【正文】 出電流）4 個 LS 型的 TTL 負(fù)載。P1 口是準(zhǔn)雙向 8 位 I/O 口。]5[武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）13（1） 主電源引腳 VCC 和 VSS；（2） 外接晶體引腳 XTAL1 和 XTAL2；（3） 控制或與其它電源復(fù)用引腳 RST、ALE、PSEN 和 EA/VPP；（4） 輸入/輸出（I/O）引腳 P0、PP2 、P3（共 32 根） 。（1）片內(nèi)程序存儲器內(nèi)含 16KB 的 Flash 程序存儲器；（2） 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)含 1280 字節(jié)的 RAM；（3） 具有 3 個可編程定時器；（4） 具有 32 根可編程 I/O 口線；（5） 串行口是具有一個全雙工的可編程串行通信口；（6） 中斷系統(tǒng)是具有 8 個中斷源、4 個級優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)；（7） 具有一個數(shù)據(jù)指針 DPTR；（8） 低功耗工作模式有空閑模式和掉電模式；（9） 具有可編程的 3 級程序鎖定位；（10） STC89C54RD+工作電源電壓典型值為 5V；（11） STC89C54RD+工作頻率為 0~80MHz。本節(jié)將從單片機(jī)的介紹和單片機(jī)外圍電路的設(shè)計兩個部分進(jìn)行介紹。武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）12第 3 章 硬件設(shè)計系統(tǒng)主要分成四個模塊，分別是速度模塊、溫度模塊、時鐘模塊、顯示模塊。DS1302 內(nèi)部有一個 318 的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。在系統(tǒng)中采用了DS1302 時鐘芯片，該實時時鐘電路是 DALLAS 公司的一種具有涓細(xì)電流充電能力的電路，主要特點是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能，采用普通 晶振 。時鐘芯片種類非常多，有內(nèi)置晶振及充電電池類型，還有外置晶振類型，如現(xiàn)在流行的 DS130 DS130PCF848SB2068 等等。因此，系統(tǒng)采用 1602 液晶顯示。 最終方案完全用數(shù)碼管做顯示，該方案要求至少 2 排 6 位數(shù)碼管，占空間，不適合便攜式設(shè)備，耗費資源多；而 1602 一般只用于顯示字母、數(shù)字和符號能顯示 162個字符，具有一些顯示效果，如字符一個個顯示、字符從左到右或從右到左顯示等等，顯示效果簡單，價格低廉。15 腳背光正極，16 腳背光負(fù)極。第 7～14 腳：D0 ～D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。第 5 腳：RW 為讀寫信號線，高電平(1)時進(jìn)行讀操作，低電平(0)時進(jìn)行寫操作。第 3 腳：V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產(chǎn)生“ 鬼影” ，使用時可以通過一個10K 的電位器調(diào)整對比度） 。武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）10 圖 LED 外形圖 圖 LCD1602 外形圖1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中：第 1 腳：VSS 為電源地。性能：防水，防塵，防紫外線，耐壓，耐破裂，耐高低溫，耐燃，超強抗沖擊老化；防護(hù)等級：IP65 級；工作電壓范圍：24V~220V；工作功率：8~12W；工作環(huán)境：40 度~+75 度。發(fā)光二極管的陽極連接到一起連接到電源正極的稱為共陽數(shù)碼管，發(fā)光二極管的陰極連接到一起連接到電源負(fù)極的稱為共陰數(shù)碼管。市面上字符液晶大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶 顯示器性能LED 數(shù)碼管有一般亮和超亮等不同之分，也有 寸、1 寸等不同的尺寸。它由若干個 5X7 或者 5X11 等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好） 。 用護(hù)欄管裝飾建筑物的輪廓，可以起到突出美彩亮化建筑物的效果。主要用于樓體墻面，廣告招牌、高檔的 DISCO、酒吧、夜總會、會所的門頭廣告牌等。這些段分別由字母 a,b,c,d,e,f,g,dp 來表示。 顯示器介紹深圳市晶美光電科技有限公司是一家集研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售于一體，專武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）9業(yè)研制生產(chǎn)數(shù)碼管，LED 數(shù)碼管?？傮w來說 DS18B20 的優(yōu)點都是彌補 AD590 的缺點的，故本文采用 DS18B20 溫度傳感器為本設(shè)計的測溫芯片?！?。AD590 可以裸片形式提供，適合受保護(hù)環(huán)境下的混合電路和快速溫度測量。應(yīng)用 AD590時，無需線性化電路、精密電壓放大器、電阻測量電路和冷結(jié)補償。C 以下、目前采用傳統(tǒng)電氣溫度傳感器的任何溫度檢測應(yīng)用。A 電流。片內(nèi)薄膜電阻經(jīng)過激光調(diào)整，可用于校準(zhǔn)器件，使該器件在 (25176。