顯示是否與理論上一致。端口號一定為 8000 注意：可以在一臺機(jī)器上運(yùn)行 Keil，另一臺中運(yùn)行 Proteus 進(jìn)行遠(yuǎn)程仿真。 連接后的部分硬件電路 參見附錄 。在該窗口左上方的關(guān)鍵字欄內(nèi)鍵入 AT89C52， 窗口中間的結(jié)果欄將顯示出元器件庫中所有 AT89C52 單片機(jī)芯片，選擇其中的 AT89C52，窗口右上方將顯示出AT89C52 圖形符號，同時顯示該器件的虛擬仿真模型，單擊確定按鈕后， AT89C52 將出現(xiàn)在器件列表窗口。調(diào)試的范圍可以由小到大 ，逐步增加 ， 必要的中間信號可以先做設(shè)定。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。一臺計算機(jī)、一套電子仿真軟件，在加上一本虛擬實(shí)驗(yàn)教程，就可相當(dāng)于一個設(shè)備先進(jìn) 的實(shí)驗(yàn)室。圖 113 為數(shù)據(jù)傳輸流程圖。 主程序工作過程 如圖 111 所示 。根據(jù) 上 式即可計算出直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。磁場由磁鋼提供，所以霍爾傳感器和磁鋼需要配對使用 [5]。它具有對磁場敏感、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、頻率響應(yīng)寬、輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，因此，在測量、自動化、計算機(jī)和信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。而 SDA 電平在 SCL 高電平期間若發(fā)生變化，表明起始和停止條件產(chǎn)生。僅MSOP 型封裝的 24XX128 和 24XX256 的引腳 A0 和 A1 沒有連接。C， 環(huán)境溫度（使用電源時） 絕對最大額定值 為 40176。容量為 1 千位以及超過 1 千位的器件具有頁寫入能力。 讀暫存器 0BEH 讀內(nèi)部 RAM 9 字節(jié)內(nèi)容 。 張炎 ： 基于單片機(jī)的自行車測速儀電路設(shè)計 10 圖 15 DS18B20內(nèi)部儲存器結(jié)構(gòu)圖 DS18B20 控制流程 根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，主機(jī)（單片機(jī)）控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20 進(jìn)行復(fù)位操作，復(fù)位成功后發(fā)送一條 RO