【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 U各種狀態(tài)。SP堆疊指標(biāo)：重置(RESET)時(shí)，堆疊指標(biāo)設(shè)為07H。DPTR資料指標(biāo)暫存器：16位元暫存器，由DPH、DPL兩個(gè)8位元暫存器阻成。工作暫存器：共有 RB0、RBRBRB3四組工作暫存器庫(kù)。每個(gè)暫存器庫(kù)有個(gè)88位元暫存器，分別為R0、RRRRRRR7[7]。圖32 最小系統(tǒng)電路圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：表31 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)FFH80H8051特殊功能暫存器（SFR）或是8052的間接定址資料區(qū)7FH30H使用者的一般資料存放區(qū)(亦可透過(guò)SP設(shè)定,存放堆疊資料)20H2FH可位元定址區(qū)(...)10H1FH暫存器庫(kù) RB3(R0R7)10H17H暫存器庫(kù) RB2(R0R7)08H0FH暫存器庫(kù) RB1(R0R7)00H07H暫存器庫(kù) RB0(R0R7)167。 輪脈沖檢測(cè)1. 輪脈沖檢測(cè)本設(shè)計(jì)采用了ST1101紅外光電傳感器，進(jìn)行非接觸式檢測(cè)。當(dāng)有物體擋在紅外光電發(fā)光二極管和高靈敏度的光電晶體管之間時(shí)，傳感器將會(huì)輸出一個(gè)低電平，而當(dāng)沒(méi)有物體擋在中間時(shí)則輸出為高電平，從而形成一個(gè)脈沖。該系統(tǒng)在自行車后輪的軸處保持著與輪子旋轉(zhuǎn)切面平行的方向延伸附加一個(gè)鋁盤(pán)，在這個(gè)鋁盤(pán)的邊沿處挖出若干個(gè)圓形過(guò)孔，把傳感器的檢測(cè)部分放在圓孔的圓心位置。每當(dāng)鋁盤(pán)隨著后輪旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，傳感器將向外輸出若干個(gè)脈沖。把這些脈沖通過(guò)一系列的波形整形成單片機(jī)可以識(shí)別的TTL電平，即可算出輪子即時(shí)的轉(zhuǎn)速。鋁盤(pán)的圓孔的個(gè)數(shù)決定了測(cè)量的精度，個(gè)數(shù)越多，精度越高。這樣就可以在單位時(shí)間內(nèi)盡可能多地得到脈沖數(shù)從而避免了因?yàn)閮蓚€(gè)過(guò)孔之間的距離過(guò)大，而車子正好在過(guò)孔之間或者是在下個(gè)過(guò)孔之前停止了，造成較大的誤差。本設(shè)計(jì)在鋁盤(pán)過(guò)孔的設(shè)計(jì)上采用11個(gè)過(guò)孔，從而留下了10個(gè)同等的間距這樣在以后的軟件設(shè)計(jì)中能夠較為方便的計(jì)算出速度里程。脈沖發(fā)生源的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖33所示。圖33 脈沖發(fā)生源硬件結(jié)構(gòu)圖（左為正視圖，右為側(cè)視圖）2. 信號(hào)預(yù)處理電路如圖34所示，系統(tǒng)的信號(hào)預(yù)處理電路由二級(jí)電路構(gòu)成，第一級(jí)是由開(kāi)關(guān)三極管組成的零偏置放大器，采用開(kāi)關(guān)三極管可以保證放大器具有良好的高頻響應(yīng)。當(dāng)輸入信號(hào)為零或負(fù)電壓時(shí)，三極管截止，電路輸出高電平；而當(dāng)輸入信號(hào)為正電壓時(shí)，三極管導(dǎo)通，此時(shí)輸出電壓隨著輸入電壓的上升而下降，這使得速度里程表既可以測(cè)量任意方波信號(hào)的頻率，也可以測(cè)量正弦波信號(hào)的頻率。由于放大器的放大功能降低了對(duì)待測(cè)信號(hào)的幅度要求，因此， 的正弦波和脈沖信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。