【正文】 M 區(qū)的 000H—— 00FH 的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H） =FFH時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度 為 8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（ 3FFH） =FFH 時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H） =00H， ??（ 00EH） =00H，（ 00FH）=00H 時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由 8段亮線和 8 條暗線組成的虛線。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、 PDA 移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。系統(tǒng)顯示硬件電路設(shè)計(jì)如圖 示。 （ 4）功耗低 相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng) IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多 該計(jì)價(jià)系統(tǒng)的顯示電路采用 LCD1602液晶顯示 ,分別顯示時(shí)間、里程、速度和溫度。 （ 2）數(shù)字式接口 液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡(jiǎn)單可靠，操作更加 方便。發(fā)光管和 LED數(shù)碼管比較常用，軟件都比較簡(jiǎn)單，但硬件電路復(fù)雜 ： （ 1）顯示質(zhì)量高 由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（ CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通用器件，如在計(jì)算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到， 顯示的主要是數(shù)字、專用符號(hào)和圖形。在“斷線報(bào)警器”的制作中，也會(huì)用到干簧管。有一種自行車公里計(jì)，就是在輪胎上粘上磁鐵，在一旁固定上干簧管構(gòu)成的。只要用磁鐵接近它，干簧管兩個(gè)節(jié)點(diǎn)就會(huì)吸合在一起，使電路導(dǎo)通。 復(fù)位電路 華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 檢測(cè)單元設(shè)計(jì) 干簧管是一種磁敏的特殊開關(guān)。當(dāng)車輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周 , 便發(fā)出一個(gè)脈沖給傳感器 , 傳感器輸出信號(hào)接在單片機(jī)的 TCAP端 (輸入捕捉端 ),輸入捕捉寄存器 (ICR)記錄 TCAP 端的脈沖次數(shù) , 再通過程序折合成行車?yán)锍碳八俣取?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，只需按下按鍵即可。 晶體振蕩頻率可以在 ～ 12MHz 之間選擇，電容值在 5～ 30pF 之間選擇，電容值的大小可對(duì)頻率起微調(diào)的作用 圖 時(shí)鐘電路 (2)復(fù)位電路 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。本文所用 的是內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路，如圖 所示在 XTAL1 和 XTAL2 引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi) 部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。 華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 PO口（ Pin39～ Pin32）： 8位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P1口（ Pin1～ Pin8）： 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P2口（ Pin21～ Pin28）： 8位準(zhǔn)雙向 I/O口線，名稱為 ～ P3口（ Pin10～ Pin17）： 8位準(zhǔn)雙向 I/O口線，名稱為 ～ （ 1）時(shí)鐘電路 STC89C52 內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸出端。接低電平，從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。 圖 89C52芯片引腳結(jié)構(gòu)圖 89C52芯片的主要性能有： （ 1）與 MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容 （ 2） 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器 （ 3） 1000次擦寫周期 （ 4）全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz （ 5）三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 宋丹： 基于單片機(jī)的自行車?yán)锍?速度計(jì)設(shè)計(jì) 14 （ 6） 32個(gè)可編程 I/O口線 （ 7）個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 （ 8）八個(gè)中斷源 （ 9）全雙工 UART串行通道 （ 10）低功耗空閑和掉電模式 （ 11）電后中斷可喚醒 （ 12）看門狗定時(shí)器 （ 13）雙數(shù)據(jù)指針 （ 14）掉電標(biāo)識(shí)符 STC89C52 具體介紹如下： ① 主電源引腳（ 2根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V 電源 GND(Pin20)：接地線 ②外接晶振引腳（ 2根） XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin18)：片內(nèi)振蕩電 路的輸出端 ③控制引腳（ 4根） RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。