【正文】 M 區(qū)的 000H—— 00FH 的 16 字節(jié)的內容決定，當（ 000H） =FFH時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度 為 8個點；當（ 3FFH） =FFH 時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H） =00H， ??（ 00EH） =00H，（ 00FH）=00H 時，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)模集成電路直接驅動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應用在便攜式電腦、數(shù)字攝像機、 PDA 移動通信工具等眾多領域。系統(tǒng)顯示硬件電路設計如圖 示。 （ 4）功耗低 相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內部的電極和驅動 IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多 該計價系統(tǒng)的顯示電路采用 LCD1602液晶顯示 ,分別顯示時間、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，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加 方便。發(fā)光管和 LED數(shù)碼管比較常用，軟件都比較簡單，但硬件電路復雜 ： （ 1）顯示質量高 由于液晶顯示器每一個點在收到信號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。液晶顯示模塊已作為很多電子產品的通用器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產品中都可以看到， 顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。在“斷線報警器”的制作中，也會用到干簧管。有一種自行車公里計，就是在輪胎上粘上磁鐵，在一旁固定上干簧管構成的。只要用磁鐵接近它，干簧管兩個節(jié)點就會吸合在一起，使電路導通。 復位電路 華科學院本科畢業(yè)設計（論文） 17 檢測單元設計 干簧管是一種磁敏的特殊開關。當車輪每轉動一周 , 便發(fā)出一個脈沖給傳感器 , 傳感器輸出信號接在單片機的 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里程及速度。復位后， 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，剛接通電源，電容 C相當于瞬間短路， +5V 立即加到 RET/VPD 端，該高電平使 89C52 全機自動復位，這就是上電復位；若運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，電容值的大小可對頻率起微調的作用 圖 時鐘電路 (2)復位電路 本系統(tǒng)的復位電路是采用按鍵復位的電路，如圖 所示，是常用復位電路之一。本文所用 的是內部方式的時鐘電路，如圖 所示在 XTAL1 和 XTAL2 引腳上外接定時元件，內 部振蕩器就產生自激振蕩。 華科學院本科畢業(yè)設計（論文） 15 PO口（ Pin39～ Pin32）： 8位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P1口（ Pin1～ Pin8）： 8位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P2口（ Pin21～ Pin28）： 8位準雙向 I/O口線，名稱為 ～ P3口（ Pin10～ Pin17）： 8位準雙向 I/O口線，名稱為 ～ （ 1）時鐘電路 STC89C52 內部有一個用于構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，從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內部程序存儲器讀指令。 圖 89C52芯片引腳結構圖 89C52芯片的主要性能有： （ 1）與 MCS51單片機產品兼容 （ 2） 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash存儲器 （ 3） 1000次擦寫周期 （ 4）全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz （ 5）三級加密程序存儲器 宋丹： 基于單片機的自行車里程 速度計設計 14 （ 6） 32個可編程 I/O口線 （ 7）個 16位定時器 /計數(shù)器 （ 8）八個中斷源 （ 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）看門狗定時器 （ 13）雙數(shù)據(jù)指針 （ 14）掉電標識符 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)：片內振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin18)：片內振蕩電 路的輸出端 ③控制引腳（ 4根） RST/VPP(Pin9)：復位引腳，引腳上出現(xiàn) 2個機器周期的高電平將使單片機復位。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。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，華科學院本科畢業(yè)設計（論文） 13 使得 AT89C52為眾多嵌入式控制應用系統(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器技術制造，與工業(yè) 80C51 產品指令和引腳完全兼容。 在本設計中采用了 89C52單片機作為中心處理系統(tǒng)進行研究。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。單片機的通過你編寫的程序可以實現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性！ 目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。單片機是靠程序的，并且可以修改。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發(fā)提供了便利條件。 11 腳輸出用于速度超速時的報警 各單元設計 控制單元設計 1．單片機概述 單片微型計算機（ Singlechip Microcmputer)簡稱單片機，它是把中央處理單元 CPU、隨機存取存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、定時器 /計數(shù)器以及 I/O 接口電路等主要的幾個計算機部件集中在一塊集成電路芯片上的微型計算機。