預(yù)處理電路的第二級(jí)采用帶施密特觸發(fā)器的反相器DM74LS14 來(lái)把放大器生成的單相脈沖轉(zhuǎn)換成與COMS 電平相兼容的方波信號(hào)（如圖35所示），[8]。利用施密特觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程中的正反饋?zhàn)饔?，可以把邊沿變化緩慢的周期性信?hào)變換為邊沿很陡的矩形脈沖信號(hào)。輸入的信號(hào)只要幅度大于VT+，即可在施密特觸發(fā)器的輸出端得到同等頻率的矩形脈沖信號(hào)。從傳感器得到的矩形脈沖經(jīng)傳輸后往往發(fā)生波形畸變。當(dāng)傳輸線上的電容較大時(shí)，波形的上升沿將明顯變壞；當(dāng)傳輸線較長(zhǎng)，而且接受端的阻抗與傳輸線的阻抗不匹配時(shí)，在波形的上升沿和下降沿將產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象；當(dāng)其他脈沖信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線間的分布電容或公共電源線疊加到矩形脈沖信號(hào)時(shí)，信號(hào)上將出現(xiàn)附加的噪聲。無(wú)論出現(xiàn)上述的那一種情況，都可以通過(guò)用施密特反相觸發(fā)器整形而得到比較理想的矩形脈沖波形。只要施密特觸發(fā)器的VT+ 和VT 設(shè)置得合適，均能受到滿意的整形效果。圖34 信號(hào)預(yù)處理電路圖圖 35 信號(hào)處理波形圖3 .E2PROM AT24C02 的應(yīng)用AT24C02是CMOS 2048位串行2E PROM，在內(nèi)部組織成256 8位。AT24C02的特點(diǎn)是具有允許在簡(jiǎn)單的二線總線上工作的串行接口和軟件協(xié)議。如圖36所示， 口相連。因?yàn)樵谶@個(gè)I2C總線上只有一個(gè)器件，所以把AT24C02的地址設(shè)為000，即把A0、AA2都接地。單片機(jī)計(jì)算出來(lái)的里程數(shù)據(jù)通過(guò)SDA、SCL向AT24C02資料傳輸與接口時(shí)序。輸送數(shù)據(jù)。單片機(jī)首先向AT24C02發(fā)送寫(xiě)信號(hào)，當(dāng)確認(rèn)后從單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元提取數(shù)據(jù)然后向AT24C02的內(nèi)部地址傳送數(shù)據(jù)。當(dāng)顯示里程時(shí)，單片機(jī)首先向AT24C02發(fā)送讀信號(hào)，然后確認(rèn)后，單片機(jī)從AT24C02內(nèi)部的地址向單片機(jī)的讀出單元字節(jié)讀出數(shù)據(jù)，供顯示所用[9]。圖36 AT24C02與單片機(jī)的接口電路圖167。 顯示模塊 顯示器電路原理圖圖37 液晶原理圖1. 顯示資料RAM（DDRAM） 顯示數(shù)據(jù)RAM 提供64x2 個(gè)字節(jié)的空間，最多可以控制4 行16 字（64 個(gè)字）的中文字型顯示，當(dāng)寫(xiě)入顯示資料RAM時(shí)，可以分別顯示CGROM，HCGROM 與CGRAM 的字型；本系列模塊可以顯示三種字型， 分別是半寬的HCGROM 字型、 CGRAM 字型及中文CGROM 字型， 三種字型的選擇， 由在DDRAM 中寫(xiě)入的編碼選擇，在0000H～0006H 的編碼中將選擇CGRAM 的自定字型，02H～7FH 的編碼中將選擇半寬英數(shù)字的字型，至于A1 以上的編碼將自動(dòng)的結(jié)合下一個(gè)字節(jié)，組成兩個(gè)字節(jié)的編碼達(dá)成中文字型的編碼BIG5（A140～D75F） GB(A1A0～F7FF)[10]。