【正文】 30 參考文獻(xiàn) [1] 樓然苗 , 李光飛 . 51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例 . 北京航空航天大學(xué)出版社 , 2020. [2] 松井邦彥 , 梁瑞林 . 傳感 器應(yīng)用技術(shù) 141 例 . 科學(xué)出版社 , 2020. [3] 李朝青 . 單片機(jī)原理及接口技術(shù) . 北京航空航天大學(xué)出版社 , 1994. [4] 張洪潤 , 張亞凡 . 傳感器技術(shù)與應(yīng)用教程 . 清華大學(xué)出版社 , 2020. [5] 張毅剛 , 劉杰 . MCS51 單片機(jī)原理及應(yīng)用 . 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ,2020. [6] 黃河 , 郭紀(jì)林 . 單片機(jī)原理及應(yīng)用 . 大連理工大學(xué)出版社 , 2020. [7] 劉燦軍 . 實(shí)用傳感器 . 國防工業(yè)出版社 , 2020. [8] 何希才 . 傳感器及其應(yīng)用 . 國防工業(yè)出版社 , 2020. [9] 陳雪麗 . 單片機(jī)原理及接口技術(shù) .化學(xué)工業(yè)出版社 , 2020. [10] 李勛 , 劉源 , 李靜東 . 單片機(jī)實(shí)用教程 .北京航空航天大學(xué)出版社 , 2020. [11] 刁文興 . 自行車電子里程表的初步設(shè)計(jì) . 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) , 2020, 6: 2528. [12] 許德章等 . 摩托車電子轉(zhuǎn)速表智能校驗(yàn)儀 . 自動(dòng)化儀表， 2020, 4: 2324. 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N =1? =1? =1? 出錯(cuò)提示 將車圈周長調(diào)入 21H 開中斷，啟動(dòng)定時(shí)器 =1? 調(diào)用里程處理子程序 調(diào)用速度處理子程序 N N N Y Y Y Y N Y 22 中斷子程序的設(shè)計(jì) 定時(shí)中 斷是為滿足定時(shí)或計(jì)數(shù)的需要而設(shè)置的。這樣，每次定時(shí)器 T1 的開啟時(shí)間剛好為轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間，根據(jù)輪子的周長就可以計(jì)算出自行車的速度。中斷 1 用于控制定時(shí)器 T1 的啟 /停，當(dāng)輸入為 0 時(shí)關(guān)閉定時(shí)器。中斷 0 用于對(duì)輪子圈數(shù)的計(jì)數(shù)輸入，輪子每轉(zhuǎn)一圈，霍爾傳感器輸出一個(gè)低電平脈沖。 、 、 和 口分別用于設(shè)置輪圈的大小，低電平有效。然后主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動(dòng)、清除、計(jì)程和計(jì)速等不同的操作。 自行車的速度里程表總體程序設(shè)計(jì) 在主程序模塊中，需要完成對(duì)各接口芯片的初始化、自行車?yán)锍毯退俣鹊某跏蓟⒅袛嘞蛄康脑O(shè)計(jì)以及開中斷、循環(huán)等待等工作。 基于霍爾傳感器自行車的速度里程表的軟件設(shè)計(jì)包括上電初始化程序、中斷子程序、速度調(diào)用子程序、里程調(diào)用子程序、 LED 顯示子程序、延時(shí)子程序等幾大部分。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。模 塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)即是根據(jù)要求和硬件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，將整個(gè)系統(tǒng)的功能分成許多小的功能模塊，再根據(jù)這些小的功能模塊進(jìn)行程序編寫的過程。 圖 報(bào)警電路圖 20 4 自行車的速度里程表軟件程序設(shè)計(jì) 概述 在硬件設(shè)計(jì)完畢之后，接下來就是設(shè)計(jì)中最核心和最為主要的軟件部分設(shè)計(jì)。 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 本次報(bào)警電路采用蜂鳴器報(bào)警，當(dāng)即時(shí)速度超過預(yù)定值是蜂鳴器響，指示燈閃爍，提示應(yīng)該減速。在輪流點(diǎn)亮掃描過程中，每位顯示器的點(diǎn)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(shí)際上各位顯示器并非同時(shí)點(diǎn)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(huì)有閃爍感。 CPU向字段輸出口送出字型碼時(shí)，所有顯示器接收到相同的字型碼，但究竟是哪 個(gè)顯示器亮，則取決于 COM 端。 LED 顯示方式有動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種方式。如圖 所示。其中 7 個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字型 “8”的各個(gè)筆畫段，另一個(gè)小數(shù)點(diǎn)為 dp 發(fā)光二極管。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點(diǎn)，因此使用非常廣泛。 顯示電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中采用 LED 數(shù)碼管顯示。復(fù)位后， P0 到 P3 并行 I/O口全為高電平，其它寄存器全部清零，只有 SBUF 寄存器狀態(tài)不確定。上電時(shí)，剛接通電源，電容 C相當(dāng)于瞬間短路， +5V立即加到 RET/VPD 端，該高電平使 89C52 全機(jī)自動(dòng)復(fù)位，這就是上電復(fù)位；若運(yùn)行過程中需要程序從頭執(zhí)行，只需按動(dòng)按鈕即可。 本系統(tǒng)的復(fù)位電路是采用按鍵復(fù)位的電路，如圖 所示，是常用復(fù)位電路之一。只要 RET 保持高電平，則 89C52 循環(huán)復(fù)位。有了它可以使程序從指定處開始執(zhí)行，即從程序存儲(chǔ)器中的 0000H 地址單元開始執(zhí)行程序。此外，如果單片機(jī)有串行通信，則應(yīng)該選擇振蕩頻率除以串行通信頻率可以除盡的晶體。對(duì)外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響振蕩器的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘方式的振蕩電路如圖 所示。 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，該高增益反相放大器的輸入為芯片引腳 XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2。常用的時(shí)鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種為外部 時(shí)鐘方式。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。每組有一個(gè)控制端高或低電平?jīng)Q定該組數(shù)據(jù)被接通還是斷開。所以在單片機(jī)輸出口先接入驅(qū)動(dòng)芯片 74LS244，增大電流，使 LED能夠正常工作。經(jīng) 74LS74二分頻后的信號(hào)輸入到 1INT ，內(nèi)部定時(shí)計(jì)數(shù)器測得每轉(zhuǎn)一圈所用的時(shí)間，通過計(jì)算即可得里程值和即時(shí)速度。分頻前后對(duì)比圖如圖 所示。 圖 74LS74 引腳圖 在本題目中 74LS74 芯片起分頻的作用。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(shí)針到來前 D 端的狀態(tài)。 74LS74 芯片的介紹 74LS74 是 D 觸發(fā)器的一種 ,它是一個(gè)具有記憶功能的二進(jìn)制信息存儲(chǔ)器件，是構(gòu)成多種時(shí)序電路的最基本邏輯單元。 本次設(shè)計(jì)采用的 24C02 是為了防止掉電時(shí)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)。 WP 寫保護(hù)：如果 WP 管腳連接到 Vcc 所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)，只能讀。 圖 24C02 管腳圖 SCL 串行時(shí)鐘 ： AT24C02 串行時(shí)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(shí)鐘 。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式，通過器件地址輸入端 A0、 A1 和 A2 可以實(shí)現(xiàn)將最多 8 個(gè) 24C02 器件連接到總線上。 AT24C02 支持 I2C總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。內(nèi)部含有 256 個(gè) 8 位字節(jié) ， ATMEL公司的先進(jìn) CMOS 技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗。 TR0（ ）：定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 運(yùn)行控制位。 TR1 由軟件置 1 或