【正文】 4 第 二 章系統(tǒng) 主要 單元模塊 和速度算法概述 傳感器選型 方案一、 光電傳感器 。它廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、回轉(zhuǎn)臺、伺服傳動、機(jī)器人、雷達(dá)、軍事目標(biāo)測定等需要檢測角度的裝置和設(shè)備中。 在粘磁鋼時要注意，霍爾傳感器對磁場方向敏感，粘之前可以先手動接近一下傳感器，如果沒有信號輸出，可以換一個方向再試。 AT89C52 是 51 系列 單片機(jī) 的一個型號，它是 ATMEL公司 生產(chǎn)的。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是占用 CPU 時間少，顯示便于監(jiān)測和控制。 LCD 顯示器工作原理就是利用液晶的物理特性 ； 通電時排列變得有序，使光線容易通過；不通電時排列混亂，阻止光線通過，說簡單點(diǎn)就是讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透。當(dāng)輪子每轉(zhuǎn)一圈，通過開關(guān)型霍爾元件傳感器采集到一個脈沖信號，并從引腳 中斷 0 端輸入，傳感器每獲取一個脈沖信號即對系統(tǒng)提供一次計數(shù)中斷。 AT89C52 是 51 系列 單片機(jī) 的一個型號，它是 ATMEL公司 生產(chǎn)的。 主要功能特性 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8k可反復(fù)擦寫 (大于 1000 次） Flash ROM； 32個雙向 I/O 口； 256x8bit 內(nèi)部 RAM； 3個 16位可編程定時 /計數(shù)器； 時鐘頻率 024MHz； 2個串行中斷，可編程 UART 串行通道； 2個外部中斷源，共 5個中斷源； 2個讀寫中斷口線， 3級加密位； 低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能； 1有 PDIP、 PQFP、 TQFP 及 PLCC 等幾種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 和 還分別作為片內(nèi)精密模擬比較器的同相輸入 (AIN0)和反相輸入 （ AIN1)。用作輸入時 ,被外部拉低 P3 口引腳將用上拉電阻而流出電流 (IIL)。 6. XTAL2：作為振蕩器反相放大器的輸出。在這種方式下，在兩個相鄰機(jī)器 周期內(nèi)，0INT 和 1INT 引腳電平發(fā)生變化，即在第一個機(jī)器周期內(nèi)為高電平，第二個機(jī)器周期內(nèi)為低電平，就激活外部中斷。 C/T =0為定時模式； C/T =1 時為計數(shù)模式。所以， TF1 可用作查詢測試的標(biāo)志。 以磁場作為媒介，利用霍爾傳感器可以檢測多種物理量，如位移、振動、轉(zhuǎn)速、加速度、流量、電流、電功率等?；魻杺鞲衅髟韴D如圖 34所示。圓盤每轉(zhuǎn)動一圈霍爾傳感器便輸出一個脈沖。第 5 腳 SDA 為串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出，數(shù)據(jù)通過這條雙向 I2C 總線串行傳送，在 AT89C2051 試驗開發(fā)板上和單片機(jī)的 連接。 AT24C02 是 CMOS2048 位串行 E2PROM，在內(nèi)部 的 組織成 2568 位。 14 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 31 M a y 20 09 S he e t of F i l e : E : \畢業(yè)設(shè)計 單片機(jī)測速 \ t a ng l e i .dd b D r a w n B y :R S T / V ppP ( R X D )P ( T X D )X T A L 1X T A L 2P ( I N T 0)P ( I N T 1)P ( T 0)P ( T 1)P GNDP ( A I N 0)P ( A I N 1)P P P P P P V C C1234567891011121314151617181920A T 89 C 20 51A01A22A33V s s4S D L5S C L6WC7V C C8A T 24 C 02 K KV c c 圖 39 AT24CO2與單片機(jī)的接口電路 74LS74 芯片 本次設(shè)計中的采用驅(qū)動數(shù)碼管的芯片為 74LS244， 74LS244 為三態(tài)輸出的八位緩沖器和線驅(qū)動器，若單片 機(jī)輸出口直接接顯示部分電路，則電流太小，會導(dǎo)致顯示部分不能正常工作。 15 圖 311 74LS74引腳圖 在本題目中 74LS74 芯片起分頻的作用。 常用的時鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時鐘方式，另一種為外部時鐘方式。此外，如果單片機(jī)有串行通信，則應(yīng)該選擇振蕩頻率除以串行通信頻率可以除盡的晶體。單片機(jī)復(fù)位通過按動按鈕產(chǎn)生高電平復(fù)位稱手動復(fù)位。八段 LED 顯示器由 8 個發(fā)光二極管組成。也就是說我們可以采用分時的方法，輪流控制各個顯示器的 COM 端，使各個顯示器輪流點(diǎn)亮。所以說，在整個設(shè)計過程中，軟件設(shè)計必須與硬件設(shè)計緊密地結(jié)合在一起。 是用于里程和速度切換的，低電平為顯示速度，高電平為顯示里程。