詳細(xì)各種字型編碼如下：（1） 顯示半寬字型：將8位資料寫(xiě)入DDRAM中，范圍為02H～7FH的編碼。（2） 顯示CGRAM字型：將16位資料寫(xiě)入DDRAM中，總共有0000H，0002H，0004H，0006H 四種編碼。 （3） 顯示中文字形：將16位資料寫(xiě)入DDRAM中，范圍為A140H～D75FH的編碼(BIG5)，A1A0H～F7FFH的編碼(GB)。將16位資料寫(xiě)入DDRAM方式為透過(guò)連續(xù)寫(xiě)入兩個(gè)字節(jié)的資料來(lái)完成，先寫(xiě)入高字節(jié)（D15～D8）再寫(xiě)入低字節(jié)（D7～D0）。2. 繪圖RAM（GDRAM）繪圖顯示RAM 提供64x32個(gè)字節(jié)的記憶空間(由擴(kuò)充指令設(shè)定繪圖RAM地址)，最多可以控制256x64點(diǎn)的二維繪圖緩沖空間， 在更改繪圖RAM時(shí)，由擴(kuò)充指令設(shè)定GDRAM地址先設(shè)垂直地址再設(shè)水平地址(連續(xù)寫(xiě)入兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)來(lái)完成垂直與水平的坐標(biāo)地址)，再寫(xiě)入兩個(gè)8位的資料到繪圖RAM，而地址計(jì)數(shù)器（AC）會(huì)自動(dòng)加一。整個(gè)寫(xiě)入繪圖RAM的步驟如下：（1） 先將垂直的字節(jié)坐標(biāo)（Y）寫(xiě)入繪圖RAM地址。（2） 再將水平的字節(jié)坐標(biāo)（X）寫(xiě)入繪圖RAM地址。 （3） 將D15～D8寫(xiě)入到RAM中(寫(xiě)入第一個(gè)Bytes)。 （4） 將D7～D0寫(xiě)入到RAM中(寫(xiě)入第。167。 鍵盤(pán)及ZLG7290芯片167。 芯片引腳及說(shuō)明 采用24引腳封裝引腳圖38所示。引腳說(shuō)明如表32圖38 ZLG7290芯片管腳圖表32 ZLG7290芯片管腳說(shuō)明引腳號(hào)引腳名稱引腳屬性引腳描述13,12,21,22,3 ~ 6Dig7 ~Dig0輸入/輸出LED顯示位驅(qū)動(dòng)及鍵盤(pán)掃描線10 ~ 7,2,1,24,23SegH ~SegA輸入/輸出LED顯示位驅(qū)動(dòng)及鍵盤(pán)掃描線20SDA輸入/輸出I2C總線接口數(shù)據(jù)/地址線19SCL輸入/輸出I2C總線接口時(shí)鐘線14/INT輸出中斷輸出端，低電平有效1RES輸入復(fù)位輸入端，低電平有效17OSC1輸入連接晶體以產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘18OSC2輸出16VCC電源電源正（ ~ .5V）11GND電源電源地167。 引腳功能其引腳功能分述如下 ZLG7290可采樣64個(gè)按鍵或傳感器,檢測(cè)每個(gè)按鍵的連擊次數(shù)。其基本功能如下：（1） 鍵盤(pán)去抖動(dòng)處理 當(dāng)鍵被按下和放開(kāi)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)電平狀態(tài)反復(fù)變化，鍵盤(pán)抖動(dòng)。若不作處理會(huì)引起按鍵盤(pán)命令錯(cuò)誤，所以要進(jìn)行去抖動(dòng)處理，讀取穩(wěn)定的鍵盤(pán)狀態(tài)為準(zhǔn)。 （2） 雙鍵互鎖處理 當(dāng)有兩個(gè)以上按鍵被同時(shí)按下時(shí)，ZLG7290只采樣優(yōu)先級(jí)高的按鍵（優(yōu)先順序?yàn)镾1S2…S64，如同時(shí)按下S2和S18時(shí)采樣到S2）。（3） 連擊鍵處理 當(dāng)某個(gè)按鍵按下時(shí)，輸出一次鍵值后，如果該按鍵還未釋放，該鍵值連續(xù)有效，就像連續(xù)壓按該鍵一樣，這種功能稱為連擊連擊。