【正文】 數(shù)據(jù)處理并顯示模塊 多位 LED 數(shù)碼管顯示 一、 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示 有多位 LED 數(shù)碼管顯示時(shí)，為了簡化電路，降低成本，將所有位的段選線并聯(lián)在一 起，由 FPGA 的一個(gè) 8 位的 I/O 口控制，而每一位 LED 數(shù)碼管的公共陰極或者公共陽極分別由 FPGA 的其它的 I/O 口線控制。閑散方式停止中央處理器的工作，能夠允許隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 AT89C51 提供以下的功能標(biāo)準(zhǔn)： 4K 字節(jié)閃爍存儲(chǔ)器， 128 字節(jié)隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器， 32 個(gè) I/O 口， 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器， 1 個(gè) 5 向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)， 1 個(gè)串行通信口，片內(nèi)震蕩器和時(shí)鐘電路。 AT89C51 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，帶有 4K 字節(jié)的可反復(fù)擦寫的程序存儲(chǔ)器（ PENROM）和 128 字節(jié)的存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），這種器件采用ATMEL 公司的高密度、不容易丟失存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，并且能夠與 MCS51 系列的單片機(jī)兼容。 ST1101 采用高輸出的紅外光電二極管與高靈敏度光敏晶體管組成，其特點(diǎn)是性能可靠，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，廣泛應(yīng)用于碼表 ，其主要參數(shù)如表 21 所示。 霍爾傳感器由永久磁鐵和開關(guān)型霍爾集成電路組成。本設(shè)計(jì)的速度和里程值采用 8 位顯示，并包含兩個(gè)小數(shù)位。本設(shè)計(jì)用測(cè)量脈沖頻率來計(jì)算速度 ，因而具有較高的測(cè)速精度。 本設(shè)計(jì)的里程數(shù)的算法是一種大概的算法（假設(shè)在一定時(shí)間內(nèi)自行車是勻速行進(jìn)，平均速度與時(shí)間的乘積即為里程數(shù)）。 對(duì)待測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大的目的是降低對(duì)待測(cè)信號(hào)的幅度要求；波形變換和波形整形電路則用來將放大的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可與單片機(jī)相連的 TTL 信號(hào)；通過單片機(jī)的設(shè)置可使內(nèi)部定時(shí)器 T1 對(duì)脈沖輸入引腳 T0 進(jìn)行控制，這樣能精確地算出加到 T0 引腳的單位時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到的脈沖數(shù)；設(shè)計(jì)中速度顯示采用 LCD 模塊，通過速度換算得來的里程數(shù)采用 I2C 總線并通過 E2PROM 來存儲(chǔ)，既節(jié)省了所需單片機(jī)的口線和外圍器件，同時(shí)也簡化了顯示部分的軟件編程。 本系統(tǒng)由信號(hào)預(yù)處理電路、單片機(jī) AT89C5128*64LCD 顯示模塊、鍵盤控制和系統(tǒng)軟件組成。 4. 能夠預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)量（比如預(yù)設(shè)速度，里程），實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。 2. 以 128*64 LCD 為顯示終端顯示自行車時(shí)速、里程等信息及系統(tǒng)設(shè)置等系統(tǒng)設(shè)置菜單。 支持在線仿真，純軟件信仿真，多種調(diào)試方式（單步、全速等），其應(yīng)用相對(duì)簡單，很容易就可以掌握該軟件的基本操作用法，可以用 C 語言和匯編兩種語言進(jìn)行編程，還可混編，支持 C 語言的編程對(duì)初學(xué)者提供了很大方便，在調(diào)試過程中，可通過相關(guān)工具，直接查看變量的即時(shí)結(jié)果，目標(biāo)代碼的生成也容易 。 (7) RTX51 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，簡化了復(fù)雜的實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。 (5) LIB51 庫管理器，從目標(biāo)模塊生成連接器可以使用的庫文件。 (3) A51 宏匯編器，從 80C51 匯編源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)模塊。Vision3 是一個(gè) 集成開發(fā)環(huán)境，它將項(xiàng)目管理、源代碼編輯和程序調(diào)試等組合在一個(gè)功能強(qiáng)大的環(huán)境中。Vision3 集成開發(fā)環(huán)境是 Keil Software， Inc/Keil Elektronik GmbH 開發(fā)基于單片機(jī)的自行車碼表設(shè)計(jì) 3 的基于 80C51 內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺(tái)，內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，可以完成從工程建立到管理、編譯、鏈接、目標(biāo)代碼的生成、軟件仿真、硬件仿真等完整的開發(fā)流程尤其是 C 編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確性和效率方面達(dá)到了較高的水平，而且可以附加靈活的控制選項(xiàng)，在開發(fā)大型項(xiàng)目時(shí)非常理想。而本設(shè)計(jì)卻能實(shí)現(xiàn)娛樂和鍛煉的雙重效果，而且相對(duì)業(yè)余愛好者性價(jià)比更高。 課題的意義 本設(shè)計(jì)就是針對(duì)普通運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中不能很好的把握自己達(dá)到了多大的速度，行駛了多遠(yuǎn)的距離而設(shè)計(jì)的。碼表的工作原理是：車圈旋轉(zhuǎn)時(shí)感應(yīng)器捕捉到感應(yīng)磁鐵帶來的信息，通過連接線傳輸至碼表，碼表對(duì)此進(jìn)行處理后計(jì)算出時(shí)速、里程等信息并顯示。在這個(gè)背景下，自行車?yán)锍瘫碜鳛樽孕熊嚨囊淮筝o助工具迅速發(fā)展起來 .科學(xué)、美 觀、合理設(shè)計(jì)自行車?yán)锍瘫碛幸欢ǖ膶?shí)用價(jià)值 .它能合理計(jì)算出速度及公里數(shù) ,使運(yùn)動(dòng)者運(yùn)動(dòng)適量 ,達(dá)到健康運(yùn)動(dòng)與代步的最佳效果 . 碼表能盡可能真實(shí)地反映騎行狀況，便于車手及時(shí)調(diào)整自己的舉動(dòng)，也便于收集騎行數(shù)據(jù)供自己或隊(duì)友們進(jìn)行參考和對(duì)比。 基于單片機(jī)的自行車碼表設(shè)計(jì) 2 1 緒論 開發(fā)背景及意義 課題背景 隨著人們生活水平的不斷提高，自行車已經(jīng)不僅僅是運(yùn)輸、代步的工具，其輔助功能也變得越來越重要。程序用 C 語言編寫，由主程序、外部中斷服務(wù)程序、定時(shí)器中斷服務(wù)程序、延時(shí)子程序等模塊組成。這些都需要通過顯示器進(jìn)行設(shè)置，其中的時(shí)間是用芯片內(nèi)自帶的計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)的。并能在運(yùn)動(dòng)員達(dá) 到預(yù)期運(yùn)動(dòng)量后能準(zhǔn)確提醒運(yùn)動(dòng)員已達(dá)到預(yù)期要求。