自行车里程速度计的设计
自行车里程表的设计毕业论文

自行车里程表的设计毕业论文前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 设计的主要容及技术指标 (2)第2章自行车里程表总体方案设计 (3)2.1 任务分析与实现 (3)2.2 自行车里程表硬件方案设计 (3)2.3 自行车里程表软件方案设计 (4)第3章自行车里程表硬件模块设计 (5)3.1 里程表的硬件设计 (5)3.1.1 霍尔传感器电路模块设计 (5)3.1.2 按键电路模块设计 (6)3.1.3 电源电路模块设计 (6)3.1.4 时钟电路模块设计 (7)3.1.5 LCD显示模块电路模块设计 (7)3.1.6 串口下载电路模块设计 (8)3.1.7 复位电路模块设计 (9)3.1.8 晶振电路模块设计 (10)第4章软件的设计 (11)4.1 里程表的软件设计 (11)4.1.1 里程速度功能模块实现 (11)4.1.2 日历时钟模块功能 (14)4.1.3 LCD1602液晶显示模块 (17)第5章软件调试 (21)5.1 程序的检测与调试 (21)5.1.1 Keil软件简介 (21)5.1.2 编制单片机应用程序的步骤和难点 (21)5.2 系统仿真调试 (24)5.2.1 程序的查错手段 (25)第6章结论 (27)第7章谢辞 (28)参考文献 (29)附录1 硬件设计原理图 (30)附录2 硬件电路仿真图 (31)附录3 软件程序 (32)译文 (69)C语言 (69)第1章绪论单片机自从推出以来,以其超小型化、结构紧凑、可靠性高、成本低等优点被人们广泛接受,从而应用于工业、电讯、数据处理、仪器仪表等多方面。
自行车里程表是自行车的重要配件,在自行车仪表中占重要位置,但几十年来其发展变化并不大,现在国外很多车中使用了数字里程表,但在国还并不多见。
1.1 课题背景里程表的原理很简单,车轮的圆周长是恒定不变的。
由此可以计算出每走一里路车轮要转多少圈,这个数也是恒定不变的。
自行车速度里程计(软件设计)

自行车速度里程计(软件设计)本科生毕业设计论文题目 : 自行车速度里程计(软件设计) 姓名 :学号 :班级 :年级 :专业 :系 :指导教师 :完成时间 :作者声明本人以信誉郑重声明:所呈交的学位毕业设计,论文,~是本人在指导教师指导下由本人独立撰写完成的~没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。
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对本设计,论文,的研究做出重要贡献的个人和集体~均已在文中以明确方式标明。
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特此声明。
毕业设计,论文,作者,签字,:签字日期: 年月日本人声明:该学位论文是本人指导学生完成的研究成果~已经审阅过论文的全部内容~并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。
学位论文指导教师签名:年月日自行车速度里程计(软件设计)****The Software Design of Bicycle Speed Odometer******2015年 06 月08日摘要随着人们自身和外界慢慢向前发展,自行车在人们手中也从最开始的交通工具,变成了休闲、娱乐还有锻炼的工具。
自行车作为现代人们环保出行的工具,应该具备更多的功能,例如速度和里程显示等。
自行车一旦有了速度里程计,骑车人就可以轻松地知道自己当下的骑行状况,更有安全感。
这篇论文主要介绍如何对自行车速度里程计进行的软件设计。
在设计的过程中,主要是考虑对51系列单片机进行编程设计,使其在霍尔元件和LED显示器等的配合下,实现速度和里程的显示。
软件部分采用整体到局部的设计思路,分模块设计。
设计模块的子程序有:主程序、计算子程序、中断服务子程序、延时子程序和显示子程序等几大主要子程序。
设计的软件编程用简单易学的C语言编写,可读性和可移植性强。
任务十 自行车车速表的设计和制作

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图3-1霍尔效应
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图3-2霍尔元件
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图3-3霍尔元件的串联
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图3-4霍尔片的并联
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图3-5霍尔元件输出特性
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图3-6不等位电势的补偿电路
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图3-7利用热敏电阻进行补偿
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图3-8补偿电桥补偿
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图3-9霍尔开关集成传感器的内部结构
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图3-10霍尔开关集成传感器
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任务一自行车车速表的设计与制作
