【正文】 景。圖54 全部運行結(jié)果1（報警）(4)全部運行結(jié)果（未超速，報警燈未亮）當(dāng)行駛速度小于7m/s時，系統(tǒng)不報警，報警燈未亮，仿真結(jié)果如圖55所示。對于相隔較遠，直接連線不方便的器件，可以用標(biāo)號的方式進行連接。首先根據(jù)需要選擇器件。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器DScope51或TScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗，盡可能減少儀器對測量結(jié)果的影響，Proteus軟件提供豐富的測試信號用于電路的測試。這種中斷請求是在單片機芯片內(nèi)部發(fā)生的，因此無須在芯片上設(shè)置引入端。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)。所以在整個設(shè)計過程中軟件設(shè)計必須與硬件設(shè)計結(jié)合在一起。在計算里程時取了自行車的理想狀態(tài)。M法是測量單位時間內(nèi)的脈數(shù)換算成頻率，因存在測量時間內(nèi)首尾的半個脈沖問題，可能會有2個脈的誤差。當(dāng)人為按下按鈕時，則VCC的+5V電平就會直接加到RES端，系統(tǒng)復(fù)位。本設(shè)計中使用石英晶體，電容的容值設(shè)定為30pF。根據(jù)上式即可計算出直流電機的轉(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。 霍爾元件簡介根據(jù)霍爾效應(yīng)，人們用半導(dǎo)體材料制成的元件叫霍爾元件。指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址。指令4：顯示開關(guān)控制。1602 LCD相應(yīng)的控制命令如表33所示：表33 控制命令表序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，本設(shè)計采用14腳LCD，引腳圖如圖33所示，各引腳接口說明如表32所示： 圖33 LCD1602引腳圖表32 引腳接口說明表編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地8D1數(shù)據(jù)2VDD電源正極9D2數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓10D3數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇11D4數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇12D5數(shù)據(jù)6E使能信號13D6數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)14D7數(shù)據(jù)第1腳：VSS為地電源。對于EPROM編程和進行程序校驗時，P2口接收輸入的8位地址。當(dāng)接有外部程序存儲器或擴展I/O口時，P0口為地址/數(shù)據(jù)分時復(fù)用口。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器期間，PESN信號將不出現(xiàn)。對于CHMOS芯片，該引腳懸空不接。下面按引腳功能分為4個部分?jǐn)⑹鰝€引腳的功能，其引腳圖如圖32所示。位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。單片機是本次設(shè)計的核心部件，它是信號從采集到輸出的橋梁，而且包括計算、定時、信息處理等功能。系統(tǒng)處理速度數(shù)據(jù)時同時刷新平均速度、當(dāng)前速度及運行里程。本里程表使用1602 LCD作為顯示模塊。 顯示模塊的選擇動態(tài)掃描LED數(shù)碼管顯示。開關(guān)型霍爾傳感器。圖21總體設(shè)計思路系統(tǒng)工作時，采用9V的電池供電，進行穩(wěn)壓處理，將9V穩(wěn)降到5V以供單片機以及各芯片使用，傳感器采集到信號（用按鍵代表脈沖或者用頻率輸入代表信號輸入）傳輸給單片機，單片機計數(shù)器統(tǒng)計脈沖個數(shù)，定時器記錄相應(yīng)時間長度，經(jīng)過運算，將行駛里程、平均速度送給LCD顯示，當(dāng)前（瞬時）速度送給7段數(shù)碼管顯示，根據(jù)設(shè)定的報警值決定報警燈的點亮情況。未來的發(fā)展趨勢可能還加入MP3和短信收發(fā)功能，使得自行車測速儀更加的人性化，相信會受到更多人的青睞。對測速裝置的要求是分辨能力強、高精度和盡可能短的檢測時間。另外自行車運動需一款測速裝置，以了解運動情況，特別是對于運動員，他們需要一種能對實時運動情況進行測量并記錄的儀器，通過記錄的數(shù)據(jù)，運動員可以分析自己的訓(xùn)練成績及訓(xùn)練過程，根據(jù)分析結(jié)果，可以調(diào)整自己的訓(xùn)練步驟。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，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AT89C51接口的軟、硬件調(diào)試；其次闡述了程序的流程和實現(xiàn)過程。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。自行車測速儀能夠滿足人們最基本的需求，讓人們能清楚地知道當(dāng)前的速度、里程、時間等物理量。 Hall element。本文所述測速系統(tǒng)是以單片機為核心實現(xiàn)的，具有功能多、功耗小、直觀準(zhǔn)確以及可顯示時間、總里程、速度等優(yōu)點。由于需要采用霍爾傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域，如汽車、電機、手機和電腦都已經(jīng)采用了該器件，而且這些市場在未來幾年的增長較為穩(wěn)定，而其他一些新的應(yīng)用市場又不足以與上述幾個市場相比，因此霍爾傳感器在全球總的市場容量是較為穩(wěn)定的，每年的增長率保持在5%到10%之間。本文首先簡要的對該課題的自行車測速儀設(shè)計進行總體的介紹；繼而具體介紹了自行車測速儀的硬件設(shè)計，包括傳感器的選擇、單片機的選擇、顯示電路的設(shè)計、傳輸電路的設(shè)計等；然后闡述了該自行車測速儀的軟件設(shè)計，包括主程序設(shè)計和子程序的設(shè)計；最后對本次設(shè)計進行了系統(tǒng)的仿真和總結(jié)。 