【正文】 晶顯示的設(shè)計，單片機是設(shè)計的核心。在輪圈上安裝一個永久磁鐵，則輪子每轉(zhuǎn)一圈，通過開關(guān)型霍爾傳感器的電平就會發(fā)生一次跳變，跳變產(chǎn)生一個脈沖信號，并通過計數(shù)器對其進行計數(shù)為N在規(guī)定的周期T時間內(nèi)的路程S=N*L，而在該周期內(nèi)的速度V=S/T，當(dāng)前的總路程為lc=lc+S。
在LCD上需顯示的內(nèi)容為time，sd，lc。 里程測量傳感器的選擇方案有：使用編碼器對自行車車輪的圈數(shù)進行測量、使用紅外光敏電阻對里程進行測量、利用霍爾傳感器對自行車里程進行測量。當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場中時，薄片的兩端就會產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。I而利用霍爾效應(yīng)制成的元件叫做霍爾元件，霍爾元件接線圖如下圖31所示。在非磁材料的圓盤邊上粘貼一塊磁鋼，霍爾傳感器固定在圓盤外緣附近。 圖 32 測速原理圖霍爾傳感器的外形圖和與磁場的作用關(guān)系如圖33所示。圖 33霍爾元件產(chǎn)品圖和管腳圖 時間芯片本設(shè)計時間芯片采用的了DS1302，DS1302是由美國DALLAS公司推出的一種具有涓細電流充電能力的低功耗實時時鐘電路，具有可對年、月、日、周、日、時、分、秒進行計時等的功能，～。DS1302與AT89C51的連接線有三條線：RST引腳、SCLK串行時鐘引腳、I/O串行數(shù)據(jù)引腳，Vcc2作為備用電源，芯片外接晶振X2，為芯片提供計時脈沖。實時時鐘/日歷電路提供秒、分、時、日、 星期、月、年的信息，每個月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整，時鐘操作可通過 AM/PM 標 志位決定采用24或12小時時間格式。時鐘/RAM 的讀/寫數(shù)據(jù)以一字節(jié)或多達31字節(jié)的字符組方式通信。DS1302的外部引腳分配圖如圖34所示圖34DS1302的外部引腳分配圖DS1302的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如表1所示，主要組成部分為：移位寄存器、控制邏輯、振蕩器、實時時鐘以及 RAM。表1 DS1302的內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS1302的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖38DS1302外部引腳功能說明圖35VCC2主電源引腳GND地圖36 DS1302封裝圖RST復(fù)位I/O數(shù)據(jù)輸入/輸出SCLK串行時鐘VCC1電池引腳圖35 DS1302外部引腳功能說明圖DS1302的結(jié)構(gòu)如圖36所示圖36DS1302的結(jié)構(gòu)DS1302的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖37所示圖37 DS1302的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖DS1302含充電電路，可以對作為后備電源的可充電電池充電，并可選擇充電使能和串 入的二極管數(shù)目，以調(diào)節(jié)電池充電電壓。DS1302的工作原理DS1302工作時為了對任何數(shù)據(jù)傳送進行初始化，需要將復(fù)位腳（RST）置為高電平且 將8位地址和命令信息裝入移位寄存器。時鐘脈沖的個數(shù)在單字節(jié)方式下為8+8（8位地址+8位數(shù)據(jù)），在多字節(jié)方式下為8加最多可達248的數(shù)據(jù)。當(dāng)Vcc2Vcc1+，由Vcc2向DS1302供電，當(dāng)Vcc2Vcc1時，由VCC1向DS1302供電。該引腳有兩 個功能：第一，CE 開始控制字訪問移位寄存器的控制邏輯；其次，CE提供結(jié)束單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā．?dāng)該 位置為1時，時鐘振蕩器停止。 控制寄存器（8Fh、8Eh）的位7是寫保護位（WP），其它7位均置為0。當(dāng)WP 位為1時，寫保護位防止對任一寄存器的寫操作。表33DS1302中附加31字節(jié)靜態(tài)RAM 的地址工作模式寄存器讀寄存器寫寄存器時鐘突發(fā)模式寄存器CLOCK BURSTBFhBEhRAM突發(fā)模式寄存器RAM BURSTFFhFEh3) DS1302的工作模式寄存器 所謂突發(fā)模式是指一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號和RAM 數(shù)據(jù)。表34突發(fā)模式寄存器765432101RAMA4A3A2A1A0R DC KW R此外，DS1302還有充電寄存器等。它不僅要向寄存器寫入控制字， 還需要讀取相應(yīng)寄存器的數(shù)據(jù)。DS1302的控制字如表35。DS1302中?？刂谱挚偸菑淖畹臀婚_始輸出。同樣，在緊跟8位的控制字指令后的下一個 SCLK 脈沖的 下降沿，讀出 DS1302的數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)也是從最低位到最高位。圖37 數(shù)據(jù)讀寫時序具體操作見驅(qū)動程序。