• 霍尔器件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,质量轻,寿命长, 安装方便,功耗小,频率高(可达1MHz,耐振动,不怕灰尘、油污、 水汽及盐雾等的污染或腐蚀,并且霍尔线性器件的精度高、线性度好; 霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位 置重复精度高(可达}m量级)。采用了各种补偿和保护措施的霍尔器件 的工作温度范围宽,可达55℃~150℃。 • 1.霍尔效应 • 将置于磁场中的导体或半导体通入电流,若电流与磁场垂直,则在与 磁场和电流都垂直的方向上会出现一个电势差,这种现象就是霍尔效 应。
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任务一自行车车速表的设计与制作
• 霍尔元件的结构与其制造上艺有关。例如,体型霍尔元件是将半导体 单品材料定向切片,经研磨抛光,然后用蒸发合金法或其他方法制作 欧姆接触电极,最后焊上引线并封装。而膜式霍尔元件则是在一块极 薄(0.2 mm)的基片上用蒸发或外延的方法制成一种半导体薄膜,然后 • 再制作欧姆接触电极,焊引线,并最后封装。 • 其构成由霍尔片、引线和壳体组成,如图3-2所示。 • 霍尔片是一块矩形半导体单品薄片(一般为4 mmx2 mmx0.1 mm), 如 图3-2(a)所示,引出4个引线。
自行车速度里程表设计

单片机最小系统设计
复位电路的设计 AT89S52单片机的复位输入的引脚RET为AT89S52提 供初始化的手段。它可以使程序从指定处开始执行, 就是从程序存储器中的0000H地址单元开始执行其程 序。本设计的复位电路是采用按键复位的电路。单片 机复位通过按动按钮S1产生高电平复位称手动复位。 上电时,刚接通电源,电容C1相当于瞬间短路,+5V 立即加到RET端,该高电平使AT89S52全机自动复位, 这就是上电复位;若运行过程中需要程序从头执行, 只需按动开关即可。
1和C2的电容值为30pf。外 接电容值的大小会影响振荡器的高低、振荡器的稳定 性、起振的快速性和温度的稳定性。而外接晶体的振 荡频率的大小,主要取决于单片机的工作频率范围, 每一种单片机都有自己的最大工作频率,外接的晶体 振荡频率不大于单片机的最大工作频率即可。此外, 如果单片机有串行通信,则应该选择振荡频率除以串 行通信频率可以除尽的晶体。本设计晶振采用12MHz, 则计数周期:
在整个设计的过程中,软件设计必须与硬件设 计相结合。基于霍尔传感器的自行车速度里程 表的软件设计包括上电初始化程序、中断子程 序、速度调用子程序、里程调用子程序、LCD 显示子程序、延时子程序等几大部分。由于要 实现很多功能,所以采用模块化设计。
里程计算子程序和速度计算子程序
调试故障及原因分析
时钟晶振电路的设计 时钟是单片机的心脏,单片机各功能部件的运行都是 以时钟频率为基准地工作。因此,时钟频率直接影响 单片机的速度,时钟电路的质量影响单片机系统的稳 定性。AT89S52片内由一个反相放大器构成振荡器, 可以由它产生时钟。本设计采用内部时钟方式。单片 机内部有个用于构成振荡器的高增益反相的放大器, 此高增益反相放大器的输入为芯片引脚XTAL1,而输 出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器 和电容,就会构成一个稳定的自激振荡器。
基于单片机的自行车速度及里程表设计资料

毕业论文(设计)题目:基于单片机的自行车速度及里程表设计系部名称:信息工程系专业班级:电气102 学生姓名:曹康学号: 201007084218 指导教师:姜宏伟教师职称:副教授201 年月日摘要随着自行车行业和电子技术的发展,自行车里程速度计技术也在不断进步和提高,用户对自行车里程速度计的要求也越来越高,因此设计了自行车里程速度计。
本文主要研究了以单片机为基础的自行车里程速度器的设计。
采用STC89C52单片机为主要控制芯片,运用自行车车轮上的传感器进行计数,通过一定时间间隔对信号的采集,结合自行车本身车轮参数,经过单片机对采集信号进行分析计算,最终在液晶显示器LCD上显示车辆行驶的里程和速度,同时运用其他按键分别自行车单里程计数,瞬时速度、最大速度和平均速度显示以及超速报警。
该设计重点阐述了系统的工作原理、硬件构成、各部分的主要功能以及软件的结构和实现。
自行车里程速度计的设计本着安全、方便、节能、人性化的原则进行,可使现代生活显著提高。
关键词:自行车,STC89C52, LCD1602,霍尔传感器Bicycle mileage velocity meter based on MCUABSTRACTAlong with the development of the bicycle industry and electronic technology, bicycle speedometer technology is also in constant progress and improve, user demand for bicycle mileage is more and more is also high, so I chose bicycle mileage speedometerThis article mainly introduced take the monolithic integrated circuit as the foundation rental car fare register design. Uses the 89C52 monolithic integrated circuit for the primary control chip, using the pressed key signal imitation rental car wheel counting signal, simultaneously utilizes other pressed keys to control the rental car movement to carry passengers separately/the spatial vehicle condition, the kilometer idea regulation/waiting time and the traveling schedule