【正文】 11 主程序流程圖 11 表 18 AMPIRE128 64 接口說(shuō)明表 在中國(guó)這種情況也在慢慢發(fā)生變化。 課題的發(fā)展概況 隨 著微型計(jì)算機(jī)可靠性提高和價(jià)格的下降 ， 用單片機(jī)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速已日趨普遍。未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)可能還加入 MP3 和短信收發(fā)功能，使 得自行車測(cè)速儀更加的人性化，相信會(huì)受到更多人的青睞。 (4) 具有 3 個(gè)可編程定時(shí)器 。 引腳的第二功能為 T2 定時(shí) /計(jì)數(shù)器的外部輸入， 引腳的第二功能為 T2 捕捉、重裝觸發(fā)，即 T2 外部控制端。 DS1302 由 VCC1 或 VCC2 兩者中的較大者供電。 (3) 位 5 至位 1（ A4～ A0） ：指示操作單元的地址 。也就是說(shuō)在電路上電的初始態(tài) WP是 1，這時(shí)是不能改寫(xiě)上面任何一個(gè)時(shí)間寄存器的，只有首先將 WP改寫(xiě)為 0，才能進(jìn)行其它寄存器的寫(xiě)操作。這種記錄對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)測(cè)控系統(tǒng)結(jié)果的分析及對(duì)異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因的查找具有重要意義。 (9) 負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作 。復(fù)位要求主 CPU將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒，然后釋放，當(dāng) DS18B20 收到信號(hào)后等待 16～ 60 微秒左右，后發(fā)出 60～ 240 微秒的存在低 脈沖，主 CPU 收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。功能性地址線允許連接到同一條總線上的器件數(shù)目最多可達(dá) 8 個(gè)。在對(duì)不同的片選位進(jìn)行組合之后，連接到同一條總線上的器件最多可達(dá)八個(gè)（對(duì)于 MSOP 型封裝 24XX128 和 24XX256 器件，最多為兩個(gè)）?；魻杺鞲衅?A3144 是 Allegro MicroSystems 公司生產(chǎn)的寬溫、開(kāi)關(guān)型霍 爾效應(yīng)傳感器，其工作溫度范圍可達(dá) 40℃ ～150℃ 。 霍爾器件是由半導(dǎo)體材料制成 的一種薄片，在垂直于平面方向上施加外磁場(chǎng) B，在沿平面方向兩端加外電場(chǎng)，則使電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，結(jié)果在器件的兩個(gè)側(cè)面之間產(chǎn)生霍爾電勢(shì)。 圖 113 數(shù)據(jù)傳 輸流程圖 產(chǎn)生中斷，接收計(jì) 算機(jī)傳過(guò)來(lái)的指令 關(guān)中斷 判斷指令 是否正確 向電腦順序發(fā)送 所有記錄的數(shù)據(jù) 是 否 子程序開(kāi)始 子程序結(jié)束 張炎 ： 基于單片機(jī)的自行車測(cè)速儀電路設(shè)計(jì) 18 第 4 章 軟件調(diào)試 Proteus 及 Keil 軟件簡(jiǎn)介 Proteus 軟件 Proteus 軟件是一種低投資的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，提供可仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件和多達(dá) 30 多個(gè)元件庫(kù)。 Uvision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和 For Dos 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 （ IDE） ，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。照此方法選擇所有需要的元器件。 第五步即最后在 Keil 中進(jìn)行 Debug，同時(shí)在 Proteus 中查看直觀的結(jié)果。 第四步在 Keil 中編寫(xiě) MCU 的程序；及進(jìn)入 Keil 的 Proteus 菜單 Option for target 工程名。繪制原理圖時(shí)首先應(yīng)根據(jù)需要選取元器件， Proteus庫(kù)中提供了大量元器件原理圖符號(hào)，利 用 Proteus 的搜索功能能很方便地查找需要的元器件。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用 C 來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。在 Proteus 上仿真得到的結(jié)果與計(jì)算結(jié)果完全相同。由于轉(zhuǎn)速是以單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)衡量，在變換過(guò)程中多數(shù) 是有規(guī)律的重復(fù)運(yùn)動(dòng)。