次數(shù)計(jì)數(shù)器—（RepeatCnt）可區(qū)別出單擊(某些功能不允許連擊,如開(kāi)/關(guān))或連擊。判斷連擊次數(shù)可以檢測(cè)被按時(shí)間，以防止某些功能誤操作（如連續(xù)按5秒經(jīng)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài) ）。（4） 功能鍵處理 功能鍵能實(shí)現(xiàn)2個(gè)以上按鍵同時(shí)按下來(lái)擴(kuò)展按鍵數(shù)目或?qū)崿F(xiàn)特殊功能。 如PC機(jī)上的“Shift”、“Ctrl”、“Alt”鍵。典型應(yīng)用圖中的S57~S64為功能鍵[11]。下圖為鍵盤(pán)電路原理圖；圖39 鍵盤(pán)原理圖從上圖可以看出本設(shè)計(jì)共選用了12個(gè)鍵盤(pán)，從上到下，從做到右分別為1到9，0，小數(shù)點(diǎn)，和設(shè)置鍵。第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)167。 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)速度顯示模塊初始化模塊數(shù)據(jù)讀出模塊里程顯示模塊頻率測(cè)量模塊數(shù)據(jù)讀出模塊中斷服務(wù)模塊速度里程計(jì)算模塊數(shù)據(jù)寫(xiě)入模塊報(bào)警是否1報(bào)警圖41 系統(tǒng)流程圖（T0）引腳可為單片機(jī)測(cè)量信號(hào)頻率提供有效的輸入信號(hào)。當(dāng)該引腳為高電平時(shí)，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)，要一直到該引腳出 現(xiàn)低電平時(shí)才開(kāi)始測(cè)頻率。我們可從硬件的鋁盤(pán)上知道兩個(gè)過(guò)孔之間在圓周上的距離。而這個(gè)距離M正好為計(jì)算速度和距離起到了基本的數(shù)據(jù)儲(chǔ)備作用。同時(shí)可以從TL0寄存器知道在兩秒內(nèi)單片機(jī)檢測(cè)到的N個(gè)脈沖。而MN所得到的正是這兩秒內(nèi)鋁盤(pán)在圓周上所走得距離S。（此時(shí)假設(shè)在這個(gè) 兩秒內(nèi)車子是勻速前進(jìn)的），距離S除以2秒的時(shí)間，就可以大概的算出這2秒內(nèi)鋁盤(pán)的線速度。再根據(jù)鋁盤(pán)與自行車的輪子保持著一樣的角速度，得到鋁盤(pán)的線速度與輪子線速度的關(guān)系，從而算出自行車在這2秒的平均速度。至于里程的計(jì)算，根據(jù)速度計(jì)算的相加即可得到目前的總里程數(shù)。通過(guò)單片機(jī)計(jì)算出來(lái)的速度和里程的數(shù)據(jù)，輸出給顯示模塊?？偫锍虜?shù)的顯示是設(shè)定出現(xiàn)在電動(dòng)自行車開(kāi)動(dòng)，單片機(jī)開(kāi)機(jī)經(jīng)過(guò)初始化后顯示出來(lái)，這樣以來(lái)用戶可以清楚的知道自己的車子已經(jīng)運(yùn)行了多少公里了。而速度的顯示則是在計(jì)算出速度里程后立刻顯示出來(lái)，體現(xiàn)實(shí)時(shí)性。167。 液晶顯示液晶顯示是本設(shè)計(jì)中比較重要的部分，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的最終沒(méi)目的是要顯示行駛的里程、速度、時(shí)間等信息，以及安裝信息和預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)量的設(shè)置都要通過(guò)本部分來(lái)完成。所以本部分的設(shè)計(jì)好壞也將影響到整個(gè)設(shè)計(jì)的最終結(jié)果。1. 顯示說(shuō)明漢字字符顯示地址表表41 DDRAM地址表X坐標(biāo)Line180H81H82H83H84H85H86H87HLine2