【正文】 。 PCON|=0x01。 speed=0。 timer_work_1 = 0。 自行車(chē)?yán)锍瘫淼脑O(shè)計(jì) 39 Init_Clock_bike()。 timer_10ms=0。 if(total_time0) { speed_ave = ((float)total_distance/(float)total_time)*。 } total_distance=(float)kilometer*1000+meter。 meter = meter 1000。 } if(menu == 2) { disbuffer_three()。 } if(menu == 0) { disbuffer_one()。 } if(IsSet==0) { IsSet=1。 } shuru_flag=0。 meter = meter+**r/100。 timer_work_2 = 1。 自行車(chē)?yán)锍瘫淼脑O(shè)計(jì) 37 } timer_10ms_2 = 0。 } if(shuru_flag==1) { if(shuru==1) { work_time_t1 = (float)timer_10ms_2*10。 if(shuru_flag=2) { shuru_flag = 0。 if(menu = 3) { menu = 0。 if(HaveKey==1) { menu++。 while(1) { 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 36 KeyProcessTask()。 ET0 = 1。 TR1 = 1。 HaveKey=0xff。 TR0 = 1。 set_bps TH0 = 0x70。 } /***************主程序部分 ****************/ void main(void) { TMOD = 0x21。 delay_ms(1)。 digit_4_on。 P0 = led_7[dis_buff[i]]。 i++。 digit_2_off。 delay_ms(1)。 digit_2_on。 P0 = led_7[dis_buff[i]]。 i++。 P0 = led_7[dis_buff[i]]。 dis_buff[3] = minutes_bike%10+0x0b。 dis_buff[1] = hours_bike%10。 dis_buff[3] = meter_int%100/10。 dis_buff[1] = kilometer%10+0x0b。 dis_buff[3] = speed_dec%10+0x0b。 } dis_buff[1] = speed_int%10。 if(hours/100) { dis_buff[0] = speed_int/10+0x0b。} } } / //*****************速度送到緩沖區(qū) **************// void disbuffer_one(void) { speed_int = (int)speed。j=120。i0。 } } void delay_ms(uchar i) { 自行車(chē)?yán)锍瘫淼脑O(shè)計(jì) 33 uchar j。 hours_bike++。 minutes_bike++。 seconds_bike++。 //uchar work_time_t1_int,work_time_t1_dec。 uchar shuru_flag。 uchar temp3,temp4。 uchar timer_work_2。 uchar meter_int,meter_dec。 uchar speed_int,speed_dec。 float k,l。 uchar timer_work_1,timer_work。 uchar timer_10ms_1=0。 float meter,meter_oneway。 float total_distance。 uchar seconds_bike,minutes_bike,hours_bike。 uchar months,monthend,days=1,months=1,seconds,minutes,hours,year=10,second。 通過(guò)本論文的工作，對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)有了全新的認(rèn)識(shí)，同時(shí)結(jié)合國(guó)內(nèi)外單片機(jī)的知識(shí)和技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)今后系統(tǒng)的改進(jìn)工作提出以下幾點(diǎn)展望： 1) 在 對(duì)簡(jiǎn)易車(chē)速里程表儀表技術(shù)進(jìn)行深入研究的同時(shí) ， 也要對(duì)智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)化里程表技術(shù)進(jìn)行更好的研究； 2) 考慮到自行車(chē)在工作過(guò)程中的環(huán)境因素變化 的影響，對(duì)設(shè)計(jì)中的抗干擾的能力進(jìn)一步的研究，使設(shè)計(jì)能在更復(fù)雜的情況下正常的運(yùn)行、工作； 3) 對(duì)信號(hào)進(jìn)行更準(zhǔn)確的采集，對(duì)高速運(yùn)行時(shí)的信號(hào)的采集進(jìn)行深入的研究，使設(shè)計(jì)具有更高的靈敏度； 4) 對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能進(jìn)行更合理、更科學(xué)、更安全的設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)功能上還需要不斷的完善 [24]。 設(shè)計(jì) 中 以 AT89C52單片機(jī) 為核心，通過(guò) 霍爾 傳感器來(lái)檢測(cè)自行車(chē)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)而實(shí)現(xiàn) 對(duì) 自行車(chē)的速度 、 里程的計(jì)算 以 及 時(shí)間的累計(jì)， 最后 采 用 4位的 LED數(shù)碼管 直觀的將速度與里程顯示給用戶(hù)，從而達(dá)到智能速度里程表 設(shè)計(jì)的效果 。 