【正文】 .... 5 課題主要任務及內(nèi)容 ........................................................ 5 任務分析與實現(xiàn) ........................................................... 5 2 系統(tǒng)設計 ....................................................................... 6 硬件方案設計 ............................................................. 6 軟件方案設計 ............................................................. 7 硬件電路設計 ............................................................. 8 概述 ............................................................... 8 系統(tǒng)總電路圖 ......................................................... 9 單片機簡介 ......................................................... 9 單片機的引腳功能介紹 ............................................... 10 單片機中斷系統(tǒng)介紹 ................................................. 10 傳感器及其測量系統(tǒng) ................................................. 11 霍爾傳感器的測溫原理 ............................................... 11 集成開關型霍爾傳感器 ............................................... 12 單片機外圍電路的設計 ........................................................ 12 時鐘電路的設計 ........................................................ 13 復位電路的設計 ........................................................ 13 顯示電路的設計 ........................................................ 14 3 軟件程序設計 .................................................................. 15 概述 ..................................................................... 15 總體程序設計 ............................................................ 15 中斷子程序設計 .......................................................... 17 結 論 ............................................................................ 18 參考文獻 ......................................................................... 19 致謝 ............................................................................. 19 附件一：總體原理圖設計 ........................................................... 20 3 摘要 隨著居民生活水平的不斷提 高，自行車不再僅僅是普通的運輸、代步的工具，而是成為人們娛樂、休閑、鍛煉的首選。 自行車的速度里程表能夠滿足人們最基本的需求，讓人們能清楚地知道當前的速度、里程等物理量。以 STC89C52 單片機為核心， A44E 霍爾傳感器測轉數(shù)，實現(xiàn)對自行車里程 /速度的測量統(tǒng)計，并能將自行車的里程數(shù)及速度用 LED 實時顯示。硬件部分利用霍爾元件將自行車每轉一圈的脈沖數(shù)傳入單片機系統(tǒng)，然后單片機系統(tǒng)將信號經(jīng)過處理送 顯示。該系統(tǒng)硬件電路簡單，子程序具有通用性，完全符合設計要求。s living standard, the bicycle is not only 4 the mon transport, transport tool, but as people entertainment, leisure, exercise of speed of the bicycle speedometer can satisfy people39。 Holzer element。 LED display 1 緒論 5 課題背景 自行車被發(fā)明及使用到現(xiàn)在已有兩百多年的歷史，這兩百年間人類在不斷的嘗試與研發(fā)過程中，將玩具 式的木馬車轉換到今日各式新穎休閑運動自行車，自行車發(fā)展的目的也從最早的交通代步的工具轉換成休閑娛樂運動的用途。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。本設計采用了 MCS51 系列單片機設計一種體積小、操作簡單 的便攜式自行車的速度里程表，它能自動地顯示當前自行車行走的距離及運行的速度。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(nèi)容，整體上分為硬件部分設計和軟件部分設計。 具體的硬件電路包括 STC89C52 單片機的外圍電路以及 LED 顯示電路等。 任務分析與實現(xiàn) 本設計的任務是：以通用 MCS51 單片機為處理核心，用傳感器將車輪的轉數(shù)轉換為電脈沖，進行處理后送入單 片機。 本系統(tǒng)總體思路如下：假定輪圈的周長為 L，在輪圈上安裝 m個永久磁鐵，則測得的里程值最大誤差為 L/m。當輪子每轉一圈，通過開關型霍爾元件傳感器采集到一個脈沖信號，并從引腳 中斷 0 端輸入，傳感器每獲取一個脈沖信號即對系統(tǒng)提供一次計數(shù)中斷。計數(shù)器 T1 計算每轉一圈所用的時間 t，就可以計算出即時 6 速度 v。 要求達到的各項指標及實現(xiàn)方法如下： 1. 利用霍爾傳感器產(chǎn)生里程數(shù)的脈沖信號。 實現(xiàn)：利用單片機自帶的計數(shù)器 T1 對霍爾傳感器脈沖信號進行計數(shù)。 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。 2 系統(tǒng)設計 硬件方案設計 測速，首先要解決是采樣的問題。只要轉軸每旋轉一周，產(chǎn)生一個或固定的多個脈沖，將脈沖送入單片機中進行計算，即可獲得轉速的信息。里程測量傳感器的選擇也有以下幾種方案：使用光敏電阻對里程進行測量、利用編碼器對車輪的圈數(shù)進行測量、利用霍爾傳感器對里程進行測量、利用干簧管型傳感器測量里程。所以本設計采用霍爾元件對里程與速度進行測量，既簡單易行，又經(jīng)濟適用。如果在齒輪盤上粘上多粒 磁鋼，可以實現(xiàn)旋轉一周，獲得多個脈沖輸出。這種傳感器不怕灰塵、油污，在工業(yè)現(xiàn)場應用廣泛。 A44E 的外形如圖 1所示。 目前，單片機被廣泛的應用于測控系統(tǒng)、工業(yè)自動化、智能儀表、集成智能傳感器、機電一體化產(chǎn)品、家用電器領域、辦公自動化領域、汽車電子與航空航天器電子系統(tǒng)以及單片機的多機系統(tǒng)等領域。 圖 2 系統(tǒng)的原理框圖 軟件方案設計 通過軟件控制單片機的功能是單片機的主要特點和優(yōu)點，程序的設計要考慮合理性和可讀性，遵循模塊化設計的原則，采用自頂向下的設計方法。 軟件設計包括主程序、行車過程中里程和速度計算子程序、延時子程序、中斷服務子程序、顯示子程序等等。 外部信號 霍爾傳感器 外部存儲器 STC89C52單片機 里程顯示 速度顯示 報警部分 8 數(shù)據(jù) 處理子程序是將進入單片機的脈沖信號與實際要顯示值之間有一定的對應關系，經(jīng)過軟件編程顯示所需要的值。 系統(tǒng)軟件總體流程圖如圖 3所示 。 傳感器是獲取自然或生產(chǎn)領域中信息的關鍵器件，是現(xiàn)代信息系統(tǒng)和各種設備不可缺少的信息采集工具。隨著信息產(chǎn)