【文章內(nèi)容簡介】 式（41）可計算出電機的轉(zhuǎn)速。當直流電機通過傳動部分帶圓盤旋轉(zhuǎn)時，霍爾傳感器根據(jù)圓盤上得磁片獲得一系列脈沖信號。這些脈沖信號通過單片機系統(tǒng)定時/計數(shù)器 計數(shù)，定0IT時器 T0 定時。定時器 T0 完成 100 次溢出中斷的時間 T 除以測得的脈沖數(shù) m，經(jīng)過單位換算，就可以算得直流電機旋轉(zhuǎn)的速度。汽車速度計算公式：n=2m/(N1TN)(m/sec) （41）其中：n 為直流電機轉(zhuǎn)速,N 為磁鋼數(shù)，N1 為 T0 中斷次數(shù)，m 為 在規(guī)定時0INT間內(nèi)測得的脈沖數(shù)，T 為定時器 T0 定時溢出時間，2 為假定的汽車輪子的周長。 主程序流程圖天津工業(yè)大學 2022 屆本科生天津工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 主程序工作過程如下。先進行初始化設(shè)置各定時器初值，然后判斷是否啟動系統(tǒng)進行測量。如果是，就啟動系統(tǒng)運行。如果不是就等待啟動。啟動系統(tǒng)后，霍爾傳感器檢測脈沖到來后，啟動外部中斷，每來一個脈沖中斷一次，記錄脈沖個數(shù)。同時啟動T0 定時器工作，每 1 秒定時中斷一次，讀取記錄的脈沖個數(shù)，即電機轉(zhuǎn)速。再進行數(shù)值的判斷，若數(shù)值高于 80m/sec 則報警并返回初始化階段，否則就進行正常速度液晶顯示。開始初始化是否啟動數(shù)據(jù)濾波處理是否達到報警器的值顯示處理等待中斷圖 41 主流程圖天津工業(yè)大學 2022 屆本科生天津工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 中斷服務流程圖 在處于中斷服務程序階段，首先進行關(guān)中斷設(shè)置。其次進行對 位進行0INT的脈沖個數(shù)計數(shù)的數(shù)值讀取。再次對 、T0 進行賦初值并且進行關(guān)中斷設(shè)0INT置。最后進行中斷返回。一、外部計數(shù)中斷關(guān)閉中斷計數(shù)器+1判斷是否為 1 次，1 次則為電機轉(zhuǎn)一圈初始化計數(shù)器轉(zhuǎn)圈計數(shù)器+1開外部中斷 INT0返回圖 42 外部中斷流程圖天津工業(yè)大學 2022 屆本科生天津工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 二、定時器中斷關(guān) T0 中斷重新裝入計時數(shù)值計時數(shù)值+1判斷是否為 20 次，20 次則為 1 秒關(guān) INT0 中斷，把轉(zhuǎn)圈數(shù)賦值給數(shù)據(jù)處理參數(shù)LCD 顯示開中斷返回圖 43 定時器中斷流程圖 軟件程序設(shè)計 主程序設(shè)計主程序在對定時器、計數(shù)器、堆棧等進行初始化后即判斷標志位是否為1，如果為 1，說明要求對數(shù)據(jù)進行計算處理，首先將標志位清零，以保證下次能正常判斷，然后進入數(shù)據(jù)處理程序，由于這里的閘門時間為 1s，由于轉(zhuǎn)軸上天津工業(yè)大學 2022 屆本科生天津工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 安裝有 1 只磁鋼，每旋轉(zhuǎn)一周可以得到 1 個脈沖，可得到每秒鐘的轉(zhuǎn)速。所得數(shù)據(jù)乘以汽車車輪的周長即可得到當前汽車的速度。計算得到的結(jié)果是二進制的整數(shù)，要將數(shù)據(jù)送往顯示緩沖區(qū)需要將該數(shù)轉(zhuǎn)化為 BCD 碼。運算得到的是壓縮 BCD 碼，需要將其轉(zhuǎn)換為非壓縮 BCD 碼，從標號 CBCD 開始的一段程序即作了這樣的處理。定時器 T0 用作 20ms 定時發(fā)生器，在定時中斷程序中進行數(shù)碼管的動態(tài)掃描，同時產(chǎn)生 1s 的閘門信號。1s 閘門信號的產(chǎn)生是通過一個計數(shù)器 Count，每次中斷時間為 20ms，每計 50 次即為 1s，到了 1s 后，即清除計數(shù)器 Count，然后關(guān)閉作為計數(shù)器用的 INT0，讀出 TH0、TL0 中的數(shù)值，分別送入 SpCount和 SpCount+1 單元，將 T0 中的值清空，置標志位為 1，要求主程序進行速度值的計算。這里還有一個細節(jié)，用作 1s 閘門信號產(chǎn)生的 Count 每次中斷都會加1，而 INT0 卻有一個周期是被關(guān)閉的，因此，計數(shù)值是 51 而不是 50。/*主函數(shù) */void main(){int_all()。//全局初始化 while(1){disp_count()。//數(shù)據(jù)處理if(zhuan=80) //轉(zhuǎn)速警告{warning=1。}if(zhuan80){warning=0。}write_mand(0x80)。for (i=0。isizeof(display)1。i++){write_data(display[i])。 //LCD 顯示delay(5)。