AD590 在 4V 至 30 V 電源電壓范圍內(nèi)，該器件可充當(dāng)一個高阻抗、恒流調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)系數(shù)為 1181。（6）報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件。（4）測溫范圍－55℃～+125℃，固有測溫誤差（注意，不是分辨率，這里之前是錯誤的）℃。（2）多個DS18B20可以并聯(lián)在惟一的總線上，實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能。在測溫精度、轉(zhuǎn)換時間、傳輸距離、分辨率等方面較 DS1820 有了很大的改進(jìn)，給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。 溫度傳感器性能比較DS18B20 可以分別在 ms 和 750 ms 內(nèi)完成 9 位和 12 位的數(shù)字量，并且從 DS18B20 讀出的信息或?qū)懭?DS18B20 的信息僅需要一根口線（單線接口）讀武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）7寫，溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的 DS18B20 供電，而無需額外電源。除溫度測量外，還可用于分立器件的溫度補償或校正、與絕對溫度成比例的偏置、流速測量、液位檢測以及風(fēng)速測定等。低成本的單芯片集成電路及無需支持電路的特點，使它成為許多溫度測量應(yīng)用的一種很有吸引力的備選方案。適用于 150176。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn) 9～12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。由于品種繁多，所以在工業(yè)應(yīng)用中溫度傳感器分類的方式方法有很多種。 最終結(jié)論綜上所述，LG916 傳感器要用玻璃纖維束發(fā)出紅外線光，玻璃纖維束比較脆，很容易壞，不便長期使用，而且最大測量距離 20mm （使用 12mm 見方專用反射標(biāo)簽） ，測量距離太短，再加上反射標(biāo)簽面積較小，易脫落，不利于固定，不能長期使用；而霍爾器件作為一種轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的傳感器，它有結(jié)對磁場敏感、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、頻率響應(yīng)寬、輸出電壓變化大、結(jié)構(gòu)牢固、重量輕、壽命長、安裝方便等優(yōu)點，故本文采用霍爾傳感器檢測脈沖信號。脈 ：]3[V=NL （ ） 式中：V 為自行車車速；N 為車輪單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)；L 車輪的周長。最大測量距離20mm （使用 12mm 見方專用反射標(biāo)簽）。傳感器內(nèi)裝小型放大器，對波形整形為矩形波輸出。]2[ 測速傳感器的比較用 LG916 傳感器，從傳感器發(fā)出光（紅外線），照到旋轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生反射光,再檢測這個反射光的非接觸式轉(zhuǎn)速傳感器。它由電壓調(diào)整電路、反相電源保護(hù)電路、霍爾元件、溫度補償電路、微信號放大器、施密特觸發(fā)器和 OC 門輸出極構(gòu)成，通過使用上拉電阻可以將其輸出接入 CMOS 邏輯電路。 測速傳感器的介紹LG916 傳感器， 由投光部、受光部及放大器組成的一體構(gòu)造，從傳感器發(fā)出光（紅外線），照到旋轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生反射光,再檢測這個反射光的非接觸式轉(zhuǎn)速傳感器。測速傳感器包括測量線速度傳感器和測量轉(zhuǎn)速度傳感器。所以本文選用STC89C54RD+單片機(jī)作為本系統(tǒng)的控制核心。]1[ 最終方案就兼容性來講，兩種單片機(jī)都兼容 51 單片機(jī)，從存儲容量來講STC89C54RD+具有更大的存儲容量，可以存儲更多的數(shù)據(jù)，換句話來說，自行車可以行駛更遠(yuǎn)的距離。武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）4STC89C54RD+具有 16K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器和 1280B 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器。采用8051 的內(nèi)核，與其他大部分單片機(jī)兼容，并且功能比普通的單片機(jī)強大，存儲器（包括數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器）容量比普通的 51 單片機(jī)更大，程序存儲器主要采用 flash 存儲器，可方便的擦寫程序，同時還帶一個 8 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器，最主要的是它采用 ISP 在線編程，配備了專門的程序下載軟件，可直接通過串口將程序下載大單片機(jī)的 flash 程序存儲區(qū)，并且掉電后不會丟失，用途非常廣泛。 