另外， AT89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 使得 AT89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 在本設(shè)計(jì)中采用了 89C52單片機(jī)作為中心處理系統(tǒng)進(jìn)行研究。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。單片機(jī)的通過你編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性！ 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。單片機(jī)是靠程序的，并且可以修改。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。 11 腳輸出用于速度超速時(shí)的報(bào)警 各單元設(shè)計(jì) 控制單元設(shè)計(jì) 1．單片機(jī)概述 單片微型計(jì)算機(jī)（ Singlechip Microcmputer)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，它是把中央處理單元 CPU、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器以及 I/O 接口電路等主要的幾個(gè)計(jì)算機(jī)部件集中在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。根據(jù)輪子的周長(zhǎng)就可以計(jì)算出自行車的速度。第 13腳外中斷 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。 口的開關(guān)用于確定顯示的方式，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，顯示速度；打開時(shí)顯示里程。 。 自行車?yán)锍?/速度計(jì)采用 AT89C52 單片機(jī)作控制，速度及里程傳感器采用干簧管元件。 總體設(shè)計(jì) 自行車?yán)锍?/速度計(jì)能自動(dòng)顯示自行車行駛的總里程數(shù)及行車速度，具有超速信響提醒功能 ，里程數(shù)據(jù)自動(dòng)記憶，也可應(yīng)用于電動(dòng)自行車、摩托車、汽車等機(jī)動(dòng)車儀表上。3) 車輪轉(zhuǎn)速按鍵模擬信號(hào) 。 本里程表選 用干簧管傳感器，穩(wěn)定、安裝簡(jiǎn)易。干簧管是一種磁敏的有觸點(diǎn)無源電子開關(guān)元件， 應(yīng)用在里程表上的原理與 開關(guān)型霍爾傳感器類似，把干簧管安裝在自行車貼近車輪的支架上， 磁鋼安裝在輻條上，華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 當(dāng)磁鋼靠近霍爾傳感器的時(shí)候，干簧管閉合，單片機(jī)根據(jù)此信號(hào)可計(jì)算里程、速度等?；魻杺鞲衅鞯膬?yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定和安裝簡(jiǎn)易，缺點(diǎn)是成本較高。霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)把磁輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器 件。紅外對(duì)管的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高，缺點(diǎn)是安裝比較復(fù)雜和容易受外來光線、灰塵等的影響。液晶顯示模塊具有 體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，現(xiàn) 在字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件了 在本次設(shè)計(jì)中，經(jīng)過分析與比較使用 LCD1602 作為顯示模塊 傳感器的選擇 紅外光電傳感器。 把單片機(jī)的串行口設(shè)置為方式 0（同步移位寄存器） ，輸出顯示信息 LED 數(shù)碼的靜態(tài)顯示其亮度令人滿意 ， 74HC164/74LS164 串并轉(zhuǎn)換芯片驅(qū)動(dòng)LED 數(shù)碼管，因此會(huì)帶來體積大、成本高、功耗高 等缺點(diǎn)。但是用動(dòng)態(tài)掃描的方式驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，亮度太低，在陽光下 幾乎看不見顯示內(nèi)容，失去使用價(jià)值。 89C51 片內(nèi)存儲(chǔ)容量較小， 除此之外，單片機(jī) STC89C52 還具有集成高、 體積小、性價(jià)比高、應(yīng)用 廣泛、易于產(chǎn)品化等特點(diǎn) 顯示模塊的選擇 動(dòng)態(tài)掃描 LED 數(shù)碼管顯示。 、便于擴(kuò)展。最 高運(yùn)作頻率 35Mhz， 6T/12T 可選 在本次設(shè)計(jì)中，經(jīng)過分析與比較，選擇了單片機(jī) STC89C52 這是因?yàn)椋? 宋丹： 基于單片機(jī)的自行車?yán)锍?速度計(jì)設(shè)計(jì) 8 STC89C52采用的是 CHMOS工藝：高速度、高密度、低功耗。另 CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。在單片機(jī)芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash， STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。8051 單片機(jī)與 80C51 單片機(jī)從外形看是完全一樣的，其指令系統(tǒng)、 引腳信號(hào)、總 線等完全一致 ，也就是說在 8051 下開發(fā)的軟件完全可以在 80C51 上應(yīng)用，反過來，在 80C51 開發(fā)的軟件也可以 8051 上應(yīng) 用。 