}}}天津工業(yè)大學 2022 屆本科生天津工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 中斷服務程序設(shè)計一、外部計數(shù)中斷/*外部中斷 0 計數(shù)程序*/void counter(void) interrupt 0{EX1=0。 //關(guān)外部中斷 0z++。 //轉(zhuǎn)圈計數(shù)加 1EX1=1。 //開外部中斷 0}二、定時器中斷/*內(nèi)部中斷 0 計時計數(shù)程序*/void Timer_0(void) interrupt 1{TH0=0x65。 //50ms 定時TL0=0xF3。msec++。if(msec==20) //50*20=1S{ zhuan=z。 x+=z。 disp_count()。 //數(shù)據(jù)處理displaytolcd()。msec=0。z=0。}} 顯示程序設(shè)計液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認模塊的忙標志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪個位置顯示字符。在對液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標是自動右移的，無需人工干預。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。向 LCD 輸入的數(shù)據(jù)有兩種，一種是指令，一種是數(shù)據(jù)。指令是負責初始化LCD 與 LCD 顯示字符是什么位置。命令與數(shù)據(jù)是 RS 端的高低電平來確定。數(shù)據(jù)開始的時候是由 LCDCS 高電平開始，低電平結(jié)束。天津工業(yè)大學 2022 屆本科生天津工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 顯示子程序向 LCD1602 寫命令向 LCD1602 寫數(shù)據(jù)結(jié)束顯示圖 44 顯示流程圖/*向 LCD1602 寫命令*/void write_mand(uchar mand){rs=0。 //選擇寫命令P0=mand。 //向 LCD 寫命令lcdcs=1。 //信號使能端高電平lcdcs=0。 //信號使能端低電平}/**//*向 LCD1602 寫數(shù)據(jù)*/void write_data(uchar data0){rs=1。 //選擇寫數(shù)據(jù)P0=data0。 //向 LCD 寫數(shù)據(jù)lcdcs=1。 //信號使能端高電平lcdcs=0。 //信號使能端低電平}天津工業(yè)大學 2022 屆本科生天津工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 報警程序設(shè)計蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場來驅(qū)動振動膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動它，單片機 IO 引腳輸出的電流較小，單片機輸出的 TTL 電平基本上驅(qū)動不了蜂鳴器，因此需要增加一個電流放大的電路。蜂鳴器程序設(shè)計思路：本程序通過在輸出一個音頻范圍的方波，驅(qū)動實驗板上的蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，其中 Delay 延時子程序的作用是使輸出的方波頻率在人耳朵聽覺能力之內(nèi)的 20KHZ 以下，如果沒有這個延時程序的話，輸出的頻率將大大超出人耳朵的聽覺能力，我們將不能聽到聲音。更改延時常數(shù)，可以改變輸出頻率，也就可以調(diào)整蜂鳴器的音調(diào)。代碼為:if(zhuan=80){warning=1。}if(zhuan80){warning=0。} 轉(zhuǎn)速程序的設(shè)計測速的方法決定了測速信號的硬件連接，測速實際上就是測頻，因此，頻率測量的一些原則同樣適用于測速。通常，可以用計數(shù)法、測脈寬法和等精度法來進行測試。所謂計數(shù)法，就是給定一個閘門時間，在閘門時間內(nèi)計數(shù)輸入的脈沖個數(shù)；測脈寬法是利用待測信號的脈寬來控制計數(shù)門，對一個高精度的高頻計數(shù)信號進行計數(shù)。由于閘門與被測信號不能同步，因此，這兩種方法都存在177。1 誤差的問題，第一種方法適用于信號頻率高時使用，第二種方法則在信號頻率低時使用。等精度法則對高、低頻信號都有很好的適應性。/*數(shù)據(jù)處理*/void disp_count(){ unsigned long long_x。 zhuan=zhuan*2。display[7]=(zhuan/1000+39。039。)。 //轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的千位display[8]=(zhuan/100%10+39。039。)。 //轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的百位display[9]=(zhuan/10%10+39。039。)。 //轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的十位天津工業(yè)大學 2022 屆本科生天津工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 display[10]=(zhuan%10+39。039。)。 //轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)速的個位long_x=x*2。display_up[6]=(long_x/100000000+39。039。)。 //里程的億位display_up[7]=(long_x/10000000%10+39。039。)。 //里程的千萬位display_up[8]=(long_x/1000000%10+39。039。)。 //里程的百萬位display_up[9]=(long_x/100000%10+39。039。)。 //里程的十萬位display_up[10]=(long_x/10000%10+39。039。)。 //里程的萬位display_up[11]=(long_x/1000%10+39。039。)。 //里程的千位display_up[12]=(long_x/100%10+39。039。)。 //里程的百位display_up[13]=(long_x/10%10+39。039。)。 //里程的十位display_up[14]=(long_x%10+39。039。)。 //里程的個位} 軟件程序基礎(chǔ)知識準備針對 STC89C52RC 單片機，頭文件 給出了特殊功能寄存器SFR 所有端口的定義。其次 ,C 語言編程基礎(chǔ)：十六進制表示字節(jié) 0x5a：二進制為 01011010B；0x6E 為 01101110。如果將一個 16 位二進數(shù)賦給一個 8 位的字節(jié)變量，則自動截斷為低 8 位而丟掉高 8 位。 TMOD=(TMODamp。0xf0)|0x05。表示給變量 TMOD 的低四位賦值 0x5，而不改變 TMOD 的高四位。While(1)。表示無限執(zhí)行該語句，即死循環(huán)。語句后的分號表示空循環(huán)體，也就是{。}在引腳輸出方波編程方法：（比如 引腳）include//該頭文檔中有單片機內(nèi)部資源的符號化定義，其中包含 void main(void)//void 表示沒有輸入?yún)?shù)，也沒有函數(shù)返值，這入單片機運行的復位入口//{While(1)//非零表示真，如果為真則執(zhí)行下面循環(huán)體的語句//{P3_2=1。//給 P3_2 賦值 1，引腳 就能輸出高電平 VCC//P3_2=0。//給 P3_2 賦值 0，引腳 就能輸出低電平 GND//}//由于一直為真，所以不斷輸出高、低、高、低…… ，從而形成方波//}天津工業(yè)大學 2022 屆本科生天津工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 第五章 軟件調(diào)試 Proteus 及 Keil 軟件簡介 Proteus 軟件Proteus 軟件是一種低投資的電子設(shè)計自動化軟件，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 30 多個元件庫。Proteus 軟件提供多種現(xiàn)實存在的虛擬儀器儀表。此外，Proteus 還提供圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標，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。這些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。提供 Schematic Drawing、SPICE 仿真與 PCB 設(shè)計功能，同時可以仿真單片機和周邊設(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 37led、示波器等。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。一臺計算機、一套電子仿真軟件，在加上一本虛擬實驗教程，就可相當于一個設(shè)備先進的實驗室。以虛代實、以軟代硬，就建立一個完善的虛擬實驗室。在計算機上學習電工基礎(chǔ)，模擬電路、數(shù)字電路、單片機應用系統(tǒng)等課程，并進行電路設(shè)計、仿真、調(diào)試等。 Keil 軟件KeilC51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。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，因而易學易用。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。 KeilC51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。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。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 應用 Keil 軟件進行程序調(diào)試軟件的調(diào)試必須在開發(fā)系統(tǒng)的支持下進行。先分別調(diào)試通過各個模塊程序,然后調(diào)試中斷服