基于51单片机自行车测速系统设计
基于MCS-51单片机的车辆测速仪的设计与制作

基于MCS-51单片机的车辆测速仪的设计与制作毕业设计说明书(论文)作者: 学号:系:专业:题目: 基于MCS-51单片机的车辆测速仪的设计与制作指导者:(姓名) (专业技术职务)评阅者:(姓名) (专业技术职务)年月毕业设计(论文)评语毕业设计说明书(论文)中文摘要毕业设计说明书(论文)外文摘要目次1 绪论 01.1 课题的背景与意义 01.2 单片机发展概况 (1)1.3 主要研究内容 (2)2 雷达测速仪原理 (3)2.1 车辆测速技术简介 (3)2.2 多普勒效应 (4)2.3 多普勒信号的提取 (6)3 系统硬件设计思想以及原理框图 (7)3.1 方案论证 (7)3.2 系统总体设计框图 (7)3.3 单片机AT89C52介绍 (8)3.4 复位电路 (12)3.5 晶振电路 (14)3.6 放大整形电路 (15)3.7 数据显示 (15)4 系统软件设计 (24)4.1 测频方法的选择 (24)4.2 主程序流程图 (26)4.3 中断服务子程序流程图 (29)4.4 1602液晶初始化流程图 (31)5 系统仿真及调试 (32)5.1 Proteus (32)5.2 Keil C51 (33)5.3 仿真与调试的步骤 (33)5.4 功能的检测 (34)5.5 仿真结果 (36)结论 (38)致谢 (40)参考文献 (40)附录................................................... 错误!未定义书签。
1 绪论1.1 课题的背景与意义随着雷达技术的发展,雷达的任务不仅是测量目标的距离、方位和仰角,而且还包括测量目标的速度,以及从回波中获取更多有关目标的信息。
飞机、导弹、人造卫星、各种舰艇、车辆、兵器、炮弹以及建筑物、山川、云雨等等,都可能作为雷达的探测目标,这要根据雷达用途而定[1]。
二次大战后,特别是20世纪70年代以来,雷达技术有了迅速的发展,雷达已在军事的各个方面获得应用。
基于单片机设计的自行车测速计系统

届.别. 2013届学号毕业设计基于单片机设计的自行车测速系统姓名系别、专业导师姓名、职称完成时间1目录摘要 .............................................................. 3矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
Abstract............................................................ 3聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
1 绪论 ........................................................... 4残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
1.1 课题背景 ................................................. 5酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
1.2 课题主要任务及内容........................................ 5彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
1.3 任务分析与实现............................................ 5謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
2 系统设计 ....................................................... 6厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
2.1 硬件方案设计.............................................. 6茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
2.2 软件方案设计.............................................. 7鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
2.3 硬件电路设计.............................................. 8籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
2.3.1 概述................................................ 8預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
基于单片机设计的自行车测速计系统设计说明

届.别. 2013届学号毕业设计基于单片机设计的自行车测速系统姓名系别、专业导师姓名、职称完成时间word格式.目录摘要 (3)Abstract (4)1 绪论 (5)1.1 课题背景 (5)1.2 课题主要任务及容 (5)1.3 任务分析与实现 (5)2 系统设计 (6)2.1 硬件方案设计 (6)2.2 软件方案设计 (7)2.3 硬件电路设计 (8)2.3.1 概述 (8)2.3.2 系统总电路图 (9)2.3.3 单片机简介 (9)2.3.4 单片机的引脚功能介绍 (10)2.3.5 单片机中断系统介绍 (10)2.3.6 传感器及其测量系统 (11)2.3.7 霍尔传感器的测温原理 (11)2.3.8 集成开关型霍尔传感器 (12)2.4 单片机外围电路的设计 (13)2.4.1 时钟电路的设计 (13)2.4.2 复位电路的设计 (14)2.4.3 显示电路的设计 (15)3 软件程序设计 (16)3.1 概述 (16)3.2 总体程序设计 (16)3.3 中断子程序设计 (18)结论 (19)参考文献 (20)致 (20)附件一:总体原理图设计 (21)摘要随着居民生活水平的不断提高,自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具,而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。
自行车的速度里程表能够满足人们最基本的需求,让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量。
本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车的速度里程表的设计。
以 STC89C52 单片机为核心,A44E 霍尔传感器测转数,实现对自行车里程/速度的测量统计,并能将自行车的里程数及速度用LED实时显示。
文章详细介绍了自行车的速度里程表的硬件电路和软件设计。
硬件部分利用霍尔元件将自行车每转一圈的脉冲数传入单片机系统,然后单片机系统将信号经过处理送显示。
软件部分用汇编语言进行编程,采用模块化设计思想。
该系统硬件电路简单,子程序具有通用性,完全符合设计要求。
基于单片机自行车测速系统设计 (2)