因此需要一種裝置進(jìn)行對(duì)訓(xùn)練中各種參數(shù)的測(cè)定記錄。而對(duì)于自行車運(yùn)動(dòng)員來說，最為關(guān)心的莫過于一段時(shí)間內(nèi)的訓(xùn)練效果。因此愛好自行車運(yùn)動(dòng)的人十分學(xué)要一款能測(cè)速的裝置，以知道自己的運(yùn)動(dòng)情況。而且在運(yùn)動(dòng)過程中可以充分享受到大自然，對(duì)于忙碌的現(xiàn)代人來說，無疑是一種較好的放松方法。而在國外，自行車卻是一項(xiàng)十分受歡迎的健身運(yùn)動(dòng)。 the piler and download of program are done by Keil C, and the various functions of the bicycle are realized concretely by the SCM experiment development board. KEY WORDS ST1101 AT89C51 LCD ZLG7290 alert基于單片機(jī)的自行車碼表設(shè)計(jì) 1 目 錄 摘要 ....................................................................................................................................... I ABSTRACT............................................................................................................................. II 前言 ...................................................................................................................................... 1 1 緒論 ............................................................................................................................... 2 開發(fā)背景及意義 ............................................................................................ 2 課題背景 ................................................................................................... 2 課題的意義 ............................................................................................... 2 Keil C 介紹 ................................................................................................... 2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 .......................................................................................................... 3 2 系統(tǒng)方案論證與分析 .............................................................................................. 4 系統(tǒng)方案 .......................................................................................................... 4 系統(tǒng)概述 ................................................................................................... 4 系統(tǒng)原理 ................................................................................................... 4 采集信息部分以及傳感器的選擇 ........................................................... 5 主控芯片選擇 ................................................................................................. 6 數(shù)據(jù)處理并顯示模塊 ................................................................................... 6 多位 LED 數(shù)碼管顯示 ............................................................................... 6 128*64 LCD 顯示 ...................................................................................... 7 鍵盤部分及所需芯片選擇 ......................................................................... 8 鍵盤設(shè)計(jì)方案 ........................................................................................... 8 ZLG7290 芯片特點(diǎn) .................................................................................... 9 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ...........................................................................................................10 基于單片機(jī)的自行車碼表設(shè)計(jì) 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 ....................................................................................................10 AT89C51 主控芯片 ....................................................................................... 11 脈沖發(fā)生源 ....................................................................................................13 輪脈沖檢測(cè) ..............................................................................................13 信號(hào)預(yù)處理電路 ......................................................................................13 E2PROM AT24C02 的應(yīng)用 ........................................................................14 顯示模塊 .........................................................................................................15 顯示資料 RAM（ DDRAM） .......................