電源輸入（ VCC）引腳標(biāo)稱條件下，如果 VCC 低于 ，則 VCC 閾值檢 測(cè)電路會(huì)禁止內(nèi)部的擦寫(xiě)邏輯。 24XX 系列 EEPROM 引腳介紹 如圖 16 所示， A0、 A A2 為 芯片地址輸入引腳 ， 24XX01 到 24XX16 等器件的引腳 A0、 A1 和 A2 未用。 溫度 LSD（ 50h） 溫度 LSD（ 05h） TH用戶字節(jié) 1 TH用戶字節(jié) 2 配置寄存器 保留位（ FFh） 保留位（ 0Ch） 保留位（ 10h） CRC TH 用戶字節(jié) 1 TH 用戶字節(jié) 2 配置寄存器 EEPROM 高速暫存器 （上電狀態(tài)） 安徽工程大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 表 17 ROM 指令表 指令 代碼 操作說(shuō)明 溫度轉(zhuǎn)換 44H 開(kāi)始啟動(dòng) DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換 讀 ROM 33H 讀 ROM 內(nèi)容 匹配 ROM 55H 對(duì)指定器件操作 跳過(guò) CCH 跳過(guò)器件識(shí)別 讀暫存器 BEH 讀暫存器內(nèi)容 寫(xiě)暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫(xiě)入暫存器的 TH、 TL 字節(jié) 復(fù)制暫存器 48H 把暫存器的 TH、 TL 字節(jié)寫(xiě)到 ROM 重寫(xiě)調(diào)用 RAM B8H 把 RAM 中的 TH、 TL 字節(jié)寫(xiě)到暫存器 TH、TL字節(jié) 24FC512 EEPROM 分類 美國(guó)微芯科技公司（ Microchip Technology Inc）生產(chǎn)的電擦寫(xiě)式只讀存儲(chǔ)器系列24CXX、 24LCXX、 24AAXX 和 24FCXX （ 24XX*）容量范圍為 128 位到 512 千位。 表 15 DS18B20溫度對(duì)照表 TEMPERATURE DIGITAL OUTPUT (Binary) DIGITAL OUTPUT (Hex) +℃ 0000 0000 1010 1010 00AAh +℃ 0000 0000 0011 0010 0032h +℃ 0000 0000 0000 0001 0001h 0℃ 0000 0000 0000 0000 0000h ℃ 1111 1111 1111 1111 FFFFh ℃ 1111 1111 1100 1110 FFCEh ℃ 1111 1111 1001 0010 FF92h DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存 RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的 EEPROM， 后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、 TL和結(jié)構(gòu)寄存器。 (5) 零待機(jī)功耗 。 DS1302在第一次加電后，必須進(jìn)行初始化操作。在 24小時(shí)模式時(shí)，位 5是第二個(gè)小時(shí) 十 位 。 如圖 13 所示 為 DS1302 的引腳功能圖 。 DS1302 內(nèi)部有一個(gè) 318 的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM寄存器。 被測(cè)量對(duì)象 傳感器 單片機(jī)系統(tǒng) PC機(jī)通信處理 數(shù)據(jù)處理并顯示 安徽工程大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 P0 口是 雙向 8 位三態(tài) I/O 口，在外接存儲(chǔ)器時(shí)，與地址總線的低 8 位及數(shù)據(jù)總線復(fù)用，能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) LS 型的 TTL 負(fù)載。 AT89S52 單片機(jī)屬于 AT89S51 單片機(jī)的增強(qiáng)型，與 Intel 公司的 80S52 在引腳排列、硬件組成、工作特點(diǎn)和指令系統(tǒng)等方面兼容 [2]。而且，在中國(guó)市場(chǎng)中，國(guó)外廠商為了降低成本，陸續(xù)將零部件拿到中國(guó)進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，這也進(jìn)一步提升了中國(guó)市場(chǎng)霍爾傳感器的應(yīng)用量。根據(jù)外界條件如溫度、風(fēng)速等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，達(dá)到最佳運(yùn)動(dòng)效果。自行車在中國(guó)普遍作為代步工具。 13 第 3 章 軟件設(shè)計(jì) 8 24FC512 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 使硬件在軟件的控制下協(xié)調(diào)運(yùn)作。軟件部分用 C 語(yǔ)言進(jìn)行編程，采用模塊化設(shè)計(jì)思想。 4 單片機(jī) AT89S52 12 圖 17 霍爾傳感器的外形圖 而在我們國(guó)家的城市里，主要使用這兩類自行車：第一類是傳統(tǒng)式自行車，主要特征是彎曲著的手柄；第二類是山地式自行車，主要特征是一字式手柄。