基于单片机自行车测速系统设计摘要随着居民生活水平的不断提高,自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具,而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。
自行车的速度里程表能够满足人们最基本的需求,让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量。
本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车的速度里程表的设计。
以 AT89C52 单片机为核心,A44E 霍尔传感器测转数,实现对自行车里程/速度的测量统计,采用 24C02 实现在系统掉电的时候保存里程信息,并能将自行车的里程数及速度用LED实时显示。
文章详细介绍了自行车的速度里程表的硬件电路和软件设计。
硬件部分利用霍尔元件将自行车每转一圈的脉冲数传入单片机系统,然后单片机系统将信号经过处理送显示。
软件部分用汇编语言进行编程,采用模块化设计思想。
该系统硬件电路简单,子程序具有通用性,完全符合设计要求。
关键词:里程/速度;霍尔元件;单片机;LED显示Bike speed system design based on single chipABSTRACTWith the developing of people’s life, the bicycle is not only th e universal tool of transportation and substitute for walking, but becomes the first choice of entertainment and exercising. The bicycle mileage/speed can fulfill the basic need of people’s life, so that they can learn the speed and the mileage of the bicy cle. In this paper, the bicycle mileage/speed design based on the Hall element is elaborated. By AT89C52 as kernel, using A44E Hall element to measure revolution, the measure and statistic are achieved. The range information is saved by 24C02 when the power is off, the bicycle speed can be displayed on LED. In this article, the hardware circuit and software design of bicycle mileage/speed instrument are introduced in detail. About the hardware, the pulse number is transmitted of one cycle of the bicycle into Single Chip Microcomputer system. Then the signal processed by Single Chip Microcomputer system is sent to display scream. About the software, in assemble language; the program is designed in the mode of modules. The system has simple hardware, common sub-program, and meets the demand of design..Keyword:Mileage / speed; Hall element; Single chip microcomputer; LED引言自行车被发明及使用到现在已有两百多年的历史,这两百年间人类在不断的尝试和研发过程中,将玩具式的木马车转换到今日各式新颖休闲运动自行车,自行车发展的目的也从最早的交通代步的工具转换成休闲娱乐运动的用途。
基于单片机的自行车测速系统设计与实现论文

桂林电子科技大学毕业设计(论文)报告用纸第1 页摘要随着社会的进步发展和环保意识的增强,能够锻炼身体,且能环保出行的自行车成了大众的宠儿。
随自行车的快速发展,人们对自行车的功能要求也越来越高。
自行车测速仪通过测量并显示出行时的日期、时间、温度、速度和里程数,能够较好的满足人们对自行车的基本需求。
本设计通过分析自行车测速仪的原理,基于STC89C52单片机和C语言,设计和实现了一种自行车测速系统。
该系统主要包括单片机数据处理、电机测速、温度测量、时钟计时、显示数据、按键控制七大功能模块。
在系统实现中,硬件部分以STC89C52单片机为处理核心,用红外对管传感器将车轮的转数转换为电脉冲,进行处理后送入单片机,通过测量电机转的圈数,经过数据处理得到速度和路程数。
软件部分采用C语言进行编程,实现系统的控制与显示。
本系统的实现达到了预期的设计目标。
关键词:自行车测速;STC89C52单片机;红外对管传感器;C语言AbstractWith the development of social progress and environmental protection consciousness, can physical exercise, andgreen travl bicycle ,became the darling of the public. With the rapid development of bicycle, the bicycle features people are increasingly high requirements. Bicycle speedometer can display the travel date, time, temperature, speed and mileage by measuring,to better me people's basic needs for bicycle.This design through the analysis of principles of bicycle speedometer, based on STC89C52 singlechip and C language,design and implementation of a bicycle speed system.The system includes a SCM data processing, motor speed, temperature measurement, timing, data shows,key control that seven major function module.In the system realization, The hardware part with STC89C52 SCM as core processor. Using the infrared tube sensor will wheel speed is converted into electrical pulses, processed into the microcontroller.By measuring the motor cycles,after data processing, we can know the speed and distance. The software using C language programming ,to realize the system control and display. The realization of this system reaches the expected design goal.Key words:Bicycle Tachometer ;STC89C52 single chip microcomputer; Infrared tube sensor; C language目录引言 (2)1 设计要求 (2)1.1 毕业设计题目 (2)1.2 设计的主要功能 (2)2 工作原理和系统结构 (3)3 硬件设计 (4)3.1 系统总电路图 (4)3.2 单片机控制处理模块 (4)3.3红外对管测速模块 (8)3.4 DS1302时钟芯片模块 (10)3.5 DS1302温度采集模块 (12)3.6 LCD显示模块 (14)3.7 电机驱动模块 (15)3.8 按键功能、供电和串口下载模块 (15)4 软件设计 (18)4.1 Keil uVision 4软件介绍 (18)4.2 程序设计思想与开发环境 (18)4.3 主程序设计 (19)4.4 各个模块程序设计 (19)4.4.1 红外对管测速模块程序设计 (19)4.4.2 DS18B20温度测量模块程序设计 (21)4.4.3 DS1302时钟芯片模块程序设计 (24)4.4.4 LCD12864显示模块程序设计 (27)5 系统测试 (28)5.1 硬件调试 (28)5.2 软件调试 (29)5.3 对实际电路进行测试 (29)6 总结 (31)致谢 (32)参考文献: (33)附录 (34)引言自行车是传统产业,具有100多年的历史,由于环保以及交通的问题,自行车再度成为世界各国特别是发达国家居民喜爱的交通、健身工具。
基于51单片机的数字测速系统的设计方案