單片機(jī)介紹AT89C52 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（CPU）和 Flash 存儲單元，功能強大， AT89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制場合應(yīng)用。武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）2速度傳感器單片機(jī)顯示器按鍵時鐘芯片溫度傳感器圖 系統(tǒng)框圖武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）3第 2 章 自行車測速儀的總體設(shè)計方案自行車測速儀是基于單片機(jī)的測速系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)速測量模塊，溫度測試模塊，顯示模塊和電源模塊。軟件設(shè)計包括：芯片的初始化程序、定時中斷采樣子程序、顯示子程序等，軟件采用匯編語言編寫，軟件設(shè)計的思想主要是自頂向下，模塊化設(shè)計，各個子模塊逐一設(shè)計。本文首先扼要對該課題的任務(wù)進(jìn)行方案論證，包括硬件方案和軟件方案的設(shè)計；繼而具體介紹了自行車的速度里程表的硬件設(shè)計，包括傳感器的選擇、單片機(jī)的選擇、顯示電路的設(shè)計；然后闡述了該自行車的速度里程表的軟件設(shè)計，包括數(shù)據(jù)處理子程序的設(shè)計、顯示子程序的設(shè)計；最后針對仿真過程遇到的問題進(jìn)行了具體說明與分析，對本次設(shè)計進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)。 本論文的研究內(nèi)容本課題主要是利用霍爾元件、單片機(jī)等部件設(shè)計一個可用 LCD 液晶顯示器實時顯示里程和速度的自行車的速度里程表。未來的發(fā)展趨勢可能還將加入 MP3 和短信收發(fā)、新聞播報、通訊功能等，使得自行車測速儀更加的人性化、現(xiàn)代化、生活化。而且，它還面臨生產(chǎn)測試技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。而且，在中國市場中，國外廠商為了降低成本，陸續(xù)將零部件拿到中國進(jìn)行設(shè)計和生產(chǎn)，這也進(jìn)一步提升了中國市場霍爾傳感器的使用量。由于需要采用霍爾傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域，如汽車、電機(jī)、手機(jī)和電腦都已經(jīng)采用了該器件，而且這些市場在未來幾年的增長較為穩(wěn)定，而其他一些新的應(yīng)用市場又不足以與上述幾個市場相比，因此霍爾傳感器在全球總的市場份額是較為穩(wěn)定的，每年的增長率基本上保持在 5%到 10%之間。欲提高測量精度，必須先測出準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速，而原先在可控硅調(diào)速電路中采用的測速發(fā)電機(jī)方式已不能滿足要求，必須采用數(shù)字測速的方法。本設(shè)計采用了STC89C54RD+系列單片機(jī)設(shè)計一種體積小、操作簡單的便攜式自行車的速度里程表，它能自動地顯示當(dāng)前自行車行走的距離及運行的速度。因此，人們希望自行車的功用更強大，能給人們帶來更多的方便。武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）自行車測速儀的設(shè)計畢業(yè)論文目 錄第 1 章 緒論 ..........................................................................................................................1 國內(nèi)外自行車測速儀的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 ............................................................1 本論文的研究內(nèi)容 ................................................................................................2第 2 章 自行車測速儀的總體設(shè)計方案 ..............................................................................4 單片機(jī)選型 ............................................................................................................4 單片機(jī)介紹 .....................................................................................................4 單片機(jī)性能比較 .............................................................................................4 最終方案 .........................................................................................................5 測速傳感器選型 ...................................................................................