【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 內(nèi)置通用 8 位中 央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元， AT89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用 [5] [6]。 主要功能特性： （ 1） 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) （ 2） 8k 可反復(fù)擦寫(xiě) (大于 1000 次） Flash ROM （ 3） 32 個(gè)雙向 I/O 口 （ 4） 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 （ 5） 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 （ 6） 時(shí)鐘頻率 024MHz （ 7） 2 個(gè)串行中斷，可編程 UART 串行通道 （ 8） 2 個(gè)外部中斷源，共 8 個(gè)中斷源 （ 9） 2 個(gè)讀寫(xiě)中斷口線， 3 級(jí)加密位 （ 10）低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和 喚醒功能 （ 11）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 顯示器和報(bào)警器的設(shè)計(jì) 顯示器和報(bào)警器是該系統(tǒng)中人機(jī)信息交換的部分，是系統(tǒng)直接給司機(jī)提供信息的窗口，所以簡(jiǎn)捷，美觀，良好的視覺(jué)效果及聽(tīng)覺(jué)效果非常必要。 長(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 LCD 顯示結(jié)構(gòu)及原理 LCD1602 與單片機(jī)接口方便，價(jià)格便宜，壽命長(zhǎng)，對(duì)電壓電流要求低且容易實(shí)現(xiàn)多路，常作為測(cè)量控制儀表中常用的輸出顯示設(shè)備。鑒于 LCD 1602 諸多優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選用 LCD1602 顯示。 圖 LCD1602實(shí)物圖 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶， 或 5V 工作電壓，對(duì)比度可調(diào) ， 內(nèi)含復(fù)位電路 ， 提供各種控制命令 ， 如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能 ， 有 80字節(jié) 顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 DDRAM， 內(nèi)建有 192 個(gè) 5X7 點(diǎn)陣 的字型的字符發(fā)生器 CGROM，8 個(gè)可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM 它是一種專門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的 點(diǎn)陣 型液晶模塊。它由 若干個(gè) 5*7 或者 5*11 等 點(diǎn)陣 字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用 [7]。滿足本設(shè)計(jì)的顯示要求。 報(bào)警器 蜂鳴喇叭報(bào)警器是常用的最簡(jiǎn)單的報(bào)警器，也可以利用指示燈來(lái)警示報(bào)警。如果條件允許，可用采用語(yǔ)音報(bào)警，不過(guò)語(yǔ)音報(bào)警相對(duì)復(fù)雜得多。 圖 蜂鳴器實(shí)物圖 長(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 第 4 章 硬件電 路設(shè)計(jì) 主控模塊電路的設(shè)計(jì) 主控模塊是由 AT89C52 單片機(jī)組成的最小應(yīng)用系統(tǒng)，是系統(tǒng)的核心，控制著整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 12Y1XTALGNDGNDS1SWPB12345678RST91011121314151617XTAL118XTAL219GND202122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839VCC40U1AT89C5210pFC5Cap Pol330pFC1Cap Semi30pFC3Cap Semi10KR1Res3GNDP14ENRSVCCVCCP00P01P02P03P04P05P06P07buzzerP34P32P33P23RW 圖 AT89C52最小系統(tǒng)電路圖 AT89C52 最小系統(tǒng)的電路構(gòu)成為： （ 1） 電源電路：向單片機(jī)供電。 AT89S51 單片機(jī)的工作電壓范圍： — ， 所以通常給單片機(jī)外接 5V 直流電源。連接方式為 VCC(40 腳）：接電源 +5V 端VSS(20 腳）：接電源地端 [8]。 （ 2） 時(shí)鐘電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)工作的時(shí)間基準(zhǔn)，決定單片機(jī)工作速度。時(shí)鐘電路就是振蕩電路，向單片機(jī)提供一個(gè)正弦波信號(hào)作為 基準(zhǔn)，決定單片機(jī)的執(zhí)行速度。AT89S51 單片機(jī)時(shí)鐘頻率范圍： 033MHz[9]。 （ 3） 復(fù)位電路：確定單片機(jī)工作的起始狀態(tài)，完成單片機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。單片機(jī)接通電源時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，完成單片機(jī)啟動(dòng)，確定單片機(jī)起始工作狀態(tài)。手動(dòng)按鍵產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，完成單片機(jī)啟動(dòng)，確定單片機(jī)的初始狀態(tài)。通常在單片機(jī)工作出現(xiàn)混亂或“死機(jī)”時(shí)，使用手動(dòng)復(fù)位可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)“重啟”。 光電傳感器電路的設(shè)計(jì) 光電式傳感器 photoelectric transducer，基于光電效應(yīng)的傳感器，在受到可見(jiàn)光照射后即產(chǎn)生 光電效應(yīng) ，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成 電信號(hào) 輸出 [10]。光電式傳感器 產(chǎn)生的脈沖電信號(hào)輸人到單片機(jī)的計(jì)數(shù)器 T0 引腳（ P34）， AT89C5l 的定時(shí)器 0 定時(shí)一段時(shí)間后。提取 T0 中的脈沖個(gè)數(shù)，就可計(jì)算出車輛的行駛的瞬時(shí)速度。 