expense amount to the demonstration. The system used three groups of nixietubes, the utilization dynamic display technology has demonstrated the distance in kilometer, the standby period and the expense separately. Meanwhile carries on the design using the software programming to the monolithic integrated circuit timer, produces the waiting timed pulse signal.this article elaborated with emphasis system's principle of work, the hardware constitution, various part of major functions as well as software's structure and realizes.The mileage log system with STC89C52 as control core, using sensors to detect signals, by a certain time interval signal collection, in combination with itself, bicycle wheel parameters through single chip microcomputer for the analysis of the collected signal, finally displayed on the LCD screen LCD vehicle mileage and speed, overspeed alarm。
自行车里程速度计设计

毕业设计(论文)题目:自行车里程速度计设计学院:电子信息学院专业班级:自动化2011级4班指导教师:王敏职称:讲师学生姓名:杨龙飞学号:41103010414摘要随着自行车行业和电子技术的发展,自行车速度里程计技术也在不断进步和提高,不仅可以显示速度里程,还可以显示热量消耗、心跳等参数,在大家注重环境保护和运动健康的今天,速度里程计不仅可以使运动者运动适量,还可以达到健康运动和代步的最佳效果,因此设计了以单片机为基础的自行车速度里程计,让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量,而且单片机体积小、可靠性高、价格便宜。
该设计重点阐述了系统的工作原理、硬件构成、各部分的主要功能以及软件的结构和实现。
硬件包括主控模块、数据采集模块、数据处理模块、显示模块等组成,采用STC89C52单片机为主要控制芯片,运用自行车车轮上的传感器进行计数,通过一定时间间隔对信号的采集,结合自行车本身车轮参数,送入单片机并由单片机对采集信号进行分析计算,最终在液晶显示器LCD上显示车辆行驶的里程和速度;软件部分用C语言编程,采用模块化设计思想,并在keil和proteus 中进行调试和仿真。
自行车里程速度计的设计本着安全、方便、性价比高、人性化的原则进行,可使现代生活显著提高。
关键词:单片机,LCD1602,霍尔传感器,里程计ABSTRACTAs the bicycle industry and the development of electronic technology, bicycle speed odometer technology is also in constant progress and improve, not only can display speed range, can also display parameters such as heat consumption, heart rate, in everybody pays attention to environmental protection and health/fitness today, speed odometer can not only make people exercise right amount motion, also can to achieve the desired effect of the health sports and walking, thus designed on the basis of the single chip microcomputer bike speed odometer, let people can clearly know the current speed, mileage and other physical quantities, in addition, SCM has small size, high reliability and cheaper price.The design expounds the working principle, hardware composition, main functions of each part and the software structure and implementation. Hardware includes main control module, data acquisition module, data processing module, display module and so on, Using the STC89C52 single-chip microcomputer as main control chip, using sensors on bicycle wheels to count, sending the signals collected by a certain time interval and