【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 采用外部中斷 int0 口和定時(shí)器 0 的協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)了測(cè)速。使定時(shí)器 0 工作在方式 2，對(duì)定時(shí)器 0裝入初值計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)間為 ,通過 4000 次定時(shí)器 0 的中斷計(jì)為 1s。此時(shí)，數(shù)通過 int0 的中斷數(shù)，即可得到，一秒的脈沖數(shù)，則能夠算出車輪的 11 西華大學(xué)電氣與電子信息學(xué)院電氣應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 速度。然后通過計(jì)價(jià)子程序以及顯示程序顯示在了數(shù)碼管上 ， 測(cè)速電路 見 圖 。 計(jì)價(jià)方式 1,通過數(shù)得每秒通過的 INT0 脈沖獲得速度，然后通過計(jì)價(jià)方式 1 的公 式算的里程，最終用里程得到價(jià)格，再通過顯示子程序顯示在數(shù)碼管上。 計(jì)價(jià)方式 2，當(dāng)速度小于 4M/S 大于 0M/S 時(shí)，每當(dāng)定時(shí)器計(jì)滿 4000 次中斷時(shí)，整型數(shù)據(jù) time_sum+1,當(dāng) time_sum=10 的時(shí)候，儲(chǔ)存價(jià)格的整型數(shù)據(jù) timemoney+1,然后通過計(jì)價(jià)子程序與顯示子程序算出價(jià)格，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)速度小于一定值時(shí)，計(jì)價(jià)器按時(shí)間計(jì)價(jià)。 計(jì)價(jià)方式 3，當(dāng)速度等于 0M/S 時(shí)，當(dāng) time_sum=10 的時(shí)候，整型數(shù)據(jù) wait_sum+1,當(dāng) wait_sum=3 時(shí)，即計(jì)程車停車等待了 30S，儲(chǔ)存價(jià)格的整型數(shù)據(jù) waitmoney+1，然后通過計(jì)價(jià)子程序與顯示程序算出價(jià)格，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)停車等待超過一定時(shí)間時(shí)，計(jì)價(jià)器按時(shí)間計(jì)價(jià)。 具體計(jì)算方法為： s/m4?V 時(shí)， 2020?S , 4?M ； ??S , 1000/)2020(4 ??? SM s/m40 ??V ， 41im e m o n e y ??? TM 。 s/m0?V ， 410a itm o n e y ??? WM + 8 8 .8+ 2 0 V 圖 12 西華大學(xué)電氣與電子信息學(xué)院電氣應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件總體設(shè)計(jì) 51 單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)語言主要有兩種：一是匯編程 序設(shè)計(jì)；二是 C 語言編程設(shè)計(jì)，兩種程序設(shè)計(jì)語言都有各自的優(yōu)點(diǎn)。用匯編語言編寫和高級(jí)語言 (C 語言 )比較起來節(jié)省空間，這樣對(duì)于存儲(chǔ)空間僅 4Kb 的芯片來說是極之有利的， 51 單片機(jī)能更高速的運(yùn)行。C 語言編寫的程序，雖然不象匯編那樣速度快、但程序簡(jiǎn)單易行、并且需要較小的存儲(chǔ)空間。 C 語言作為一種編譯型程序設(shè)計(jì)語言，它兼顧了多種高級(jí)語言的特點(diǎn)，并具備匯編語言的功能。此外， C 語言程序還具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法提供了有力的保障。因此，使用 C 語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已成為軟件開發(fā)的主流。 本設(shè)計(jì)就是 采用 C 語言編寫的，由于采用模塊化操作，使得程序在修改，執(zhí)行的時(shí)候顯得方便易行。 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中，軟件設(shè)計(jì)采用模塊化操作，利用各個(gè)模塊之間的相互聯(lián)系，在設(shè)計(jì)中采用主程序調(diào)用各個(gè)子程序的方法，使程序通俗易懂，我們?cè)O(shè)計(jì)了整體程序流程圖： 在 main 函數(shù)編寫開始，要進(jìn)行初始化，包括對(duì)系統(tǒng)初始化和對(duì)存儲(chǔ)器初始化，要對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行初始化，并使硬件處于就緒狀態(tài)。 通過判斷是否計(jì)費(fèi) ，清零等狀態(tài)，來分別調(diào)用不同的子程序，使程序在設(shè)計(jì)之前，就有了很強(qiáng)的邏輯關(guān)系。 本程序的子程序包括顯示子程序 ， 計(jì)價(jià)子程序 ， 延時(shí)子 程序 。并且，通過調(diào)用外部中斷和定時(shí)器 0 中斷實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)程車計(jì)價(jià)器基本功能的實(shí)現(xiàn)。 在主程序模塊中，需要完成對(duì)各參量和接口的初始化、出租車起價(jià)和單價(jià)的初始化等工作。另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置修改單價(jià)的程序。 當(dāng)汽車運(yùn)行起來時(shí)，就啟動(dòng)計(jì)價(jià)，根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計(jì)算和判斷行駛里程是否已超過起步價(jià)公里數(shù)。