【正文】 只要在 RET引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部則初始復(fù)位。本設(shè)計(jì)晶振采用 12MHz，則計(jì)數(shù)周期為 6 1 11 2 1 0 1 1 2T Hz???? μ（ ）S 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) AT89C52 單片機(jī)的復(fù)位輸入引腳 RET 為 AT89C52 提供了初始化的手段。而外接晶體的振蕩頻率的大小，主要取決于單片機(jī)的工作頻率范圍，每一種單片機(jī)都有自己的最大工作頻率 ，外接的晶體振蕩頻率不大于單片機(jī)的最大工作頻率即可。 圖 單片機(jī)片內(nèi)振蕩電路 電路中的電容 C1 和 C2常選擇為 30P 左右。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器和電容，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。本設(shè)計(jì)采用前者。 AT89C52 片內(nèi)由一個(gè)反相放大器構(gòu)成振蕩器，可以由它產(chǎn)生時(shí)鐘。 圖 74LS244邏輯圖 單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 時(shí)鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作。其邏輯圖如圖 所示，可以看出 74LS244 由 2組組成、每組由四路輸入、輸出構(gòu)成。 74LS244 芯片的介紹 本次設(shè)計(jì)中的采用驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的芯片為 74LS244， 74LS244 為三態(tài)輸出的八位緩沖器和線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器，若單片機(jī)輸出口直接接顯示部分電路，則電流太小，會(huì)導(dǎo)致顯示部分不能正常工作。 圖 分頻前后對(duì)比圖 t t 0 0 v v 霍爾輸出圈脈沖 二分頻后的波形 基于單片機(jī)自行車(chē)測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 30 頁(yè) 由圖可見(jiàn)，二分頻后的波形的高或地電平的時(shí)間正好是霍爾傳感器開(kāi)關(guān)的一個(gè)周期，霍爾傳感器輸出脈沖到 0INT ，即 口接收到對(duì)圈數(shù)計(jì)數(shù)的脈沖。當(dāng)車(chē)輪每轉(zhuǎn)一圈，霍爾傳感器輸出一個(gè)低電平脈沖，通過(guò) 74LS74 進(jìn)行二分頻后，定時(shí)器 T1 的開(kāi)啟時(shí)間為車(chē)輪轉(zhuǎn) 1圈的時(shí)間，這樣就可以算出自行車(chē)的速度。引腳圖如圖 所示。觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，即 “0” 和“1” ，在一定的外界信號(hào)作用下，可以從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。在軟件編程時(shí)采用 2EPROM 程序包來(lái)控制 24C02 發(fā)送或接受數(shù)據(jù)。當(dāng) WP管腳連接到 Vss 或懸空，允許器件進(jìn)行正常的讀 /寫(xiě)操作。 SDA 串行數(shù)據(jù) /地址： CAT24WC02 雙向串行數(shù)據(jù) /地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，是一個(gè)開(kāi)漏輸出管腳可與其它開(kāi)漏輸出或集電極開(kāi)路輸出進(jìn)行線(xiàn)或（ wireOR）。管腳圖如 所示。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時(shí)鐘和所有起始停止信號(hào)的主器件控制的。 AT24C02 有一個(gè) 16 字節(jié)頁(yè)寫(xiě)緩沖器，該器件通過(guò) I2C 總線(xiàn)接口進(jìn)行操作有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的寫(xiě)保護(hù)功能。 DABCEVC C( 1 )( 2 )G N DO U T( 3 )( a )0 5 1 01 5 2 03691 2VO/ VB / m T釋 放 點(diǎn)( O F F )工 作 點(diǎn)( O N )( V )( b )圖 集成開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器 基于單片機(jī)自行車(chē)測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 30 頁(yè) 圖 集成霍爾開(kāi)關(guān)接線(xiàn)圖 其它器件的介紹 儲(chǔ)存器的介紹 AT24C02 是一個(gè) 2K 位串行 CMOSE2PROM。 A44E集成霍爾開(kāi)關(guān)是單穩(wěn)態(tài)型，由測(cè)量數(shù)據(jù)作出的輸出特性曲線(xiàn)如圖 (b)所示。工作點(diǎn)與釋放點(diǎn)的差值一定，此差值稱(chēng)為磁滯，在此差值內(nèi)， V0 保持不變，因而使開(kāi)關(guān)輸出穩(wěn)定可靠，這也就是集電成 霍爾開(kāi)關(guān)傳感器優(yōu)良特性之一。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到釋放點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使 OC 門(mén)輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān) 。在電源端加電壓 Vcc，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍爾電勢(shì)發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，當(dāng)霍爾片處在磁場(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的 方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差 VH 輸出，該 VH信號(hào)經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到 OC 門(mén)輸出。 