長(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 1IA2IB3VCC4GND5SIGNALQ22N39061KR4Res21KR5Res2VCCGNDVCC_motorGNDP34P341OA2VCC3VCC4OB5GND6IA7IB8GNDL9110GNDVCC12直流電機(jī)IAIBIBIAU?Optoisolator11KVCC1KGND 圖 測(cè)速傳感器電路圖 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 報(bào)警模 塊主要負(fù)責(zé)超速聲音報(bào)警，提醒駕駛員應(yīng)當(dāng)馬上減速行駛，以免發(fā)生交通事故。報(bào)警電路比較簡(jiǎn)單，聲音報(bào)警系統(tǒng)由單片機(jī)引腳接上拉電阻，三極管及蜂鳴器構(gòu)成[15]。電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖如下圖所示： 12345678RST91011121314151617XTAL118XTAL219GND202122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839VCC40U1Component_2GNDP14ENRSVCCQ12N39061KR3Res2buzzerSpeakerVCCGNDbuzzerP00P01P02P03P04P05P06P07buzzerP34P32P33P23RW 圖 報(bào)警電路圖 顯示電路的設(shè)計(jì) 顯示電路由 LCD1602 完成， LCD1602 與單片機(jī)接口方便，操作簡(jiǎn)單，能 顯示字母、數(shù)字 和 符號(hào)等 。本設(shè)計(jì)利用 LCD1602 顯示實(shí)時(shí)速度和超速提示顯示。 LCD1602 顯示電路如下圖： 12Y1XTALGNDGNDS1SWPB12345678RST91011121314151617XTAL118XTAL219GND202122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839VCC40U1Component_210pFC5Cap Pol330pFC1Cap Semi30pFC3Cap Semi10KR1Res3GNDP141VSS2VDD3VO4RS5RW6EN7D08D19D210D311D412D513D614D715A16K1602Component_1P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07GNDVCC1KR2GNDRS ENVCCGNDENRSVCCVCCP00P01P02P03P04P05P06P07buzzerP34P32P33P23RWRW 圖 LCD1602顯示電路圖 長(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 按鍵電路的設(shè)計(jì) 汽車超速報(bào)警器的按鍵電路由三個(gè)開(kāi)關(guān) 加上拉電阻構(gòu)成，所以要使用單片機(jī)的三個(gè)引腳，三個(gè)開(kāi)關(guān)則分別對(duì)應(yīng)著模式選擇、速度增加以及速度減小，通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)的操作可以對(duì)速度上限值進(jìn)行設(shè)定，另外由于還有速度增減的按鍵，可以方便的根據(jù)駕駛員的實(shí)時(shí)實(shí)地要求進(jìn)行速度更改以達(dá)到報(bào)警目的，具有很強(qiáng)的操作靈活性 [11]。其簡(jiǎn)圖如下： S2key_modeS3key_addS4key_subGNDP32P33P23 圖 按鍵電路圖 長(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 第 5 章 軟件設(shè)計(jì) 主程序的設(shè)計(jì) 主程序由定時(shí)器脈沖計(jì)數(shù)子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、顯示子程序、報(bào)警子程序和按鍵中斷程序等組成。 否 是 是 否 圖 主程序流程圖 開(kāi)始 顯示清零 判斷中斷是否成功 中斷等待 定時(shí)、計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作 讀計(jì)數(shù)器 計(jì)算速度顯示 調(diào)用報(bào)警子程序 判斷是否超速 輸出報(bào)警信號(hào) 結(jié)束 長(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 15 該系統(tǒng)主程序主要完成硬件初始化、子程序調(diào)用以及顯示、報(bào)警等功能。定時(shí)器脈沖計(jì)數(shù)子程序和數(shù)據(jù)處理子程序主要完成監(jiān)測(cè)車輛速度即主要是計(jì)算出車輛的時(shí)速，為報(bào)警子程序提供參考數(shù)據(jù)；顯示子程序設(shè)計(jì)采用數(shù)字化 顯示用戶設(shè)定的最高時(shí)速和車輛實(shí)際時(shí)速，用 LCD1602 進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示；報(bào)警子程序主要實(shí)現(xiàn)在車輛超速行駛狀態(tài)下發(fā)出報(bào)警信號(hào)；按鍵中斷子程序主要實(shí)現(xiàn)根據(jù)駕駛員的實(shí)時(shí)實(shí)地要求進(jìn)行速度更改以達(dá)到報(bào)警目的 [12]。 主程序清單： main() { int i=0。 float sum=0。 int flag=0。 unsigned long int a。 char temp[16]。 //定義字符顯示緩沖數(shù)組 Init_Timer0()。 //初始化定時(shí)器 0 Init_Timer1()。 //初始化定時(shí)器 1 Init_zhongduan()。 //初始化外部中斷 0 和 1 LCD_Init()。 //初始化液晶屏 DelayMs(10)。 //延時(shí)用于穩(wěn)定，可以去掉 LCD_Clear()。 //清屏 while(1) { keyscan()。 sprintf(temp,mode:%d limit:%d,mode,speed_limit)。 LCD_Write_String(0,0,temp)。//顯示到液晶第 1 行 pwm(time)。 if(OVERFLOWFLAG)//檢測(cè)溢出標(biāo)志，溢出表明頻率過(guò)高，顯示溢出信息 { OVERFLOWFLAG=0。//標(biāo)志清零 LCD_Write_String(0,1,overflow 655KHz)。 } if(TIMERFLAG) //定時(shí) 100ms 到，做數(shù)據(jù)處理 (每 100ms 處理一次數(shù)據(jù) ) { 長(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 i++。 a=TL0+TH0*256。//讀取計(jì)數(shù)值 a=a*10。 //實(shí)際值乘以 10 相當(dāng)于做了變換 1 秒鐘轉(zhuǎn)了 a 圈 a=a/4。 //因?yàn)? 轉(zhuǎn)盤(pán)上面有 4 個(gè)孔 除以 4 表示實(shí)際轉(zhuǎn)的圈數(shù) if(flag==0) //這句話在 while 循環(huán)中只運(yùn)行