若已超過，則根據(jù)里程值、每公里的單價(jià)數(shù)和起步價(jià)數(shù)來計(jì)算出當(dāng)前的總金額，并將結(jié)果輸出在顯示屏上。 中途等待時(shí)，產(chǎn)生計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)間超過等待設(shè)定值時(shí)，開始進(jìn)行計(jì)價(jià)，并把等待價(jià)格加到總金額里。 這些對(duì)應(yīng)于硬件就是通過按下各個(gè)控 制開關(guān)，來分別進(jìn)行不同的動(dòng)作，最后數(shù)碼管根據(jù)輸入的信息，來顯示不同的數(shù)據(jù)信息，這就達(dá)到了軟件控制硬件，同時(shí)輸入信息控制輸出信息的目的。 整個(gè)程序的流程圖如圖 所示： 13 西華大學(xué)電氣與電子信息學(xué)院電氣應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 圖 程序框圖 初始化 開始顯示 是否開始計(jì)費(fèi) 速度 4 4速度 0 速度 =0 計(jì)價(jià)程序 1 計(jì)價(jià)程序 2 計(jì)價(jià)程序 3 判斷是否停止鍵按下 結(jié)果顯示 清零單價(jià)復(fù)位 Y Y N 14 西華大學(xué)電氣與電子信息學(xué)院電氣應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 5 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試包括軟件調(diào)試和硬件調(diào)試。硬件調(diào)試的任務(wù)是排除所焊接電路故障。軟件調(diào)試是利用開發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試。調(diào)試的一般過程如圖 所示： 圖 系統(tǒng)調(diào)試流程圖 系統(tǒng)調(diào)試的一般過程是上電運(yùn)行后觀察其運(yùn)行狀態(tài)，數(shù)碼管是否點(diǎn)亮等。軟件調(diào)試先是各個(gè)模塊、各個(gè)子程序分別調(diào)試，最后進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試。 編程工具 — C51 語言 8051 單片機(jī)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，使用 C51 語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)雖然相對(duì)于匯編語言代碼效率有所下降，但可以方便地實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)模塊化，代碼結(jié)構(gòu)清晰、可讀性強(qiáng)，易于維護(hù)、更新和移植，適合較大規(guī)模的單片機(jī)程序設(shè)計(jì)。近年來，隨著 C51 語言的編譯器性能的不斷提高，在絕大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境下， C51 程序的執(zhí)行效率已經(jīng)非常接近匯編語言，因此，使用 C51 進(jìn)行單 片機(jī)程序設(shè)計(jì)已經(jīng)成為單片機(jī)程序設(shè)計(jì)的主流選擇之一。 程序調(diào)試軟件 — KEIL 本設(shè)計(jì)的軟件都是在 Keil u Vision 上進(jìn)行編寫，編譯，調(diào)試以及運(yùn)行操作。 系統(tǒng)仿真軟件調(diào)試 — PROTEUS Proteus 軟件。 系統(tǒng)調(diào)試 硬件調(diào)試 軟件調(diào)試 系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 調(diào)試結(jié)束 15 西華大學(xué)電氣與電子信息學(xué)院電氣應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 file 菜單下的 open design 選項(xiàng)，找到所需的元器件，元器件上單擊右鍵選中，再單擊左鍵對(duì)其進(jìn)行命名和賦值，接著在編輯器左邊的一欄中，找出并繪制設(shè)計(jì)所要的各種元器件，按照 電路圖連接后并保存。 keil 編譯產(chǎn)生的 hex 文件下載到單片機(jī)中：雙擊 51 單片機(jī)，在對(duì)話框中把保存過的 hex 文件打開，再單擊確定。 ，進(jìn)行軟件仿真調(diào)試，直到出現(xiàn)正確的結(jié)果。 圖 為軟件的仿真窗口圖： X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1+ 2 0 VC11 0 u fR11k+ 5 vX1CR Y S T A LC23 0 p fC33 0 p f234567891R P 1RE S P A C K 8+ 5 v+ 5 vD3肖特基二極管V o l t s+ 4 .5 0L15VB A T 14 .5 V 圖 Proteus 仿真圖 下圖是通過在 Keil C 中編譯通過，并生成 Hex 文件，在 PROTEUS 中 的單片機(jī)里拷入程序，正常運(yùn)行的情況下，數(shù)碼管的第一位和第二位顯示里程數(shù)，第三位至 第五位顯示價(jià)格，第六位至第八位顯示速度。當(dāng)按鍵 1 按下之后，單片機(jī)開中斷，數(shù)碼管才能正常顯示里程數(shù)，價(jià)格，以及速度。當(dāng)按鍵 1 松開，按鍵 2 按下的時(shí)候，單片機(jī)所連接的兩個(gè) 7 段四位共陰極數(shù)碼管的每一位都會(huì)被清零。松開按鍵 2，再按下按鍵 1，單片機(jī)又會(huì)開中斷，開始正常工作。系統(tǒng)仿真 圖如圖 所示： 16 西華大學(xué)電氣與電子信息學(xué)院電氣應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 + M A XX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P