顯示緩沖區(qū) 從 5AH 開始 SecCoun EQU 58H SpCoun EQU 56H 。定時器 T1工作于方式 1，定時器 0 工作方式 1， 計數(shù)器 MOV TH1,HIGH(655363686) MOV TL1,LOW(655363686) SETB TR1 SETB ET1 。影響資源： PSW、 A、 B、 R2～ R7 堆棧需求： ２字節(jié) MOV R2,SpCoun MOV R3,SpCoun+1 21 MOV R6,0 MOV R7,5 。影響資源： PSW、 A、 R2～ R7 堆棧需求： ２字 節(jié) MOV A,R4 MOV R6,A MOV A,R5 MOV R7,A 。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生計數(shù)溢出時，即表明定時時間或計數(shù)值已滿，這時就以計數(shù)溢出信號作為中斷請求，去置位一個溢出標(biāo)志，作為單片機(jī)接受中斷請求的標(biāo)志。每次計數(shù)一次后，對里程數(shù)據(jù)進(jìn)行一次存儲 操作。 顯示子程序流程圖如圖 44所示。實驗 本設(shè)計主要分為硬件部分和軟件部分，硬件部分著重考慮硬件電路的簡單性，故盡可能簡化硬件電路，節(jié)省線路板的空間，達(dá)到硬件電路最優(yōu)化設(shè)計。里程處理子程序流程圖如圖 43 所示。 定時 /計數(shù)器控制寄存器 TCON 是 8 位寄存器，地址為 88H，可以位尋址。最高位 MOV A,R4 。是否送完？ AJMP SLP1 SN1: MOV SBUF,R3 SLP2: JBC TI,SN2 AJMP SLP2 SN2: MOV SBUF,R4 SLP3: JBC TI,SN3 AJMP SLP3 SN3: MOV SBUF,R5 SLP4: JBC TI,SN4 AJMP SLP4 SN4: 。如果未要求計算，轉(zhuǎn)本身循環(huán) 。 顯示時的計數(shù)器 SpCalc bit 00h 。將根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計算和判斷出行駛里程數(shù)。由于要實現(xiàn)很多功能，所以采用模塊化設(shè)計，下面就其主要部分分別加以分析。 圖 315 七 (八 )段 LED顯示器 本設(shè)計 、 、 、 信號一起組成位選通的位選信號， ～ 信號一起組成段碼選通的段選信號，通過軟件編 程，先把所要顯示的數(shù)據(jù)放入存儲單元，然后把數(shù)據(jù)送入段選通對應(yīng)的地址，再選通某一個 LED，逐步完成四個 LED 的顯示。 LED 顯示器有兩種不同的形式：一種是發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極 LED 顯示器；另一種是發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極 LED 顯示器。按下按鈕，則直接把 +5V 加到了 RET/VPD 端從而 復(fù)位稱為手動復(fù)位。 復(fù)位電路的設(shè)計 AT89C52 單片機(jī)的復(fù)位輸入引腳 RET 為 AT89C52 提供了初始化的手段。 單片機(jī)內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入為芯片引腳 XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2。分頻前后對比圖如圖 312 所示。其邏輯圖如圖 310 所示，可以看出 74LS244 由 2 組組成、每組由四路輸入、輸出構(gòu)成。在本設(shè)計中用芯片 AT24C02 的SDA 端與單片機(jī)的 口相連， SCL 端與單片機(jī)的 口相連。SDA 和 SCL 都需要和正電源間各接一個 的電阻上拉。同樣道理，根據(jù)圓盤 (車輪 )的轉(zhuǎn)速，再結(jié)合圓盤的周長就是計算出物體的位移。 開關(guān)型霍爾傳感器是一種集成傳感器，它內(nèi)部含有霍爾元件、放大器、穩(wěn)壓電源、帶一定滯后特性的比 較器及集電極開路輸出部分等，如圖 35所示。另外霍爾傳感器尺寸小、價格便宜、應(yīng)用電路簡單、性能可靠，因而獲得極為廣泛的應(yīng)用。 TR1（ ）定時 /計數(shù)器 T1 運(yùn)行控制位。定時 /計數(shù)器有 4種工作方式，由 M1M2 進(jìn)行設(shè)置。 單片機(jī)定時器 /計數(shù)器功能介紹 AT89C52 單片機(jī)定時器 /計數(shù)器的工作由兩個特殊功能寄存器控制。由片內(nèi)特殊功 能寄存器中的中斷允許寄存器 IE 控制 CPU 是否響應(yīng)中斷請求；由中斷優(yōu)先級寄存器 IP 安排各優(yōu)中斷源的優(yōu)先級；同一優(yōu)先級內(nèi)各終端同時提出中斷請求時，由內(nèi)部的查詢邏輯確定其響應(yīng)次序。 P3 口還接收一些用于閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。當(dāng) P1口引腳寫入 “1” 時 ,其可用作輸入端。 圖 31 單片機(jī)的引腳功能介紹 AT89C52 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8K Bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（ EPROM）和 256 字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器