XYZBILU hbd 圖 霍爾效應(yīng)原理圖 集成開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器 基于單片機(jī)自行車(chē)測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 共 30 頁(yè) A44E 集成霍爾開(kāi)關(guān)由穩(wěn)壓器 A、霍爾電勢(shì)發(fā)生器 (即硅霍爾片 )B、差分放大器 C、施密特觸發(fā)器 D和 OC門(mén)輸出 E五個(gè)基本部分組成，如圖 （ a）所示。因?yàn)樗哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、頻率響應(yīng)寬、靈敏度高、測(cè)量線(xiàn)性范圍大、抗干擾能力強(qiáng)以及體積小、使用壽命長(zhǎng)等一系列特點(diǎn) ，因此被廣泛應(yīng)用于測(cè)量、自動(dòng)控制及信息處理等領(lǐng)域。在置于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體或半導(dǎo)體通入電流 I，若電流垂直磁場(chǎng) B，則在與磁場(chǎng)和電流都垂直的方向上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電勢(shì)差 Uh，這種現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)。通過(guò)它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)間等，轉(zhuǎn)變成電量來(lái)進(jìn)行檢測(cè)和控制。 按被檢測(cè)對(duì)象的性質(zhì)可將它們的應(yīng)用分為：直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。取用各種補(bǔ)償和保護(hù)措施的霍爾器件工作溫度范圍寬，可達(dá)－55℃ ～ 150℃ 。 霍爾器件具有許多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固、體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、安裝方便、功耗小 、頻率高（可達(dá) 1MHz）、基于單片機(jī)自行車(chē)測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 30 頁(yè) 耐震動(dòng)、不怕灰塵、油污、水汽及煙霧等的污染或腐蝕。由此可見(jiàn)，在脈沖方式下，中斷請(qǐng)求信號(hào)的高電平和低電平狀態(tài)都應(yīng)至少維持一個(gè)機(jī)器周期，以使 CPU 采樣到電平狀態(tài)的變化，本次設(shè)計(jì)所采用的觸發(fā)方式為脈沖觸發(fā)方式。脈沖觸發(fā)方式的中斷請(qǐng)求則是脈沖的負(fù)跳變有效。電平觸發(fā)方式的中斷請(qǐng)求是低電平有效。 采用的外部 中斷方式包括外部中斷 0和外部中斷 1，它們的中斷請(qǐng)求信號(hào)分別由單片機(jī)引腳 0INT / 和 1INT / 輸入 。 單片機(jī)中斷系統(tǒng)介紹 中斷是指當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行正常程序時(shí)，系統(tǒng)中出現(xiàn)某些急需處理的事件， CPU暫時(shí)中止當(dāng)前的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行服務(wù)程序，以對(duì)發(fā)生的更緊迫的事件進(jìn)行處理，待處理結(jié)束后， CPU 自動(dòng)返回原來(lái)的程序執(zhí)行 AT89C52 系列單片機(jī)的系統(tǒng)有 5個(gè)中斷源， 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)，可實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷服務(wù)嵌套。 圖 AT89C52引腳圖 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 中斷系統(tǒng) CPU 存儲(chǔ)器 并行 I/O口 串口 I/O口 TXD TXD RXD T INT P0P3 基于單片機(jī)自行車(chē)測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 共 30 頁(yè) AT89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器， 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32 個(gè) I/O口線(xiàn)， 3個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器， 5 個(gè)中斷源，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)具有振蕩器及時(shí)鐘電路。單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖 所示。 系統(tǒng)總電路圖 基于單片機(jī)自行車(chē)測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 共 30 頁(yè) 圖 單片機(jī)簡(jiǎn)介 單片機(jī)是指集成在一個(gè)芯片上的微型計(jì)算機(jī)，也就是把組成微型計(jì)算機(jī)的各種功能部件，包括 CPU(Central Processing Unit)、隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM(Random Access Memory)、只讀存儲(chǔ)器 ROM(Readonly Memory)、基本輸入 /輸出(Input/Output)接口電路。其中最具代表的磁傳感器就是霍爾傳感器，在自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中，利用霍爾傳感器測(cè)轉(zhuǎn)數(shù)是一種最基本的測(cè)量工作。隨著信息產(chǎn)業(yè)、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療儀器等的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，需要大量的傳感器將被測(cè)或被控的非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成可與計(jì)算機(jī)兼容的電信號(hào)。 傳感器是獲取自然或生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的關(guān)鍵器件，是現(xiàn)代信息系統(tǒng)和各種設(shè)備不可缺少的信息采集工具。 系統(tǒng)軟件總體流程圖如圖 所示 。 數(shù)據(jù)處理子程序是將進(jìn)入單片機(jī)的脈