the bike itself parameters to the single chip microcompute. Finally Using single chip microcomputer to collect signal analysis and display.Software part in C language programming Adopting the idea of modular design, and debugging and simulation in the keil and proteus. Bicycle mileage speedometer design in line with safe, convenient and cost-effective, humanized principle, can make modern life improved significantly.KEYWORDS:singlechip, LCD1602, Hall sensor, odometer目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 系统要求 (1)1.3 课题实现方法 (2)第2章系统框图及方案介绍 (3)2.1 总体方案比较 (3)2.2 总体方案选择 (3)2.2.1 系统总体框图 (3)2.2.2 系统总体设计 (3)2.3 各模块设计与选择 (4)2.3.1 单片机的选择 (4)2.3.2 显示模块的选择 (5)2.3.3 传感器的选择 (5)2.3.4 时钟芯片的选择 (6)2.3.5 按键模块的选择 (6)第3章硬件设计 (7)3.1 单片机最小系统 (7)3.1.1 最小系统接线图 (7)3.1.2 时钟电路 (7)3.1.3 复位电路 (8)3.2 显示模块 (8)3.2.1 液晶显示电路 (8)3.2.2 显示器LCD1602的介绍 (9)3.3 传感器模块 (11)3.3.1 霍尔传感器工作原理 (11)3.3.2 霍尔传感器的特性 (12)3.3.3 测速方法 (13)3.4 时钟模块 (13)3.4.1 时钟电路 (13)3.4.2 时钟芯片介绍 (14)3.4.3 DS1302的工作原理 (14)3.4.4 DS1302的控制字节 (14)3.4.5 数据输入输出(I/O) (15)3.5 按键模块 (15)3.6 系统总设计图 (15)第4章系统软件设计与实现 (17)4.1 C语言介绍 (17)4.2 软件实现的功能 (18)4.3 主流程图 (18)4.5 显示子程序设计 (19)4.6 速度、里程处理流程设计 (20)4.6.1 处理流程图 (20)4.6.2 算法流程 (21)4.7 按键处理流程设计 (22)第5章系统调试与仿真 (23)5.1 软件调试 (23)5.1.1 Keil简介 (23)5.1.2 程序调试 (23)5.1.3调试中的问题 (23)5.2 硬件仿真 (24)5.2.1 Proteus简介 (24)5.2.2 Proteus与Keil联调 (25)5.2.3硬件仿真中的问题 (26)5.3实物实现 (27)第6章总结 (29)参考文献 (31)附录.....................................................................................错误!未定义书签。
基于单片机自行车测速仪的设计毕业设计

基于单片机自行车测速仪的设计摘要本设计主要阐述一种基于单片机与霍尔传感器等元件的测速仪设计。
以AT89C51单片机为核心,实现对自行车里程、速度、时间、温度等参数的测量,并能简单的将里程及速度用LCD实时显示。
在本文中详细介绍了测速仪的硬件电路和软件设计。
硬件部分利用霍尔传感器将每秒内的脉冲数传入单片机系统,然后经单片机系统计算处理并将过处理结果送LCD显示。
软件的设计采用模块化结构,使程序的逻辑关系更加简洁。
使硬件在软件的控制下协调运作。
仿真,所设计的硬件电路及软件程序是正确的,实际的硬件电路中也基本上能够满足设计要求。
关键词:里程/速度,时间,温度,霍尔元件,单片机,LCDAbstractThis design mainly elaborated based on MCU and Hall element of speed instrument design. Take STC MCU as the core, Hall element speed, realizes to the bicycle mileage, speed, time, temperature measurement, and a simple bicycle mileage and speed with the LCD real time display. The hardware part using the Hall element will bike per second pulse number of incoming MCU system, and then by the single chip microcomputer system calculation processing and processing result to the LCD display. Program design in order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relations more concise. Make hardware tocoordinatethe operation under the software control. Simulation experiments show that the designed hardware circuit and software program are correct, practical hardware circuit also basically can satisfy the design requirement, but due to the knowledge, in practice there are still some problems in the hardware circuit.Keywords: Mileage / speed,time, temperature, Hall element, MCU,LCD毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