速度測量原理測量自行車的速度的原理有兩種：測量一定時間間隔t里自行車車輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)q，假設(shè)車輪周長為c，則速度V=c*q/t；測量自行車車輪轉(zhuǎn)過一圈的時間t，則速度V=c/t?；魻杺鞲衅鞯膬?yōu)點是穩(wěn)定和安裝簡易，缺點是成本較高。串行靜態(tài)LED數(shù)碼管顯示。而在實際運用中則可以根據(jù)具體的情況來通過程序來設(shè)定具體的參數(shù)，以達到對各參數(shù)更精確的測量與顯示。硬件電路設(shè)計3 硬件電路設(shè)計自行車的速度里程表的硬件電路設(shè)計是基礎(chǔ)部分，它包括信號的捕獲、放大、整形，單片機的計算處理，數(shù)碼管的實時顯示和單片機外圍基本電路的設(shè)計，兩大主要器件就是傳感器和單片機。在系統(tǒng)可編程Flash和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89C51為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。在單片機內(nèi)部，它是一個反相放大器的輸入端。當(dāng)單片機振蕩器工作時，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個機器周期的高電平，就可實現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機復(fù)位到初始狀態(tài)。若超出該范圍時，自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部程序存儲器的程序。② P1口（1腳8腳）：，可作為準(zhǔn)雙向I/O接口使用。P3口的第2功能見表31。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。指令 2：光標(biāo)復(fù)位。S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)。指令11：讀數(shù)據(jù)。它由電壓調(diào)整電路、反相電源保護電路、霍爾元件、溫度補償電路、微信號放大器、施密特觸發(fā)器和OC門輸出極構(gòu)成，通過使用上拉電阻可以將其輸出接入CMOS邏輯電路?；魻柶骷鳛橐环N轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的傳感器，它有結(jié)構(gòu)牢固、體積小、重量輕、壽命長、安裝方便等優(yōu)點，因此選用霍爾傳感器檢測脈沖信號，其基本的測量原理如圖36所示，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時，帶動傳感器運動，產(chǎn)生對應(yīng)頻率的脈沖信號，經(jīng)過信號處理后輸出到計數(shù)器或其他的脈沖計數(shù)裝置，進行轉(zhuǎn)速的測量?；魻栭_關(guān)傳感器由于其體積小，無觸點，動態(tài)特性好，使用壽命長等特點，故在測量轉(zhuǎn)動物體旋轉(zhuǎn)速度領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。單片機在啟動時都需要復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。89C51的復(fù)位電路如圖37所示。T法是測量兩個脈沖之間的時間換算成周期，從而得到頻率。 主程序設(shè)計在硬件設(shè)計完畢之后就是設(shè)計中最核心和最為主要的軟件部分設(shè)計。然后主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動、清除、計程和計速等不同的操作。這樣，每次定時器T1的開啟時間剛好為轉(zhuǎn)一圈的時間，根據(jù)輪子的周長就可以計算出自行車的速度。本設(shè)計采用定時中斷，對自行車的里程和速度進行計數(shù)。Proteus提供了大量的元件庫，有RAM、ROM、鍵盤、馬達、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件，編譯方面支持Keil和MPLAB等編譯器。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到KeilC51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。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。器件選擇完畢后，就可以開始繪制原理圖了。圖52頻率計輸入1HZ的信號所得值用頻率計輸入頻率為1HZ的信號，其中LCD顯示的分別為歷程L、全程平均速度、運行時間，LED顯示的偉瞬時速度。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，達到硬件電路最優(yōu)化設(shè)計。動態(tài)顯示、顯示內(nèi)容的實時更新、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度等方面做得比較好，但是由于時間倉促、條件有限，設(shè)計結(jié)果并不是很好，還存在諸如：顯示內(nèi)容的單一，數(shù)據(jù)波動、抗干擾能力差等問題，所以此設(shè)計還存在諸多需要改進的地方。在設(shè)計時，老師給予了很好的指點。附錄附錄程序源代碼：includeinclude //包含_nop_()。unsigned long lengthbuf,lengthvalue。 _nop_()。 0x80)。 P0 = del。 E = 0。 //功能設(shè)置，8位字長，2行，5*7點陣 wcmd(0x0c)。 wdata(p)。 hour++。 b=second+minute*60+hour*60*60。j++) { } }}void _Display(unsigned int x) //在LED七段管中顯示最高速度{ unsigned char slc。 //分別將最大速度的各個位掃描顯示 slc=slc1。 slc=slc1。}void main(){ unsigned char i=0 。 TMOD=0x51。 EA=1。 length2=(lengthlength1*100000)/10000。else LED=1。 //計算分秒時的十位與個位 second2=second%10。 //在LCD相應(yīng)位置顯示變量或者常量 L1602_string(1,2,39。)。L39。 L1602_string(1,12,length4+48)。)。 L1602_string(2,6,39。)。 L1602_string(2,14,39。 } }