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正文內(nèi)容

基于光電傳感器的奔跑速度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(參考版)

2024-08-31 14:57本頁(yè)面
  

【正文】 } 。 TH1=0x9E。 EA=1。 ET1=1。 TL1=0x58。 } } } void time_int () { TMOD=0x10。 if(i==3) K4=1。 P0=0x80。 if(i==0) K1=1。i4。 sprintf (buf ,“%.2f\n”,v)。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 30 頁(yè) a=num。 While(Q2==0)。 while(1) { while(Q1==0)。 Q1=0。 unsigned char i。 sbit k4=P2^7。 sbit k2=P2^5。 sbit Q2=P3^2。 float v。 unsigned char shu[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 27 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1]楊少春 .傳感器原理及應(yīng)用 [M].北京 : 電子工業(yè)出版社 , 2020: 213216. [2]荊珂 .單片機(jī)原理、應(yīng)用及仿真 [M].北京 : 電子工業(yè)出版社 , 2020: 6972. [3]蘇家健 .自動(dòng)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù) [M].北京 : 電子工業(yè)出版社 ,2020: 9299. [4]馬偉 .計(jì)算機(jī) USB系統(tǒng)原理及其主 /從機(jī)設(shè)計(jì) .北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 ,. [5]楊文君 .C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程 [M].北京 : 清華大學(xué)出版社 ,2020: 224230. [6] 何立民 .MCS51 系列單片機(jī) 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 ,1990:263278. [7] 蔣智勇 . 單片微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù) .沈陽(yáng) : 遼寧科學(xué)技術(shù)出版設(shè) ,1992:4560. 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[12]Goldberg, BarGiora, Digital Techniques in Frequency Synthesis, New York: McGrawHill, 1996: 123134. 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 28 頁(yè) 附錄 附錄 A 系統(tǒng)總電 路圖 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 29 頁(yè) 附錄 B 系統(tǒng)總程序清單 include include unsigned int num =0,S。 總之,感謝每一位關(guān)心過(guò)我,愛(ài)護(hù)過(guò)我的人。所以作為畢業(yè)生的我表示深切感謝?;诟淖兏叻值湍艿默F(xiàn)狀,對(duì)于即將畢業(yè)的我們,社會(huì)更迫切需要的是能力而不是以往的高分。 再次,我要感謝的是我的同學(xué) ***和 在我畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,他們給了我不少 的關(guān)心和幫助,幫助我分析原理,尋找解決方案,同我共同探討設(shè)計(jì)方案 ,幫助我設(shè)計(jì)電路圖并講解 ,在此非常的感謝。楊老師平日里工作繁多,但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段,都給予我悉心的指導(dǎo)和幫助。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 26 頁(yè) 致謝 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月 的忙碌,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,通過(guò)這次學(xué)校組織的畢業(yè)設(shè)計(jì) ,端正了自己學(xué)習(xí)的態(tài)度 ,鍛煉了自己獨(dú)立動(dòng)手的能力,在此,我要感謝每一個(gè)幫助過(guò)我的人。 本課題沒(méi)有考慮報(bào)警環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。 本課題由于能力的限制,在以下幾個(gè)問(wèn)題上面有待進(jìn)一步改進(jìn): 在設(shè)計(jì)的信號(hào)處理電路中經(jīng)過(guò)濾波,能夠進(jìn)一步減少誤差,是測(cè)速精度得到提高。對(duì)于單片機(jī)與光電傳感器領(lǐng)域,技術(shù)研究非常完善,技術(shù)相對(duì)成熟,問(wèn)題解決能力要 求不高,對(duì)原有的各種性能特性無(wú)明顯的要求,能夠與其他設(shè)備相互整合, 因而具有較寬的應(yīng)用范圍和廣闊的應(yīng)用的前景。 EX0:外部中斷 INT0 的中斷允許位。 EX1:外部中斷 INT1 的中斷允許位。 ET2:定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的溢出中斷允許位 ES:串行口中斷允許位。 表 中斷位尋址表 IE D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 ( A8H) EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA:中斷允許總控位。 M M0 為工作方式選擇位,用于對(duì) T0 的四種工作方式, T1 的三種工作方式進(jìn)行選擇,選擇情況如下表 : M1M0=00 為方式 0; M1M0=01 為方式 1; 表 M M0 為工作方式選擇位 MO M1 工作方式 方式說(shuō)明 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 2 3 13 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 8 位自動(dòng)重置定時(shí) /計(jì)數(shù)器 兩個(gè) 8 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器(只有 T0有) 中斷允許控制 MCS51 單片機(jī)中沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的開(kāi)中斷和關(guān)中斷指令,對(duì)各個(gè)中斷源的允許和屏蔽是由內(nèi)部的中斷允許寄存器 IE 的各位來(lái)控制的。 工作方式寄存器 TMOD[12]的設(shè)定: GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 TMOD 各位的含義如下: GATE:門(mén)控位,用于控制定時(shí) /計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)是否受外 部中斷請(qǐng)求信號(hào)的影響。當(dāng)定時(shí)器采用不同的工作方式和設(shè)置不同的初值時(shí),產(chǎn)生溢出中斷的定時(shí)值和計(jì)數(shù)值將不同,從而可以適應(yīng)不同的定時(shí)或計(jì)數(shù)控制。 定時(shí)功能是通過(guò)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生 1 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖,即每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)器加 1,因此定時(shí)時(shí)間等于計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)乘以機(jī)器周期。 