光电式自行车速度里程表设计,毕业论文

光电式自行车速度里程表设计摘要随着科技的迅速发展,单片机的应用也越来越广泛,并带动传统控制检测技术不断更新。
现在的里程表大多是电子式的,用数码管或液晶显示器即时显示,显示更加直观。
电子式里程表采用接触车速传感器代替软轴传动,可使里程表的安装位置不受距离限制,进一步有效地克服了机械式里程表中的诸多不足。
方案采用了一种以单片机AT89C51为主控机,使用光电传感器进行自行车里程、速度测量的装置。
传感器将不同车速产生的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算,再采用LCI)液晶显示模块进行显示,使得自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。
本设计主要包括自行车轮脉冲采集、键盘输入和数据显示等部分,主程序用C语言编写,完成各项功能及数据的处理。
本里程表的设计具有结构简单,成本低廉,显示清噺,稳定可靠等优点。
并且可以进行扩充,更方便于使用者。
关键词光电传感器单片机液晶显示器里程表THE DESIGN OF PHOTOELECTRICBICYCLE ODOMETERABSTRACTWith the rapid deve 1 opment of technology, more and more widespread application of microcomputer, promote the traditional control detection technology constantly updated. Most of the current electronic odometer, and with the LED digital tube or LCD display real-time, display more intuitive. Electronic odometer flexible shaft using the contact speed sensor instead of driving, mileage tables can be installed without distance limitations, and further to effectively overcome the mechanical disadvantages of mileage in the table.The plan adopts the system and configuration of com bin ing the microcontroller AT89C51 as the main control computer ,using the photoelectric sensor bicycle odometer, speed measuring devices, when Different speed pulse signals of different frequencies produced by sensor are input into the microcontroller, after its calculation, liquid crystal will display the datas, making the bike's speed and distance data visually to the user.The design includes a bike whee 1 pulse acquisition, keyboard input and data display section, the main program using C language, This paper first needed to "milestones” design of equipment in detail, on the prob1ems existing in the design, explained And then to hardware and software design and implementation of the part made earnest analysis, Then presented system mode 1 ing process and the corresponding systembased on this model, the control simulation, and the simulation results are compared・KEY WORDS odometer photoelectric sensor MCU LCD目录摘要 (I)ABSTRACT (11)1绪论 (1)1.1问题由来 (1)1.2课题现状 (1)1.3设计任务 (2)2系统原理概述 (3)2.1系统原理总概述 (3)2.2系统硬件组成原理 (3)2.3软件系统工作流程 (4)3系统硬件设计 (5)3.1采集信息部分以及传感器的选择 (5)3.2轮脉冲检测与转换电路 (6)3.2.1.轮脉冲检测 (7)3.2.2.信号预处理电路 (7)3.3单片机系统部分 (9)3.3.1AT89C51单片机介绍 (9)3. 3.2定时/计数器的结构及控制 (9)3. 3.3中斷控制 (11)3. 4单片机外围电路介绍 (11)3.4.1复位电路 (11)3.4.2晶振电路 (12)3.5显示咅卩分 (13)3.5.1LCD液晶显示器 (13)3.5.2显示接口电路设计 (15)3. 6报警电路 (17)3.7键盘控制 (17)4软件设计 (18)4.1测量算法概述 (18)4.2中斷子程序的设计 (19)4.3数据处理子程序的设计 (20)4.3. 1里程计算子程序 (21)4.3. 2.速度计算子程序 (21)4.4显示子程序的设计 (22)5设计总结 (23)5. 1实现目标与特点 (24)5.2结论及不足 (25)致 (26)参考文献 (27)附录 (28)附录I系统电路原理图 (28)附录II设计源程序 (29)word版木.1绪论1.1问题由来我国是人口大国,也是自行车大国,随着生活节奏的不斷加快,自行车已经不仅仅是运输、代步的工具,现在则是代表着绿色、环保、节能。
