畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于單片機(jī)的出租車?yán)锍瘫碓O(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-08 18:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 向和電流方向垂直，在金屬板的第三對(duì)表面間就顯示出橫向電勢(shì)差 HU 的現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。 HU 就稱為霍爾電勢(shì)差。 實(shí)驗(yàn)測(cè)定，霍 爾 電勢(shì)差的大小，和電流 I 及 磁感強(qiáng)度 B 成正比 ,而與板的厚度 d 成反比。即霍 爾 電勢(shì)差 /HHU R IB d? 。 霍爾傳感器是對(duì)磁敏感的傳感元件，常用于開關(guān)信號(hào)采集的有 CS30 CS3040 等，這種傳感器是一個(gè) 3 端器件，外形與三極管相似，只要接上電源、地，即可工作，輸出通常是集電極開路（ OC）門輸出，工作電壓范圍寬，使用非常方便。如圖 2 所示是 CS3020的外形圖，將有字面對(duì)準(zhǔn)自己，三根引腳從左向右分別是 電源 ，地，輸出。 圖 2 CS3020 外形圖 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 使用霍爾傳感器獲得脈沖信號(hào)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)也可以做得較為簡(jiǎn)單，只要在轉(zhuǎn)軸的圓周上粘上一粒磁鋼，讓霍爾開關(guān)靠近磁鋼，就有信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)不斷地產(chǎn)生脈沖信號(hào)輸出。如果在圓周上粘上多粒磁鋼，可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周，獲得多個(gè)脈沖輸出。在粘磁鋼時(shí)要注意，霍爾傳感器對(duì)磁場(chǎng)方向敏感，粘之前可以先手動(dòng)接近一下傳 感器，如果沒(méi)有信號(hào)輸出，可以換一個(gè)方向再試。這種傳感器不怕灰塵、油污，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用廣泛。 原理圖 設(shè)計(jì) 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器： 霍爾 轉(zhuǎn)速 傳感器的外形圖和與磁場(chǎng)的作用關(guān)系如圖 3 所示。磁場(chǎng)由磁鋼提供，所以霍爾傳感器和磁鋼需要配對(duì)使用 。 圖 3 霍爾 轉(zhuǎn)速 傳感器的外形圖 霍爾傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)速示意圖如 圖 4。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。圓盤每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，霍爾傳感器便輸出一個(gè)脈沖。通過(guò)單片機(jī)測(cè)量產(chǎn)生脈沖的頻率就可以得出圓盤的轉(zhuǎn)速。 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 圖 4 霍爾傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)速示意圖 霍爾電流傳感器本身已經(jīng)存在濾波電路，輸出無(wú)須再加裝濾波，可直接供單片機(jī)的0~5V的 AD 采集或 直接送到單片機(jī)的中斷輸入引腳 ，信號(hào)非常穩(wěn)定，而且抗干擾能力很強(qiáng) 。 霍爾電流傳感器反應(yīng)速度一般 在 7us，不用考慮單片機(jī)循環(huán)判斷的時(shí)間 . 若在圓盤上貼上多塊磁鋼，則圓盤每轉(zhuǎn)一圈，輸出的脈沖信號(hào)將相應(yīng)增加，單位時(shí)間內(nèi)測(cè)到的脈沖數(shù)將增多，測(cè)出的轉(zhuǎn)速也將更加精細(xì)。本設(shè)計(jì)建模時(shí)采用一個(gè)圓盤上貼一個(gè)磁鋼進(jìn)行 模擬。實(shí)際制作中可以貼上多塊磁鋼，即可以克服因車輪轉(zhuǎn)速太慢而在設(shè)定時(shí)間內(nèi)測(cè)不到脈沖的問(wèn)題。 根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)原理圖如圖 5 所示： E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10G N D20V C C40U18 9S 52P 32123J3C S 3 02 0V C C 圖 5 傳感器原理圖設(shè)計(jì) 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 AT89S52簡(jiǎn)介 單片機(jī)是為了工業(yè)控制需要滿足而誕生的，是自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心部件，因而也主要用于工業(yè)控制、智能化儀器儀表、家用電器中。它具有體積小，功能多、價(jià)格低、使用方便、系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，除了工業(yè)控制，智能化儀表，通訊，家用電器外，在智能化 高檔電子玩具產(chǎn)品中也大量采用單片機(jī)芯片作為核心控制部件。單片機(jī) AT89S52 實(shí)物圖如圖 5 所示： 圖 6 單片機(jī) AT89S52 AT89S52功能特性 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針， 三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 此外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 8 位微控制器 8k 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 下面是AT89S52 的 PDIP 的封裝圖如圖 7 所示： 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 7 單片機(jī) AT89S52 的 PDIP 封裝圖 單片機(jī)能正常運(yùn)行的最少器件構(gòu)成的系統(tǒng)，就是單片機(jī)最小系統(tǒng)。 AT89S52 片內(nèi)有4KB 的程序存儲(chǔ)器，因此只需要外接晶體振蕩器和復(fù)位電路就可以構(gòu)成最小系統(tǒng)。 則設(shè)計(jì)的單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖如圖 8 所示。 該最小系統(tǒng)可供使用的資源有以下 4 種： ?由于片外沒(méi)有擴(kuò)展存儲(chǔ)器和外設(shè)， P0、 P P P3 都可以作為用戶 I/O 接口使用。 ?片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有 128B，地址空間為 00H ~7FH。 ?內(nèi)部有 4KB 程序存儲(chǔ)器，地址空間為 0000H ~0FFFH。 ?有兩個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T0 和 T一個(gè)全雙工的串行通信接口、 5 個(gè)中斷源。 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10G N D20V C C40U18 9S 52C73 0P FC63 0P FV C CY11 2MR21kR31 0kC51 0uS2S W P BV C C 圖 8 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī) AT89S52 編程方法 編程前，須按編程模式表設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)；順序如下： ① 在地址線上加上要編程單元的地址信號(hào)。 ② 在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。 ③ 激活相應(yīng)的控制信號(hào)。 ④ 將 / ppEAV 端加上 +5V編程電壓。 ⑤ 每對(duì) Flash 存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序機(jī)密位，加上一個(gè)/ALE PROG 編程脈沖。每個(gè)字節(jié)寫入周期是自身定時(shí)的，大多數(shù)約為 50μ us 。改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，重復(fù)① — ⑤步驟，直到全部文件編程結(jié)束。 顯示 模塊 LCD1602 參數(shù) ? 主要技術(shù)參數(shù)： 表 1 液晶 LCD1602 技術(shù)參數(shù) 顯示容量： 162 個(gè)字符 芯片工作電壓： ~ 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 工 作電流： mA（ ） 模塊最佳工作電流： 字符尺寸： （ WH） mm ? 接口信號(hào)說(shuō)明： 表 2 液晶 LCD1602 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 電源正極 10 D3 Data I/O 3 VL 液晶顯示編壓信號(hào) 11 D4 Data I/O 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 12 D5 Data I/O 5 R/W 讀寫數(shù)據(jù)選擇端（ H/L） 13 D6 Data I/O 6 E 使能信號(hào) 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光電源正極 8 D1 Dat
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