基于單片機(jī)的自行車測速系統(tǒng)的設(shè)計-wenkub.com
2025-06-19 15:39 本頁面
【正文】 還要感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和關(guān)懷。本次設(shè)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(yīng)用前景。軟件采用匯編語言編寫，采用模塊化設(shè)計思想，程序可讀性強(qiáng)。在輪流點亮掃描過程中，每位顯示器的點亮?xí)r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(yīng)，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(shù)據(jù)，不會有閃爍感。本設(shè)計采用定時中斷，對自行車的里程和速度進(jìn)行計數(shù)。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生計數(shù)溢出時，即表明定時時間或計數(shù)值已滿，這時就以計數(shù)溢出信號作為中斷請求，去置位一個溢出標(biāo)志，作為單片機(jī)接受中斷請求的標(biāo)志。清計算標(biāo)志ANLDISPBUF+3,AA,0F0HANLMOVSWAPANLMOVMOVR7,AR6,A ２字節(jié)影響資源：PSW、A、R2～R7入口條件：待轉(zhuǎn)換的雙字節(jié)十六進(jìn)制整數(shù)在RR7中。SLP4SN4:。SBUF,R5SLP4:TI,SN3SLP2SN2:SBUF,R3SLP2:是否送完？SBUF,R2SLP1:測得的數(shù)值是每秒計數(shù)值，轉(zhuǎn)為分（每一轉(zhuǎn)測12次，故乘5而非60）R6,0R2,SpCoun出口信息：乘積在RRRR5中。SpCalc,LOOP開定時器1中斷TR1TH1,HIGH(655363686)MOVP0,0FFH設(shè)置堆棧30HSTART:TIMER1STARTHiddenSpCalcEQUEQUSecCounDISPBUF中斷1用于控制定時器T1的啟/停，當(dāng)輸入為0時關(guān)閉定時器。、低電平有效。 總體程序設(shè)計在主程序模塊中，需要完成對各接口芯片的初始化、自行車?yán)锍毯退俣鹊某跏蓟?、中斷向量的設(shè)計以及開中斷、循環(huán)等待等工作。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就可以根據(jù)功能設(shè)置找出問題的根源，從而更快地解決問題。第3章 軟件程序設(shè)計 概述在硬件設(shè)計完畢之后，接下來就是設(shè)計中最核心和最為主要的軟件部分設(shè)計。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。LED顯示器有兩種不同的形式：一種是發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED顯示器；另一種是發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED顯示器。在單片機(jī)系統(tǒng)中，通常用LED數(shù)碼顯示器來顯示各種數(shù)字或符號。按下按鈕，則直接把+5V加到了RET/VPD端從而復(fù)位稱為手動復(fù)位。只有當(dāng)RET由高電平變成低電平以后，89C52才從0000H地址開始執(zhí)行程序。本設(shè)計晶振采用12MHz，則計數(shù)周期為S 復(fù)位電路的設(shè)計AT89C52單片機(jī)的復(fù)位輸入引腳RET為AT89C52提供了初始化的手段。 單片機(jī)片內(nèi)振蕩電路電路中的電容C1和C2常選擇為30P左右。常用的時鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時鐘方式，另一種為外部時鐘方式。每組有一個控制端高或低電平?jīng)Q定該組數(shù)據(jù)被接通還是斷開。經(jīng)74LS74二分頻后的信號輸入到，內(nèi)部定時計數(shù)器測得每轉(zhuǎn)一圈所用的時間，通過計算即可得里程值和即時速度。由于其狀態(tài)的更新發(fā)生在CP脈沖的邊沿故又稱之為上升沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器，D觸發(fā)器的狀態(tài)只取決于時針到來前D端的狀態(tài)。本次設(shè)計采用的24C02是為了防止掉電時里程數(shù)據(jù)的丟失，由于24C02的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，采用串口的方式傳輸數(shù)據(jù)，所以只用兩根線SCL和SDA與單片機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。 24C02管腳圖SCL串行時鐘：AT24C02串行時鐘輸入管腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時鐘。AT24C02有一個16 字節(jié)頁寫緩沖器，該器件通過I2C總線接口進(jìn)行操作有一個專門的寫保護(hù)功能。A44E集成霍爾開關(guān)是單穩(wěn)態(tài)型，由測量數(shù)據(jù)作出的輸出特性曲線如圖 (b)所示。當(dāng)施加的磁場達(dá)到釋放點時，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使OC門輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān) 。 霍爾效應(yīng)原理圖 集成開關(guān)型霍爾傳感器A44E集成霍爾開關(guān)由穩(wěn)壓器A、霍爾電勢發(fā)生器(即硅霍爾片)B、差分放大器 C、施密特觸發(fā)器D和OC門輸出E五個基本部分組成，（a）所示。 霍爾傳感器的測溫原理霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)制成的一種磁敏傳感器。按照霍爾器件的功能可將它們分為：霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件，前者輸出模擬量，后者輸出數(shù)字量。脈沖觸發(fā)方式的中斷請求則是脈沖的負(fù)跳變有效。采用的外部中斷方式包括外部中斷0和外部中斷1，它們的中斷請求信號分別由單片機(jī)引腳/。定時/計數(shù)器中斷系統(tǒng)CPU存儲器并行I/O口串口I/O口TXD TXDRXDTINTP0P3 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 單片機(jī)的引腳功能介紹AT89C52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8K Bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（EPROM）和256 字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強(qiáng)大，AT89C52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制場合應(yīng)用。其中最具代表的磁傳感器就是霍爾傳感器，在自動檢測系統(tǒng)中，利用霍爾傳感器測轉(zhuǎn)數(shù)是一種最基本的測量工作。傳感器是獲取自然或生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的關(guān)鍵器件，是現(xiàn)代信息系統(tǒng)和各種設(shè)備不可缺少的信息采集工具。數(shù)據(jù)處理子程序是將進(jìn)入單片機(jī)的脈沖信號與實際要顯示值之間有一定的對應(yīng)關(guān)系，經(jīng)過軟件編程顯示所需要的值。外部信號霍爾傳感器外部存儲器AT89C52單片機(jī)里程顯示速度顯示報警部分 系統(tǒng)的原理框圖4 軟件方案設(shè)計通過軟件控制單片機(jī)的功能是單片機(jī)的主要特點和優(yōu)點，程序的設(shè)計要考慮合理性和可讀性，遵循模塊化設(shè)計的原則，采用自頂向下的設(shè)計方法?；魻杺鞲衅魇菍Υ琶舾械膫鞲性?，常用于信號采集的有A44E，該傳感器是一個3端器件，外形與三極管相似，只要接上電源、地，即可工作，工作電壓范圍寬，使用非常方便。使用霍爾傳感器獲得脈沖信號，其機(jī)械結(jié)構(gòu)也可以做得較為簡單，只要在轉(zhuǎn)軸的齒輪盤上粘上一粒磁鋼，霍爾元件固定在前叉上，當(dāng)車子轉(zhuǎn)動時霍爾元件靠近磁鋼，就有信號輸出，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，就會不斷地產(chǎn)生脈沖信號輸出。常用的測速元件有霍爾傳感器、光電傳感器和光電編碼器。最終實現(xiàn)目標(biāo)：自行車的速度里程表具有里程、速度測試與顯示功能，采用單片機(jī)作控制，顯示電路可顯示里程及速度。2. 對脈沖信號進(jìn)行計
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