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1 、引言 ................................ 错误!未定义书签。
2 、AT89C52单片机 (2)2.1 AT89C52单片机简介 (2)2.2 AT89C52的管脚及其含义 (3)3 、TC4024 (8)4、 24C01芯片 (9)4.124C01简介 (9)4.224C01的特性: (10)5 、硬件电路的设计 (11)5.1系统硬件电路 (11)5.2系统的工作原理 (12)6、软件设计 (13)6.1系统内存的规划 (13)6.2系统的主要程序设计 (13)7 、系统调试 (16)7.1硬件调试 (16)7.2软件调试 (16)参考文献 (18)1 引言传感器,英文名字为Sensor或Transducer,亦称换能器、变换器。
在科技迅速发展的今天,传感器越来倍受重视。
在日常生活、航天、航空,常规武器、交通运输,机械制造、化工、生物医学工程、自动化检测工程及计量等各项领域都被广泛应用。
目前,传感器已向新材料开发,集成化、智能化、数字化、新工艺,高精度化及高稳定、高可靠化等技术发展。
特别是霍尔传感器,鉴于它的价廉、易于使用,使它广泛运用于里程计、速度计等。
单片微型计算机简称单片机,又称微控制器,特别适用于控制领域。
通常单片机由单块集成电路构成,内部包含有计算机的基本部件:CPU(中央处理器),存储器和I/O接口电路等。
因此,单片机只需要与适当的软件及外部设备相结合,便可以成为一个单片机控制系统。
目前,场上销售的单片机有4位、8、16位、32位,并且单片机朝着高性能多种方向发展,尤其是8位单片机以经成为当前单片机的主流,主要体现在CPU功能增强、内部资源增多、引脚的功能化、低电压和低功好耗化上。
单片机因为其体积小、功能强,可靠性高,灵活方便等优点,所以可以用于各个领域,对各行各业的技术改造和产品更新换代起到重要的推动作用。
本人经过学习,用AT89C52设计了一个自行车里程/速度计。
本设计可轮流显示自行车行使的里程和速度, 采用TC4024芯片作为计数器以及2C401存储数据,3个单级共阴数码管作为显示系统。
本系统具有超速信响提醒功能,里程数据自动记忆,也可应用于电动自行车、摩托车、汽车等机动车仪表上。
2 AT89C52单片机2.1 AT89C52单片机简介本设计选用AT89C52单片机,AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,可与工业AT89C51 产品指令和引脚完全兼容。
2.2 AT89C52的管脚及其含义AT89C52的管脚及各管脚含义如下:图2.289C52管脚图各引脚功能说明:VCC——电源电压;GND——接地;P0口——P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。
作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用;在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻;在FLASH编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻;P1口——P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。
对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输出口。
作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流;与AT89C51不同之处是,P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和输入(P1.1/T2EX);FLASH编程和程序校验期间,P1接收低8位地址;P1.0和P1.1的第二功能:P1.0 T2(定时/计数器2外部计数脉冲输入),时钟输出;P1.1 T2EX(定时/计数2捕获/重装载触发和方向控制);P2口——P2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。
对端口P2写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流;在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时,P2口送出高8位地址数据。
在访问8位地址的外部数据存储器时,P2口输出P2锁存器的内容;FLASH编程或校验时,P2亦接收高位地址和一些控制信号;P3口——P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。
P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。
对P3口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。