根據(jù)輪子的周長就可以計算出自行車的速度。第 13腳外中斷 1 用于控制定時器 T1 的啟停，當輸入為0時關閉定時器。 口的開關用于確定顯示的方式，當開關閉合時，顯示速度；打開時顯示里程。 。 自行車里程 /速度計采用 AT89C52 單片機作控制，速度及里程傳感器采用干簧管元件。 總體設計 自行車里程 /速度計能自動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)自動記憶，也可應用于電動自行車、摩托車、汽車等機動車儀表上。3) 車輪轉速按鍵模擬信號 。 本里程表選 用干簧管傳感器，穩(wěn)定、安裝簡易。干簧管是一種磁敏的有觸點無源電子開關元件， 應用在里程表上的原理與 開關型霍爾傳感器類似，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，華科學院本科畢業(yè)設計（論文） 9 當磁鋼靠近霍爾傳感器的時候，干簧管閉合，單片機根據(jù)此信號可計算里程、速度等?；魻杺鞲衅鞯膬?yōu)點是穩(wěn)定和安裝簡易，缺點是成本較高?；魻杺鞲衅魇抢没魻栃汛泡斎胄盘栟D換成電信號的器 件。紅外對管的優(yōu)點是測量精度高，缺點是安裝比較復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、顯示內容豐富等特點，現(xiàn) 在字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機應用設計中最常用的信息顯示器件了 在本次設計中，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。 把單片機的串行口設置為方式 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 串并轉換芯片驅動LED 數(shù)碼管，因此會帶來體積大、成本高、功耗高 等缺點。但是用動態(tài)掃描的方式驅動數(shù)碼管，亮度太低，在陽光下 幾乎看不見顯示內容，失去使用價值。 89C51 片內存儲容量較小， 除此之外，單片機 STC89C52 還具有集成高、 體積小、性價比高、應用 廣泛、易于產品化等特點 顯示模塊的選擇 動態(tài)掃描 LED 數(shù)碼管顯示。 、便于擴展。最 高運作頻率 35Mhz， 6T/12T 可選 在本次設計中，經(jīng)過分析與比較，選擇了單片機 STC89C52 這是因為： 宋丹： 基于單片機的自行車里程 速度計設計 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、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。在單片機芯片上，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用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。8051 單片機與 80C51 單片機從外形看是完全一樣的，其指令系統(tǒng)、 引腳信號、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 上應用，反過來，在 80C51 開發(fā)的軟件也可以 8051 上應 用。 52 系列的單片機計數(shù)器為三個 16 位計數(shù)器，斷源為8個。而單片機 8031 要進行存儲器的擴展比較麻煩，外圍器件多，而且 8031 的功耗也大 。 分支方案選擇 單片 機的選擇 隨著微電子技術和超大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，單片微型計算機以其體積小、性價比高、功能強、可靠性高等獨有的特點，在各個領域（如工業(yè)控制、家電產品汽車 電子、智能儀器儀表）得到了廣泛的應用。 18B20 輸入 按鍵輸入 干簧管輸入 STC89C52 LCD1602顯示 燈光輸出報警 華科學院本科畢業(yè)設計（論文） 7 若速度大于所設定的值，則 口輸出低電平， LED 警示燈亮，揚聲器發(fā)出聲音。圈數(shù) *2*π * 即為車前進距離，而通過單片機 T0定時器記錄時間，間隔 1 秒， 1秒內的前進距離除以時間 1 秒，得到 1秒內的當前速度。 工作原理： 里程、速度等都是由干黃管元器件測量。 系統(tǒng)總體框圖 圖 實現(xiàn)原理 系統(tǒng)采用 52單片機作為中心處理器，以 干黃管 傳感器作為自行車車輪模擬脈沖信號并從單片機 I/O 口輸入，同時采用系統(tǒng)內部時鐘設計實現(xiàn)里程與速度等各個參數(shù)的設計，最后通過從單片機 I/O 口輸出信號 LCD1602 分別顯示實現(xiàn)對里程、溫度、時間等顯示。 宋丹： 基于單片機的自行車里程 速度計設計 6 總體方案選擇 比較以上五個方案的優(yōu)缺點， 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（如對濕度無影響）。軟件要求高。 方案三： 利用 CPLD/FPGA 來實現(xiàn) —— 電子 EDA 技術，實現(xiàn)自行車里程計。 方案二： 利用 89C51 單片機實現(xiàn)自行車里程計的設計，大部分的功能 可以用單片機來實現(xiàn)，這樣可以使整個電路比較簡單，而且成本也比較低，（使用單片機的外圍電路比較簡單），而且在時間計數(shù)和速度的計算上精度大，擴展功能很方便。 顯示部分：控制器采用 LCD1602，第一排顯示日期和時間，例如顯示 2020 11 11 11：13,中間的冒號進行閃爍表示當前的秒在發(fā)生變化；第二排顯示當前的速度，當前的 溫度和騎行的里程。在有客狀態(tài)下，當按鍵按下時；程模擬按鍵，在有客并在行使狀態(tài)下，每按下一次表示里程加 里；待運行模擬按鍵，當按下是表示運行，彈開時表示等待。 主要問題 根據(jù)需求分析的結果設計自行車里程器，：主要解決的問題 指示燈 2 個：一個指示控制板是否正常上電工作，另一個指示燈指示當前速度是否超過設定的報警速度，當超過設定的速度時，燈光 亮起提示車主。 要求達到的各項指標及實現(xiàn)方法如下： (1).上電后實時顯示速度 (2).路程實時記錄（掉電存儲） (3).半徑可設定（掉電存儲） (4).超速報警 實現(xiàn)：利用軟件編程，對數(shù)據(jù)進行處理得到需要的數(shù)值。常用的測速元件有霍爾傳感器、光電傳感器和光電編碼器。使用單片機進行測速，可以使用簡單的脈沖計數(shù)法。里程及速度的測 量，是經(jīng)過 STC89C52 的定時 計數(shù)器 測出定時 1s會計數(shù)幾個脈沖，再經(jīng)過單片機的計算得出，其結果通過 LCD 液晶顯示器顯示出來。 宋丹： 基于單片機的自行車里程 速度計設計 2 具體的硬件電路包括 :STC89C52 單片機的外圍電路以及 LCD液晶顯示電路、 干簧管 檢 測電路等。本文主要介紹了自行車的速度里程表的設計思想、電路原理、方案論證以及元件的選擇等內容，整體上分為硬件部分設計和軟件部 分設計。本設計主要是運用單片機技術對里程計進行了簡