數(shù)據(jù)結(jié)果誤差測(cè)試結(jié)果 表 51 數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果 預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速值（ m/min） 實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速值（ m/min） 誤差（ %） 360 375 480 495 690 705 900 915 1110 1125 1530 1530 線性度分析 圖 55 線性度 分析圖 自行車(chē)?yán)锍瘫淼脑O(shè)計(jì) 27 表 52 線性度分析表 功能 誤差 里程 10Km的里程誤差 速度 =平均速度 =總里程 10Km的里程誤差 小結(jié) 本設(shè)計(jì)因自行車(chē)的工作環(huán)境的變化差異很大，受天氣，氣溫，道路路面情況等等因素的影響，存在一定的誤差，但總體的霍爾傳感器的靈敏度和信號(hào)采集，信號(hào)處理方面還是達(dá)到了設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)；顯示方面，受各種因素的影響，有些許誤差，但在基數(shù)較大的情況下，實(shí)際誤差趨于很小，線性度誤差也減小，具有一定的準(zhǔn)確性指標(biāo) [23]。該傳感器 的 響應(yīng)頻率可達(dá) 15kHz。其工作電壓為 4～ 6V，負(fù)載電流為 100mA，工作頻率為 15kHz，輸出電壓幅值 3～ 。 圖 51 霍爾輪速傳感器磁路 圖 52 霍爾輪速傳感器電子線路框圖 霍爾 元件 運(yùn)算 放大器 施密特發(fā)生器 輸出級(jí) 自行車(chē)?yán)锍瘫淼脑O(shè)計(jì) 25 由霍爾元件 輸出的正弦電壓，經(jīng) 過(guò) 放大器放大成 振幅較大的 電壓信號(hào)，輸人施密特觸發(fā)器， 然后 由觸發(fā)器將正弦波信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號(hào)再送至放大級(jí)放大 然 后輸出。這個(gè) 交流信號(hào) 要 經(jīng) 過(guò) 由電子電路 變換成為 標(biāo)準(zhǔn)的脈沖電壓。 但 齒輪 在 51（ b） 地方 時(shí)， 因?yàn)橥?過(guò)霍爾元件的磁力 的集中， 所以 磁場(chǎng) 比較 強(qiáng)。它的工作原理 就 是 用 永磁鐵的磁力線穿過(guò)霍爾元件通 然后 向齒輪，齒輪相當(dāng)于一個(gè)集磁器。 小結(jié) 本設(shè)計(jì)以 AT89C2051 為核心，通過(guò)霍爾傳感器來(lái)檢測(cè)自行車(chē)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)自行車(chē)的速度，里程的計(jì)算及里程的累計(jì)、存儲(chǔ)，最后用 4位的數(shù)碼管能直觀的將速度與里程顯示給 用戶(hù)，并且在速度高于一定的值時(shí)可自動(dòng)向用戶(hù)報(bào)警，從而達(dá)到智能速度里程表 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 24 第五章 設(shè)計(jì)結(jié)果分析 信號(hào)采集及處理結(jié)果 傳感頭和齒圈 組成了 霍爾式輪速傳感器。其設(shè)計(jì)方法和硬件設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，將該設(shè)計(jì)部分劃分為相應(yīng)的程序模塊，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)、調(diào)試，增強(qiáng)了程序的可移植性。特別是 C編譯工具在產(chǎn)生代碼的精準(zhǔn)度以及效率這兩塊有了不錯(cuò)的水準(zhǔn)，并且能 附加靈活對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行控制，在研發(fā)較大項(xiàng)目的時(shí)候很理想 [23]。其中德國(guó) Keil公司在研發(fā)單片機(jī) C語(yǔ)言按鍵中斷 調(diào)用子程序 處理、計(jì)算 取顯示數(shù)據(jù) 送顯示數(shù)據(jù) 返回 Y N 顯示結(jié)束？ 自行車(chē)?yán)锍瘫淼脑O(shè)計(jì) 23 編譯器這塊獲得了不錯(cuò)的成績(jī)，從編譯器、調(diào)試器、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)各方面全部支持 8051，生產(chǎn)了以 825l等單片為主的產(chǎn)品以及由此派生出去的其他系列 [22]。 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境 隨著單片機(jī)硬件性能的提高和程序代碼量的加大，在編寫(xiě)單片機(jī)的應(yīng)用程序的過(guò)程當(dāng)中，必須能讀出程序并且開(kāi)發(fā)效率也是非常重要的。 sw=sd2%1000/100。 qw=sd2%100000/10000。 處理車(chē)速子程序流程圖如圖 43： 圖 43處理車(chē)速流程圖 開(kāi)始 累計(jì)脈沖，計(jì)算車(chē)速 繼續(xù)累計(jì)脈沖 N 顯示車(chē)速 Y 時(shí)間到了？ 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 22 顯示子程序 圖 44 子程序流程圖 通過(guò)對(duì)顯示子程序的調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)速及里 程的顯示： 軟件設(shè)計(jì)舉例，當(dāng)前速度數(shù)據(jù)處理及顯示子程序如下： void sdp() { if(sji!=0) sd2=tc*1800/sji。 / 數(shù)據(jù)處理子程序 數(shù)據(jù)處理子程序包括計(jì)算車(chē)速子程序、計(jì)算單程里程子程序、計(jì)算時(shí)間子程序等。 