此时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流;P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能:P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 INTO(外中断0)P3.3 INT1(外中断1)P3.4 TO(定时/计数器0)P3.5 T1(定时/计数器1)P3.6 WR(外部数据存储器写选通)P3.7 RD(外部数据存储器读选通)此外,P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号;RST——复位输入。
当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位;ALE/PROG——当访问外部程存储器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。
一般情况下,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。
要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲;对FLASH存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG);EA端为高电平(接V cc端),CPU则执行内部程序存储器的指令。
3 TC4024本程序采用TC4024芯片,它是一个7位的计数器,计数器具有分频的作用,它包含有14个管脚,其7脚接地,14脚接+5V,1脚接AT89C52的INT0,即12脚,在系统中此芯片起到了二分频的作用。
4 24C01芯片4.1 24C01简介24C01是一个1K位串行CMOS EEPROM,内部含有128个8位字节,CATALYST的先进CMOS技术实际上减少了器件的功耗,24C01是一个8位字节页写缓冲器,该器件通过I2C总线接口进行操作,即此芯片采用I2C协议进行读写数据。
有一个专门的写保护功能。
24C01是I2C接口的,但标准51是不带I2C接口的,串口方式0是不行的,需要用IO模拟,所以随便接两个IO都可以,而且都要接上拉电阻,大概几K就行了,因为不是总线方式,所以不能用MOV指令,也不能用SBUF,要判断是否为满,可以在程序里设个变量。
在这里要注意E2P芯片的寿命(一般是读写100万次,足够了)。
存储数据的时候,可以对操作数和存储的数据进行比较,不相等则存储,这样可以增加使用寿命,比有些每隔1秒钟进行存储的会好多了。
以下是24C01的管脚图:图4.1管脚图表4.1 24C01的管脚描述管脚名称A0、A1、A2功能器件地址选择SDASCLWPVCCVSS串行数据/地址串行时钟写保护+1.8V—6.0V工作电压接地4.2 24C01的特性:24C01芯片具有以下特性:1.与400KHZ的I2C总线兼容;2.+1.8-6.0V工作电压范围;3.低功耗CMOS技术;4.写保护功能:当WP为高电平时进入写保护状态;5.页写缓冲器;6.自定时擦写周期;7.1,000,000编程擦除/周期;8.可保存数据100年;9.8脚DIP、SOIC、TSSOP封装;10 温度范围:商业级、工业级和汽车级。
5 硬件电路的设计5.1系统硬件电路自行车里程/速度计能自动显示自行车行驶的总里程数及行车速度,具有超速信响提醒功能,里程数据自动记忆,也可应用于电动自行车、摩托车、汽车等机动车仪表上。
其硬件电路原理图如下图。
图5.1系统原理图5.2系统的工作原理本设计能实时地将所测的速度与累计里程数显示出来,主要是将24C01传感器输入到单片机的脉冲信号,将频率实时地测量出来,然后通过单片机计算出速度和里程,再将所得的数据存储到TC4024芯片中,通过AT89C52单片机计算出来的速度和里程的数据,必须通过BCD码的转换才能输出给数码管。
最后由共阴数码管显示所测速度与里程。
自行车里程/速度计采用AT89C52单片机作控制,速度及里程传感器采用霍尔元件,其电器原理图如上图所示。
P0口和P2口用于七段LED显示器的段码及扫描输出,在显示里程时,第三位小数点用17脚P3.7口控制点亮。
P1.0和P1.1口分别用于显示里程状态和速度状态。
P1.2、 P1.3、 P1.6和 P1.7口分别用于设置轮圈的大小。
P3.0口的开关用于确定显示的方式,当开关闭合时,显示速度;打开时显示里程。
第12脚外中断0用于对轮子圈数的计数输入,轮子每转一圈,霍尔传感器输出一个地电平脉冲。
第13脚外中断1用于控制定时器T1的启停,当输入为0时关闭定时器。
此控制信号是将轮子圈数的计数脉冲经二分频后形成,这样,每次定时器T1的开启时间刚好为转一圈的时间。
根据轮子的周长就可以计算出自行车的速度。
P1.4和P1.5口用于EEPROM存储器24C01的存取控制。
11脚输出用于速度超速时的报警。
6 软件设计6.1系统内存的规划由于本系统处理功能较多,因而一部分内存单元用于特定的用处。
其主要内存单元用处如下:50H:EEPROM器件寻址字节存放单元;51H:EEPROM传送字节数存放单元;30H:EEPROM发送数据缓冲单元;40H:EEPROM读出数据存放单元;0A0H:EEPROM寻址字节字节写;0A1H:EEPROM寻址字节字节读;62 H:DPTR计数器扩展高8位;6C H:定时器T1计数器扩展高8位;6D H:定时器T1计数器扩展高8—16位;60 H、61 H、62 H:里程计数单元;68 H、69 H、6A H、6B H:存放自行车每圈时间数;70 H、71 H、72 H、73 H:显示BCD码数据存放用;11 H—15 H:存放被除数;16 H—19 H:存放除数。
6.2 系统的主要程序设计1. 初始化程序在本系统初始化程序中,主要完成以下工作:将T1设为外部控制定时器方式;外中断0及外中断1设为边沿触发方式;将部分内存单元清零;设置轮子周长值;开中断及定时器;将EEPROM中的数据调入内存等。
2. 轮圈设置出错处理程序P1.2、 P1.3、 P1.6、P1.7端口的开关用于设定轮子的周长,当没有设定时(至少让一个开关闭合),能从P3.1口输出一个周期为0.5S 的方波信号,用作发光管闪烁及信响器提醒。