【正文】 機器周期內(nèi)為高電平，第二個機器周期內(nèi)為低電平，就激活外部中斷。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)。 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。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。這種方法的優(yōu)點是占用 CPU 時間少，顯示便于監(jiān)測和控制。 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。 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 。 軟件采用匯編語言編寫，軟件設(shè)計的思想主要是自頂向下，模塊化設(shè)計，各個子模塊逐一設(shè)計。 自行車的速度里程表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、里程等物理量。 3 第 一 章系統(tǒng)總方案分析與設(shè)計 課題主要任務(wù)及內(nèi) 容 本課題主要任務(wù)是利用霍爾元件、單片機等部件設(shè)計一個可用 LED 數(shù)碼管實時顯示里程和速度的自行車的速度里程表。 2. 對脈沖信號進行計數(shù)。利用脈沖數(shù)對里程進行測量。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器 結(jié)合 在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本 顯示模塊選型 單片機系統(tǒng)中常用的顯示器有：發(fā)光二極管 LED 顯示器、液晶 LCD 顯示器等。 LED 技術(shù)具有非常明顯的三大優(yōu)勢。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器 結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。當(dāng)引腳 ～ 用作輸入并被外部拉低時 ,它們將因內(nèi)部的上拉電阻而流出電流 (IIL)。 采用的外部中斷方式包括外部中斷 0 和外部中斷 1，它們的中斷請求信號分別由單片機引腳 0INT / 和 1INT / 輸入 。 本次設(shè)計 TMOD 為 90H，即選通定時 /計數(shù)器為 定時功能、工作方式 16 位定時 /計數(shù)器。除了直接利用霍爾傳感器外，還利用它開發(fā)出各種派生的傳感器。如果要增加測量位移精度，可以在圓盤 (車輪 )上多增加幾個磁鋼。因為在這個 I2C 總線上只有一個器件，所以把 AT24C02 的地址設(shè)為 000，即把 A0、 A A3都接地。 圖 312 分頻前后 對比圖 由圖可見，二分頻后的波形的高或地電平的時間正好是霍爾傳感器開關(guān)的一個周期，霍爾傳感器輸出脈沖到 0INT ，即 口接收到對圈數(shù)計數(shù)的脈沖。有了它可以使程序從指定處開始執(zhí)行，即從程序存儲器中的 0000H 地址單元開始執(zhí)行程序。如圖 315 所示。 總體程序設(shè)計 在主程序模塊中，需要完成對各接口芯片的初始化、自行車?yán)锍毯退俣鹊某跏蓟?、中斷向量的設(shè)計以及開中斷、循環(huán)等待等工作。要求計算速度的標(biāo)志，該位為 1則主程序進行 速度計算，然后清該位 Hidden EQU 16 。標(biāo)號： ＨＢ２ 功能：雙字節(jié)十六進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成雙字節(jié)ＢＣＤ碼整數(shù) 。其高 4 位用于定時 /計數(shù)器中斷控制，低 4 位借給外部中斷，用做中斷標(biāo)志和觸發(fā)方式選擇位。軟件采用匯 編語言編寫，采用模塊化設(shè)計思想，程序可讀性強。 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。在單片機內(nèi)部有兩個定時 /計數(shù)器，以對其中的計數(shù)結(jié)構(gòu)進行計數(shù)的方法，來實現(xiàn)定時或計數(shù)功能。 。 19 圖 41 主程序流程圖 系統(tǒng)程序設(shè)計如下： 開始 初始化 =1? N =1? =1? =1? 出錯提示 將車圈周長調(diào)入 21H 開中斷，啟動定時器 =1? 調(diào)用里程處理子程序 調(diào)用速度處理子程序 N N N Y Y Y Y N Y 20 $INCLUDE () DISPBUF EQU 59H 。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就可以根據(jù)功能設(shè)置找出問題的根源，從而更快地解決問題。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點，因此使用非常廣泛。而外接 晶體的振蕩頻率的大小，主要取決于單片機的工作頻率范圍，每一種單片機都有自己的最大工作頻率，外接的晶體振蕩頻率不大于單片機的最大工作頻率即可。引腳圖如圖 311所示。