但隨著時(shí)間的 推移 ，人們追求的是具有更多功能的自行車，它能顯示當(dāng)前車子行駛的速度，里程，行車時(shí)間，最高行駛速度，甚至還有 GPS 全球定位系統(tǒng)。在電氣控制系統(tǒng)中存在著較為惡劣的電磁環(huán)境，因此要求產(chǎn)品本身要具有較強(qiáng)的抗干擾能力。 本設(shè)計(jì)中用到的主要部件包括單片機(jī) AT89S5 DS1302 時(shí)鐘芯片、 DS18B20溫度傳感器 、 A3144 霍爾傳感器 、 MAX232 通信芯片以及 AMPIRE12864LCD 液晶顯示器 [1]。 (2) 外接晶體引腳 XTAL1 和 XTAL2。采用普通 晶振。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平。 (2) 小時(shí)寄存器（ 85h、 84h）的位 7用于定義 DS1302是運(yùn)行于 12小時(shí)模式還是 24小時(shí)模式?？梢杂美鲜诫娔X主板上的 。 (2) 多個(gè) DS18B20可以并聯(lián)在惟一的 總 線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能 。 表 14 DS18B20溫度值格式表 LS Byte bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 26 25 24 23 22 21 20 21 MS Byte bit15 bit14 bit13 bit12 bit11 bit10 bit9 bit8 S S S S S S S S 這是 12位轉(zhuǎn)化后得到的 12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在 DS18B20的兩個(gè) 8比特的 RAM中，二進(jìn)制中的前面 5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于 0，這 5位為 0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘 以 即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于 0，這 5位為 1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加 1再乘 以 即可得到實(shí)際溫度。 復(fù)制暫存器 48H 將 RAM的第 4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到 EEPROM中。C， 所有引腳靜電保護(hù) 絕對(duì)最大額定值為 ≥大于等于 4 kV， 如果器件運(yùn)行參數(shù)超過(guò)上述各項(xiàng)最大額定值，可能對(duì)器件造成永久性損壞。寫(xiě)保護(hù)（ WP） 引腳必須連接到 VSS 或者 VCC。 安徽工程大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 18 霍爾傳感器的接線圖 霍爾傳感器測(cè)量原理 測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速的第一步就是要將電機(jī)的轉(zhuǎn)速表示為單片機(jī)可以識(shí)別的脈沖信號(hào)，從而進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)。 單片機(jī)每接收 10 個(gè)脈沖表示自行車車輪跑了一圈。在計(jì)算機(jī)上學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ)，模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)等課程，并進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試等 [8]。發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題 ， 解決一個(gè)問(wèn)題 ， 直至全部通過(guò)。 第二步把 Proteus 安裝目錄下 文件復(fù)制到 Keil 安裝目錄的 C51 BIN 目錄中 。 在保證電路元器件完好及各元器件放置無(wú)誤合理的情況下，開(kāi)始對(duì)電路連接布線，由于本設(shè)計(jì)用面包板搭件，所以布線要無(wú)跨線并且工整。再將鼠標(biāo)指向編輯窗口并單擊左鍵，將選中的器件放置到原理圖中。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51連接 定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件 （ ABS） 。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(duì)測(cè)量結(jié)果的影響， Proteus 軟件提供豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。 LCD 芯片 LCD 接口 液晶顯示器件（ LCD）獨(dú)具的低壓、微功耗特性使他在單片機(jī)系統(tǒng)中特得到了廣泛的應(yīng)用，常用的液晶顯示模塊分為數(shù)顯液晶模塊、點(diǎn)陣字符液晶模塊和點(diǎn)陣圖形液晶模張炎 ： 基于單片機(jī)的自行車測(cè)速儀電路設(shè)計(jì) 14 塊，其中圖形液晶模塊在我國(guó)應(yīng)用較為廣泛 ，因?yàn)闈h字不能象西文字符那樣用字符模塊即可顯示，要想顯示漢