主程序初始化 定時(shí)器的初始化 AT89C51 有兩個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T0 和 T1,每個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器均可設(shè)置成為 16 位,也可以設(shè)置成為 13 位進(jìn)行定時(shí)或計(jì)數(shù)。從程序流程圖 、編寫(xiě)程序、編譯,到最后的調(diào)試,是很復(fù)雜的。 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求,單片機(jī)的任務(wù)是:內(nèi)部進(jìn)行計(jì)數(shù),在計(jì)算出速度后顯示。首先要分析系統(tǒng)對(duì)軟件的要求,然后進(jìn)行軟件的總體的設(shè)計(jì),包括程序的總體設(shè)計(jì)和對(duì)程序的模塊化設(shè)計(jì)。電路圖如圖 所示。如果驅(qū)動(dòng)電路能力差,即負(fù)載能力不夠時(shí),顯示器亮度就低,而且驅(qū)動(dòng)電路長(zhǎng)期在超負(fù)荷下運(yùn)行容易損壞,因此, LED 顯示器的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。由于本設(shè)計(jì)采用的是共陰極 LED,其對(duì)應(yīng)的字符和字段碼如下表 所示。 軟件譯碼就是編寫(xiě)軟件譯碼程序,通過(guò)譯碼程序來(lái)得到要顯示的字符的字段碼,譯碼程序通常為查表程序。 LED 譯碼方式 譯碼方式是指由顯示字符轉(zhuǎn)換得 到對(duì)應(yīng)的字段碼的方式,對(duì)于 LED 數(shù)碼管顯示器,通常的譯碼方式有硬件譯碼和軟件譯碼方式兩種。 4LED 顯示器引腳如圖 所示,是一個(gè)共陰極接法的 4 位 LED 數(shù)碼顯示管, 其中 a, b, c, e, f, g 為 4 位 LED 各段的公共輸出端, 4 分別是每一位的位數(shù)選端, dp 是小數(shù)點(diǎn)引出端, 4 位一體 LED 數(shù)碼顯示管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由 4 個(gè)單獨(dú)的 LED組成,每個(gè) LED 的段輸出引腳在內(nèi)部都并聯(lián)后,引出到器件的外部。 圖 LED 引腳排列 LED 顯示器的選擇 在應(yīng)用系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)要求不同,使用的 LED 顯示器的位數(shù)也不同,因此就生產(chǎn)了位數(shù),尺寸,型號(hào)不同的 LED 顯示器供選擇,在本設(shè)計(jì)中,選擇 4 位一體的數(shù)碼型 LED顯示器,簡(jiǎn)稱(chēng) “4LED”。 LED 七段數(shù)碼顯示器由 8 個(gè)發(fā)光二極管組成顯示字段,其中 7 個(gè)長(zhǎng)條形的發(fā)光二極管排列成 “日 ”字形,另 一個(gè)圓點(diǎn)形的發(fā)光二極管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)用,其通過(guò)不同的組合可用來(lái)顯示各種數(shù)字。 LED 顯示器是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成顯示字段的顯示器 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 18 頁(yè) 件。 圖 晶振電路 LED 顯示部分電路設(shè)計(jì) LED 基本結(jié)構(gòu) LED 是發(fā)光二極管顯示器的縮寫(xiě)。在焊接刷電路板時(shí),晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近,以減少寄生電容,更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠 地工作。對(duì)外接電容的值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求,但電容的大小會(huì)影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。 51 單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí),將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值,至于內(nèi)部 RAM 內(nèi)部的數(shù)據(jù)則不變。 IP= 00000B,表明各個(gè)中斷源處于低優(yōu)先級(jí); IE= 000000B,表明各個(gè)中斷均被關(guān)斷;系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的第一步,使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。 值得指出的是,記住一些特殊功能寄存器復(fù)位后的主要狀態(tài),對(duì)于了解單片機(jī)的初態(tài),減少應(yīng)用程序中的初始化部分是十分必要的。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 15 頁(yè) (a) 上電 復(fù)位電路 (b) 按鍵復(fù)位電路圖 圖 復(fù)位電路圖 單片機(jī)復(fù)位后的狀態(tài) : 單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài),其中包括使程序計(jì)數(shù)器 PC= 0000H,這表明程序從 0000H 地址單元開(kāi)始執(zhí)行。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳 RST 通過(guò)一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連,斯密特觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲,它的輸出在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2,由復(fù)位電路采樣一次。為可靠起見(jiàn),電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷(xiāo)復(fù)位信號(hào),以防電源開(kāi)關(guān)或電源插頭分 合過(guò)程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。但單片機(jī)本身是不能自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位的,必須配合相應(yīng)的外部電路才能實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)啟運(yùn)運(yùn)行時(shí),都需要先復(fù)位,其作用是使 CPU 和系統(tǒng)中其他部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài),并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。在掉電模式下,保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器,禁止所用其他芯片功能,直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。在閑置模式下, CPU 停 止工作。在芯片擦操作中,代碼陣列全被寫(xiě) “1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前,該操作必須被執(zhí)行。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器,因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求,但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷 振蕩均可采用。 振蕩器特性: XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 ( 22) XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時(shí), /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET;當(dāng)
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