為降低總的寫入時間，一次操作可寫入多達 8 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。在非磁材料的圓盤邊上粘貼一塊磁 鋼，霍爾傳感器固定在圓盤外緣附近。 霍爾傳感器的測溫原理 在信號脈沖發(fā)生源上，本系統(tǒng)采用的是 開關(guān)型霍爾傳感器 。 11 C/T ：定時 /計數(shù)模式選擇位。 5. XTAL1：作為振蕩器反相放大器的輸入和內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入。 和 要求外部上拉電阻。 單片機由于將 CPU、內(nèi)存和一些必要的接口集成到一個芯片上，并且面向控制功能將結(jié)構(gòu)作了一定的優(yōu)化，所以它有一般芯片不具有的特點： 1. 體積小、重量輕； 2. 電源單一、功耗低； 3. 功能強、價格低； 4. 全部集成在一塊芯片上，布線短、合理； 本設(shè)計用 89C52 單片機設(shè)計自行車?yán)锍?/速度計。 方案 二 用液晶顯示器 LCD 顯示信息。 單片機選型 本設(shè)計用 89C52 單片機設(shè)計自行車?yán)锍?/速度計。 方案二、 光電編碼器 光電編碼器的工作原理與光電傳感器一樣，不過它已將光電傳感器、電子 電路 、碼盤等做成一個整體，只要用連軸器將光電傳感器的軸與轉(zhuǎn)軸相 連，就能獲得多種輸出信號。計數(shù)器 T1計算每轉(zhuǎn)一圈所用的時間 t，就可以計算出即時速度 v。文章詳細介紹了自行車的速度里程表的硬件電路和軟件設(shè)計。并根據(jù)外界條件，如溫度，風(fēng)速等進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，已達到最佳運動的效果。經(jīng)綜合分析，本設(shè)計中取 m=1。當(dāng)葉片數(shù)較多時，旋轉(zhuǎn)一周可以獲得多個脈沖信號?；魻栐皇芴鞖獾挠绊懀幢惚荒嗌郴蚧覊m覆蓋對測量也不會有任何影響。選亮數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示。 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。 AT89C52 管腳圖如圖 所示。 RST 一旦變成高電平 ,所有的 I/O 引腳就復(fù)位到 “1” 。 TMOD 工作方式寄存器 TMOD 用于設(shè)置定時 /計數(shù)器的工 作方式。 TR1 由軟件置 1或清 0。 圖 36 開關(guān)型霍爾傳感器工作特性 當(dāng)外加的磁感應(yīng)強度超過動作點 Bop 時，傳感器輸出低電平，但磁感應(yīng)強度降到動作點 Bop以下時，傳感器輸出電平不變，一直要降到釋放點 BRE 時，傳感器才由低電平躍變?yōu)楦唠娖健? AT24C02 中帶有片內(nèi)地址寄存器。 圖 310 74LS244邏輯圖 74LS74 是 D 觸發(fā)器的一種 ,它是一個具有記憶功能的二進制信息存儲器件，是構(gòu)成多種時序電路的最基本邏輯單元。單片機內(nèi)部時鐘方式的振蕩電路如圖 313 所示。 AT89C52RSTC1+5R9R822uF 圖 314 按鍵復(fù)位電路 工作原理：通電瞬間， RC 電路充電， RST 引腳出現(xiàn)高電平，只要 RST 端保持 24ms 以上高電平，就能使單片機有效地復(fù)位。所謂軟件設(shè)計就是把軟件需求變換成軟件的具體設(shè)計方案（即模塊結(jié)構(gòu)）的過程。此控制信號是將輪子圈數(shù)的計數(shù)經(jīng)二分頻后形成。入口條件：被乘數(shù)在 R R3中，乘數(shù)在 R R7 中。去掉低 4 位 SWAP A 。 CPU 向字段輸出口送出字型碼時，所有顯示器接收到相同的字型碼， 但究竟是哪個顯示器亮，則取決于 COM端。論文的整個 制作過程的確不容易，現(xiàn)在回想一下那段時日，有艱辛的一面，亦有喜悅的一面，但整個過程總結(jié)來說還是蠻充實的，畢竟在整個設(shè)計的過程中，自己又對已經(jīng)學(xué)過的專業(yè)課知識梳理了一下，而且對于實際的應(yīng)用和需求也參考了各個方面的資料，所以整個設(shè)計過程下來，自己整體的專業(yè)知識水平又進行了一次升華。 23 圖 42中斷子程序流程圖 里程計算子程序 外部中斷 0 服務(wù)程序用于對單片機 口輸入的圈數(shù)脈沖進行計數(shù)，為十六進制計數(shù)器。出口信息：轉(zhuǎn)換后的三字節(jié)ＢＣＤ碼整數(shù)在 R R R5中。設(shè)置堆棧 MOV P1,0FFH MOV P0,0FFH MOV P2,0FFH 。 和 口分別用于顯示里程狀態(tài)和速度狀態(tài)。本系統(tǒng)采用動態(tài)掃描顯示接口電路，動態(tài)顯示接口電路是把所有顯示器的 8個筆劃段 ah同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極 COM 各自獨立地受 I/O 線控制。只有當(dāng) RET 由高電平變成低電平以后，89C52 才從 0000H 地址開始執(zhí)行程序。因此，時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)顯示里程時，單片機首