ET0 = 1。 TR1 = 1。 //中斷優(yōu)先級(jí) // PT0 = 0。 軟件設(shè)計(jì)舉 例 —— 中斷優(yōu)先級(jí)程序： HaveKey=0xff。它們分別指示出 CPU是否在執(zhí)行高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)程序，從而決定是否屏蔽所有的中斷申請(qǐng)。一樣等級(jí)或低優(yōu)先級(jí)的中斷源沒(méi)法中斷正在執(zhí)行的中斷服務(wù)程序。軟件所制定的每個(gè)中斷源叫高優(yōu)先級(jí)中斷 或低優(yōu)先級(jí)中斷，并且兩級(jí)中斷還能進(jìn)行嵌套 。 T1計(jì)數(shù)方式工作模式 1的模式字為 TMOD=50H， T0不用， TMOD的低 4位可以任意?。ǖ荒苓M(jìn)入模式 3），現(xiàn)取 0[21]。當(dāng)達(dá)到這個(gè)數(shù)時(shí)單片機(jī)將會(huì)產(chǎn)生中斷。 本設(shè)計(jì)中，由于一般自行車(chē)車(chē)輪在 R=26英寸時(shí)，通過(guò) C=π*D*周長(zhǎng) C=。計(jì)算機(jī)在執(zhí)行程序的時(shí)候，因?yàn)槌? CPU自身的原因以外，還有其他的外界原因，所以對(duì)當(dāng)前正在執(zhí)行的程序要終止掉，然后去處理相應(yīng)的程序，當(dāng)處理以后，再回過(guò)頭來(lái)去執(zhí)行上面所說(shuō)的被終止掉的原程序。 /*設(shè)置模式標(biāo)志位 ０：正常走時(shí) １：設(shè)置模式 */ unsigned char SetSelect=0。 uchar timer1=0。鍵未按時(shí)有上拉電阻保證此時(shí)輸入為高電平。但每個(gè)按鍵要占用一根 I/O口線，適用于按鍵數(shù)量少的鍵盤(pán) [20]。每一個(gè)獨(dú)立式按鍵單獨(dú)占用一根 I/O口線。 鍵盤(pán)控制 鍵盤(pán)是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的必要設(shè)備，用戶(hù)可用鍵盤(pán)向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)和命令。 通過(guò)單片機(jī)計(jì)算出來(lái)的速度和里程的數(shù)據(jù)，必須通過(guò) BCD碼轉(zhuǎn)換才能輸出給顯示模塊。比如我們的自行車(chē)車(chē)輪在 R=，通過(guò) C=2π*R計(jì)算得出車(chē)輪的周長(zhǎng) C=。如果磁鋼為 1片 ,轉(zhuǎn)動(dòng)一圈（設(shè)計(jì)操作中為了方便，只用一片磁 鋼），磁場(chǎng)將改變 1次，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度大時(shí)輸出高電平，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度低時(shí)則輸出低電平。首先我們把磁鋼放在自行車(chē)的車(chē)輪上，而對(duì)霍爾元件進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌仓茫?dāng)我們完成安裝后，轉(zhuǎn)動(dòng)自行車(chē)的車(chē)輪，磁鋼就跟著一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使霍爾傳感器周?chē)拇艌?chǎng)會(huì)發(fā)生變化，這種變化將會(huì)導(dǎo)致霍爾電壓的變化從而會(huì)產(chǎn)生一個(gè)變化的信號(hào)，再通過(guò)其內(nèi)部的整形和放大。 圖 42 系統(tǒng)軟件模塊圖 初始化模塊 按鍵切換模塊 顯示模塊 中斷服務(wù)模塊 調(diào)用子程序模塊 自行車(chē)?yán)锍瘫淼脑O(shè)計(jì) 19 數(shù)據(jù)處理 本設(shè)計(jì)使用的霍爾傳感器是一塊集成芯片。 系統(tǒng)軟件模塊框圖 如圖 42所示，本設(shè)計(jì)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)方法。 4） 注意子程序調(diào)用時(shí)，中斷間的關(guān)系，使思路清晰。 2） 在明確了軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境后，再來(lái)挑選要用什么語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì)，然后再去設(shè)計(jì)模塊的功能，最后還要逐個(gè)進(jìn)行調(diào)試通過(guò)。 自行車(chē)?yán)锍瘫淼脑O(shè)計(jì) 17 第四章 自行車(chē)?yán)锍瘫淼能浖O(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì) 良好的設(shè)計(jì)方案可以減少軟件設(shè)計(jì)的工作量和提高軟件的通用性，以及提高擴(kuò)展性和可讀性。 小結(jié) 本方案的確定以性能可靠，價(jià)格便宜，使用及安裝方便為主要依據(jù)。本設(shè)計(jì)在車(chē)輪運(yùn)行時(shí)才進(jìn)行時(shí)間計(jì)算，具有行駛時(shí)間準(zhǔn)確性，且實(shí)用性高。 圖 37 開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器的特性 當(dāng)作用于傳感器的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于點(diǎn) Bop時(shí)，輸出的電平則較低，當(dāng)磁感應(yīng)的強(qiáng)度不到 Bop時(shí)，則其輸出的電平就不會(huì)發(fā)生改變，但是當(dāng)下降到釋放點(diǎn) BRP時(shí)，傳感器輸 出的電平從低躍變成高電平。 自行