【正文】 88H，可以位尋址。其高 4位用于定時 /計數器中斷控制，低 4 位借給外部中斷，用做中斷標志和觸發(fā)方式選擇位。本設計采用定時中斷，對自行車的里程和速度進行計數。中斷子程序流程圖如圖 所示。 圖 中斷子程序流程圖 數據處理子程序的設計 1. 里程計算子程序 關中斷 開始 現(xiàn)場保護 開中斷 中斷處理 關中斷 現(xiàn)場恢復 開中斷 中斷返回 4 自行車的速度里程表軟件程序設計 21 外中斷 0 服務程序用于對單片機 口輸入的圈脈沖進行計數，為十六進制計數器。 60H 為低位， 62H 為高位。每次計數一次后，對里程數據進行一次存儲操作。當車輪每轉一圈，通過霍爾元件將脈沖數輸入單片機內，通過計數器計出脈沖數，再用乘法子程序算出里程數。里程處理子程序流程圖如圖 所示。 圖 里程處理子程序流程圖 外中斷 1 服務程序用于處理輪子轉動一圈后的計時數據。當標志位（ 00H）為 1時，計數溢出，放入最大時間值（為 0FFH）；當標志位為 0 時，將計數單元（ TLTH 6CH、 6DH）的值放入 68H～ 6BH 單元。定時器計出每轉一圈所用的時間，用自行車車輪的周長除以時間就得出自行車的速度。 點亮里程指示燈 開始 將車圈數轉換成里程 顯示里程值 返回 22 圖 速度處理子程序流程圖 顯示子程序的設計 采用動態(tài)掃描顯示接口電路，動態(tài)顯示接口電路是把所有顯示器的 8個筆劃段 ah同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極 COM 各自獨立地受 I/O 線控制。 CPU 向字段輸出口送出字型碼時，所有顯示器接收到相同的字型碼，但究竟是哪個顯示器亮，則取決于 COM 端?？梢圆捎梅謺r的方法，輪流控制各個顯示器的 COM 端，使各個顯示器輪流點亮。在輪流點亮掃描過程中，每位顯示器的點亮時間是極為短暫的（約1ms），由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位顯示器并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數據，不會有閃爍感。 本設計 、 、 、 信號一起組成位選通的位選信號， ～ 信號一起組成段碼選通的段選信號，通過軟件編程，先把所要顯示的數據放入存儲單元，然后把數據送入段選通對應的地址，再選通某一個 LED，逐步完成四個 LED 的顯示。 開始 開速度指示燈 計算速度 報警 顯示速度 N Y 是否超速？ 返回 4 自行車的速度里程表軟件程序設計 23 圖 顯示子程序流程圖 開始 顯示單元首址 取顯示數據 送段碼到 P0 口 取段碼 表首址 調用延時 送位選到 P2 口 4 位顯示結束 返回 Y N 修改顯示單元地址 求下一位位選碼 24 5 系統(tǒng)調試與分析 系統(tǒng) 仿真調試 PROTEUS 系統(tǒng)仿真平臺與開發(fā)平臺是由英國 Labcenter 公司開發(fā)的，是目前世界上最完整的系統(tǒng)設計與仿真平臺 之一 。 PROTEUS 可以實現(xiàn)數字電路、模擬電路及微控制系統(tǒng)與外設的混合電路系統(tǒng)的電路仿真、系統(tǒng)協(xié)同仿真和 PCB 設計等全部功能。PROTEUS 軟件能夠對各種處理器進行實時仿真、調試與測試的 EDA 工具，真正實現(xiàn)了在沒有目標原形時就可以對系統(tǒng)進行調試與驗證。 在構思好電路原理圖和編好程序之后就要對其進行系統(tǒng)仿真，原理圖的具體設計流程如圖 所示。 當完成原理圖布線后，利用 PROTEUS ISIS 編輯環(huán)境所提供的電器規(guī)則檢查命令對設計進行檢查，并根據系統(tǒng)提供的錯誤檢查報告修改原理圖。直到通過電器規(guī)則檢查為止。 單片機系統(tǒng)的仿真是 PROTEUS VSM 的一大特色，同時，本仿真系統(tǒng)將源代碼的編輯和編譯整合到同一設計環(huán)境中，這樣使得用戶可以在設計中直接編輯 代碼，并且很容易地查看到用戶對源程序修改后對仿真結果的影響。 源代碼通過編譯無誤后，就可以進行仿真，在仿真過程中不斷完善電路和程序的功能最后達到本次設計的目的。 調試故障及原因分析 在軟件仿真過程中遇到了 一些 問題，具體故障和解決方法如下： 數碼管不顯示 本次設計的電路數碼管采用共陰極接法，在仿真時錯用共陽極數碼管，導致數碼管不顯示。 P0 口顯示高阻態(tài) 正常情況下 P0 口輸出應為高（紅色）低（藍色）互換，但在實際情況下 P0 口出現(xiàn)了高阻態(tài)（灰色），經翻閱資料查得 P0 口做 I/O 口是應接上拉電阻。在加上上拉電阻后， P0 口輸出正常。 5 系統(tǒng)調試與分析 25 圖 原理圖設計流程圖 新建設計文檔 設置編輯環(huán)境 原理圖布線 放置元器件 電器檢查 建立網絡表 是否合格？ 結束 Y 存盤、報表輸出 調整 N 開始 26 6 結論與展望 結論 該課題的主要任務是開發(fā)一個以 MCS51 單片機為核心的自行車的速度里程表。本設計主要分為硬件部分和軟件部分，硬件部分著重考慮硬件電路的簡單性，故盡可能簡化硬件電路，節(jié)省線路板的空間，達到硬件電路最優(yōu)化設計。