圖38電路原理圖鍵盤是4*4的矩陣鍵盤，在設(shè)計中是用來調(diào)整時間的，從上述知道當(dāng)時間芯片DS1302的時間不準確時，就可以通過鍵盤來對時間進行調(diào)整，當(dāng)然鍵盤還能對不同規(guī)格自行車的半徑進行選擇。4*4的鍵盤引出的8個引腳接單片機的P2口。將行線所接的單片機的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個按鍵之中。 判斷閉合鍵所在的位置： 在確認有鍵按下后，即可進入確定具體閉合鍵的過程。確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。單片機是指一種集成在電路芯片上的微型計算機，它包括中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、并行I/O口、串行I/O口、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、定時電路及元件等部件集成到一塊芯片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。1).隨機存儲器RAM CPU在運行時可隨時進行數(shù)據(jù)的寫入和讀取，斷電后RAM中內(nèi)容丟失。2） 串行I/O口3）目前比較高檔的8位單片機均設(shè)置了全雙工串行I/O口，用以實現(xiàn)與某些終端設(shè)備進行串行通信，、。2. 定時器/計數(shù)器定時器是由單片機內(nèi)部提供一個非常穩(wěn)定的計數(shù)信號；計數(shù)器則是記錄單片機的外部事件的。單片機的最小系統(tǒng)可以為單片機提供一個穩(wěn)定無抖動的電源，主要由電源，時鐘，復(fù)位三部分電路組成。需要注意的是51單片機使用的是5伏直流電源。AT89C51片內(nèi)有一個用于構(gòu)成振蕩器的反相放大器，該反相放大器的輸入為芯片引腳XTAL1(19腳)，輸出端為引腳XTAL2(18腳)，這兩個引腳通過連接一個12MHz晶振X1和兩個30pF的瓷片電容CC2，構(gòu)成了單片機的時鐘電路。晶振是石英晶體振蕩器的簡稱，通常用來構(gòu)成振蕩電路，產(chǎn)生各種頻率信號。但是晶振并不能夠獨立的使用，圖中的瓷片電容C1和C2起穩(wěn)定作用，所以晶振必須配合合適的負載電容，否則會產(chǎn)生錯誤，或者是晶振不能正常的工作。晶振和瓷片電容是沒有正負的，注意兩個瓷片電容相連的那端一定要接地。圖 310時鐘電路注：時鐘電路振蕩頻率f = 晶振頻率時鐘電路振蕩周期 = 1/f單片機機器周期 = 振蕩周期12例如：晶振頻率 = 12MHz振蕩頻率 = 12MHz振蕩周期 = 1/12μs機器周期 = 1μs ：確定單片機工作的起始狀態(tài)，完成單片機的啟動過程AT89C51單片機的復(fù)位信號時高電平有效，通過RST/VPD(9腳)連接復(fù)位電路，復(fù)位電路連接方式有兩種。2)手動復(fù)位：手動按鍵產(chǎn)生復(fù)位信號，完成單片機啟動，確定單片機的初始狀態(tài)。上電復(fù)位是每個單片機都必須有的，一般斷電以后，再上電就復(fù)位了，而手動復(fù)位在大型的系統(tǒng)中運用比較多，在一般的小東西里面基本不用，所以本設(shè)計采用了上電復(fù)位方式。一般單片機復(fù)位腳至少需要大約10ms時間的持續(xù)高電平脈沖，才能保證有效復(fù)位。同時應(yīng)注意保證加在RST 引腳上的高電平持續(xù)兩個機器周期，才能使單片機可靠復(fù)位。AT89C51 提供的標準功能有：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個I／O 口線，兩個16位定時／計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時／計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 數(shù)據(jù)保留時間：10年 三級程序存儲器鎖定 32可編程I/O線 5個中斷源 低功耗的閑置和掉電模式 按引腳的功能可分為三個部分 1)主電源引腳VCC、GND和晶振 VCC：供電電壓,運行和程序校驗時接電源正端(+5V)。 XTAL1：輸入到單片機內(nèi)部振蕩器的反相放大器。 圖312XTAL2：反相放大器的輸出，輸入到內(nèi)部時鐘發(fā)生器。當(dāng)使用片內(nèi)時鐘電路時，二線用來外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用片外時鐘電路時，XTAL1接收外部時鐘信號，XTAL2懸空。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進行校驗時，P0口則作為輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P2口()是一個內(nèi)部帶提升電阻的8位準雙向I/O口，也可用于外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器訪問時的高八位地址。P3口() 是一個內(nèi)部帶提升電阻的8位準雙向I/O口，也可作為AT89C51的一些特殊功能口，備選功能如下： RXD（串行輸入口） T（串行輸出口） /INT0（外部中斷0） /INT1（外部中斷1） T0（記時器0外部輸入） T1（記時器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）3)控制線 ：3類共4根線 ：復(fù)位輸入信號，高電平有效。第二功能VPD為內(nèi)部RAM的備用電源輸入端，主電源一旦發(fā)生斷電，降到