52 系列的單片機(jī)計(jì)數(shù)器為三個(gè) 16 位計(jì)數(shù)器，斷源為8個(gè)。而單片機(jī) 8031 要進(jìn)行存儲(chǔ)器的擴(kuò)展比較麻煩，外圍器件多，而且 8031 的功耗也大 。 分支方案選擇 單片 機(jī)的選擇 隨著微電子技術(shù)和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，單片微型計(jì)算機(jī)以其體積小、性價(jià)比高、功能強(qiáng)、可靠性高等獨(dú)有的特點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域（如工業(yè)控制、家電產(chǎn)品汽車 電子、智能儀器儀表）得到了廣泛的應(yīng)用。 18B20 輸入 按鍵輸入 干簧管輸入 STC89C52 LCD1602顯示 燈光輸出報(bào)警 華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 若速度大于所設(shè)定的值，則 口輸出低電平， LED 警示燈亮，揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。圈數(shù) *2*π * 即為車前進(jìn)距離，而通過單片機(jī) T0定時(shí)器記錄時(shí)間，間隔 1 秒， 1秒內(nèi)的前進(jìn)距離除以時(shí)間 1 秒，得到 1秒內(nèi)的當(dāng)前速度。 工作原理： 里程、速度等都是由干黃管元器件測(cè)量。 系統(tǒng)總體框圖 圖 實(shí)現(xiàn)原理 系統(tǒng)采用 52單片機(jī)作為中心處理器，以 干黃管 傳感器作為自行車車輪模擬脈沖信號(hào)并從單片機(jī) I/O 口輸入，同時(shí)采用系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)鐘設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)里程與速度等各個(gè)參數(shù)的設(shè)計(jì)，最后通過從單片機(jī) I/O 口輸出信號(hào) LCD1602 分別顯示實(shí)現(xiàn)對(duì)里程、溫度、時(shí)間等顯示。 宋丹： 基于單片機(jī)的自行車?yán)锍?速度計(jì)設(shè)計(jì) 6 總體方案選擇 比較以上五個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)， 我們決定使用方案五，能夠完成所有要求的功能。 所以選用干簧管傳感器。 方案五： 干簧管傳感器： 干簧傳感器是密封的，因此它能幾乎工作于任何環(huán)境（如對(duì)濕度無影響）。軟件要求高。 方案三： 利用 CPLD/FPGA 來實(shí)現(xiàn) —— 電子 EDA 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自行車?yán)锍逃?jì)。 方案二： 利用 89C51 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自行車?yán)锍逃?jì)的設(shè)計(jì)，大部分的功能 可以用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，這樣可以使整個(gè)電路比較簡(jiǎn)單，而且成本也比較低，（使用單片機(jī)的外圍電路比較簡(jiǎn)單），而且在時(shí)間計(jì)數(shù)和速度的計(jì)算上精度大，擴(kuò)展功能很方便。 顯示部分：控制器采用 LCD1602，第一排顯示日期和時(shí)間，例如顯示 2020 11 11 11：13,中間的冒號(hào)進(jìn)行閃爍表示當(dāng)前的秒在發(fā)生變化；第二排顯示當(dāng)前的速度，當(dāng)前的 溫度和騎行的里程。在有客狀態(tài)下，當(dāng)按鍵按下時(shí)；程模擬按鍵，在有客并在行使?fàn)顟B(tài)下，每按下一次表示里程加 里；待運(yùn)行模擬按鍵，當(dāng)按下是表示運(yùn)行，彈開時(shí)表示等待。 主要問題 根據(jù)需求分析的結(jié)果設(shè)計(jì)自行車?yán)锍唐?，：主要解決的問題 指示燈 2 個(gè)：一個(gè)指示控制板是否正常上電工作，另一個(gè)指示燈指示當(dāng)前速度是否超過設(shè)定的報(bào)警速度，當(dāng)超過設(shè)定的速度時(shí)，燈光 亮起提示車主。 要求達(dá)到的各項(xiàng)指標(biāo)及實(shí)現(xiàn)方法如下： (1).上電后實(shí)時(shí)顯示速度 (2).路程實(shí)時(shí)記錄（掉電存儲(chǔ)） (3).半徑可設(shè)定（掉電存儲(chǔ)） (4).超速報(bào)警 實(shí)現(xiàn)：利用軟件編程，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到需要的數(shù)值。常用的測(cè)速元件有霍爾傳感器、光電傳感器和光電編碼器。使用單片機(jī)進(jìn)行測(cè)速，可以使用簡(jiǎn)單的脈沖計(jì)數(shù)法。里程及速度的測(cè) 量，是經(jīng)過 STC89C52 的定時(shí) 計(jì)數(shù)器 測(cè)出定時(shí) 1s會(huì)計(jì)數(shù)幾個(gè)脈沖，再經(jīng)過單片機(jī)的計(jì)算得出，其結(jié)果通過 LCD 液晶顯示器顯示出來。 宋丹： 基于單片機(jī)的自行車?yán)锍?速度計(jì)設(shè)計(jì) 2 具體的硬件電路包括 :STC89C52 單片機(jī)的外圍電路以及 LCD液晶顯示電路、 干簧管 檢 測(cè)電路等。本文主要介紹了自行車的速度里程表的設(shè)計(jì)思想、電路原理、方案論證以及元件的選擇等內(nèi)容，整體上分為硬件部分設(shè)計(jì)和軟件部 分設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要是運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)對(duì)里程計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)