軟件采用匯編語言編寫，采用模塊化設計思想，程序可讀性強。通過仿真、實驗驗證了系統(tǒng)的可行，能滿足設計要求，達到設計的指標，實現(xiàn)對自行車里程 /速度的計算功能，并用 LED 顯示，里程與速度分別根據以下公式求得： 里程 =脈沖總數 車輪周長 速度 =車輪周長 247。車輪轉一圈所用的時間 根據此公式將最終顯示出里程和速度。當車輪轉動，小磁片滑過霍爾元件時，霍爾元件輸 出一脈沖，可根據車輪周長計算里程，選擇不同的車輪周長，里程數的變化有所不同；當按下開關，顯示速度時， LED 會根據轉速的不同顯示不同的數字，當速度超過一定速度時，將啟動報警系統(tǒng)。 通過 仿真 證明本次設計符合設計的要求，能實現(xiàn)對里程、速度的顯示，功能性較強，具有一定的實踐意義，將會在許多場合應用。但也有一些不足存在，當顯示速度時，若自行車轉動太快，顯示器會顯示過快，應該將速度定時顯示，使人們能夠清楚地看出速度。 展望 本系統(tǒng)操作簡單，易于實現(xiàn)。硬件部分采用的器件應用較廣泛，且價格低廉，如AT89C52 單片 機、 D 觸發(fā)器 74LS7存儲器 24C0驅動器 74LS244 等。這就意味著所有的器件功能比較強大、穩(wěn)定。尤其是本次設計的核心元件 AT89C52 單片機，軟件技術成熟，并具有種類齊全的支持芯片。這類微處理器既可用作控制器又適合于做數據處理，而且成本也甚是低廉。軟件采用模塊化設計，可讀性強，方便二次開發(fā)。 本次設計電路簡單、低成本，而且能夠滿足人們對高性能、多功能自行車的要求，可在很多里程 /速度測量場合使用，具有廣泛的應用前景。 致 謝 27 致 謝 在本次畢業(yè)設計過程中我獲益匪淺，同時也遇到了許多困難，在看到我的畢業(yè)設計題目時，我的感性認識讓我感覺題目挺簡單，但在理性分析和實際操作過程中卻處處碰壁，這都是由于基礎知識不牢造成的，最后在老師的耐心指導下，我 對題目有了一定程度的認識和理解，對具體的細節(jié)有了清晰的認識。 在這里我要感謝我的指導老師，是 他 的耐心教導，和不厭其煩地講解，使我順利地完成了畢業(yè)設計。也要感謝我的同學們，在我遇到困難時主動幫我解決，使我很快地攻克了一個又一個難關。 還要感謝學校領導的關心和關懷。 畢業(yè)設計已經結束，但是它卻給我留下了美好的 回憶，在做畢業(yè)設計的過程中加深了師生的感情和同學之間的友誼，覺得每一天都是那么的充實和愉快。 28 參考文獻 [1] 樓然苗 , 李光飛 . 51 系列單片機設計實例 . 北京航空航天大學出版社 , 2022 [2] 松井邦彥 , 梁瑞林 . 傳感器應用技術 141 例 . 科學出版社 , 2022 [3] 李朝青 . 單片機原理及接口技術 . 北京航空航天大學出版社 , 1994 [4] 張洪潤 , 張亞凡 . 傳感器技術與應用教程 . 清華大學出版社 , 2022 [5] 張毅剛 , 劉杰 . MCS51 單片機原理及應用 . 哈爾濱工業(yè)大學出版社 ,2022 [6] 黃河 , 郭紀林 . 單片機原理及應用 . 大連理工大學出版社 , 2022 [7] 劉燦軍 . 實用傳感器 . 國防工業(yè)出版社 , 2022 [8] 何希才 . 傳感器及其應用 . 國防工業(yè)出版社 , 2022 [9] 陳雪麗 . 單片機原理及接口技術 .化學工業(yè)出版社 , 2022 [10] 李勛 , 劉源 , 李靜東 . 單片機實用教程 .北京航空航天大學出版社 , 2022 [11] 刁文興 . 自行車電子里程表的初步設計 . 南京工業(yè)職業(yè)技術學院學報 , 2022, 6: 2528 [12] 許德章等 . 摩托車電子轉速表智能校驗儀 . 自動化儀表， 2022, 4: 2324 [13] 安宗權 . 電動電子車速里程表分頻電路設計 . 自動化與儀器儀表 , 2022, 5: 3944 [14] W Q Yang. D M Spink, et. An imagereconstuction algorithm based on Landweber’s iteration method for electricalcapacitance tomography. Meas. Sci. Technol. , 1999,10: 10651069 [15] 閻煥忠 , 王長濤 , 馬斌 . 單片機控制里程轉速表的設計 . 沈陽建筑工程學院學報（自然科學版） ,2022, 4: 145148 [16] 曲家駭，王季秩，伺服控制系統(tǒng)中的傳感器 [M]. 機械工業(yè)出版社 . 1998 [17] 張友德，趙志英，涂時亮，單片機微機原理，應用與實驗 [M].上海：復旦大學出版社， 2022：122136 [18] Ateml AT89S51 Data : [19] 謝自美 . 電子線路設計 .實驗 .測試 [M].武漢：華中科技大學出版社， 2022： 212230 [20] 張福學 . 傳感器使用電路 150 例 .中國技術出版社 .1992 年 附 錄 29 附 錄 自行車的速度里程表硬件系統(tǒng)原理圖