基于51单片机的数字测速系统的设计方案 0 引言 本方案所设计的基于霍尔元件的脉冲发生器要求成本低,构造简单,性能好。
在电气控制系统中存在着较为恶劣的电磁环境,因此要求产品本身要具有较强的抗干扰能力。
系统主要由AT89S52 单片机处理系统、电机、传感器检测单元、信号处理单元和显示系统等几个部分组成。
1 总体方案设计 对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量。
霍尔元件测速法是利用霍尔开关元件测转速的。
霍尔开关元件内含稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、施密特触发器和输出电路。
输出电平与TTL 电平兼容,在电机转轴上装一个圆盘,圆盘上装若干对小磁钢,小磁钢越多,分辨率越高,霍尔开关固定在小磁钢附近,当电机转动时,每当一个小磁钢转过霍尔开关,霍尔开关便输出一个脉冲,计算出单位时间的脉冲数,即可确定旋转体的转速。
其系统框图如图1 所示。
2 系统硬件电路设计 该系统包括霍尔传感器、隔离整形电路、主CPU、显示电路、报警电路及电源等部分。
其测量过程是测量转速的霍尔传感器和电机机轴同轴连接,机轴每转一周,产生一定量的脉冲个数,由霍尔器件电路输出,经隔离整形后送入单片机进行处理,单片机收到信号将该值数据处理后,在LCD 液晶显示器上显示出来。
一旦超速,CPU 通过蜂鸣器进行报警。
2.1 传感器的选择 测量电机转速的第一步就是要将电机的转速表示为单片机可以识别的脉冲信号,从而进行脉冲计数。
利用霍尔器件检测脉冲信号因其具有结构牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装方便等优点。
当电机转动时,带动传感器运动,产生对应频率的脉冲信号,经过信号处理后输出到计数器或其他的脉冲计数装置,进行转速的测量。
2.2 微处理器的选择 为了减少体积与功耗,采用较常使用且较经济的AT89S52单片机:AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS 的8 位微控制器,具有8K 在系统可编程存储器。
其最小系统包括单片机AT89S52接口电路、晶振电路、复位电路。
_基于51单片机的自行车码表设计

内的里程数除以 3 得来的,单位是 m/s。 再经过换算得出 km/h。 把第 [1]刘 勇.基 于 89C52 单 片 机 的 多 功 能 自 行 车 码 表[J].数 字 技 术 与 应
一次所得三秒的里程数保存下来,脉冲清零后,下一个三秒的里程数 用,2012.
和前面的累加和送到液晶显示屏中。 程序流程图如图 2 所示。
图 1 系统设计框图 3 程序设计 软件部分由主程序和定时器中断程序组成,定时器定时三秒钟, 每到三秒钟, 程序会自动进入到中断处理程序去计算速度和里程 数。 中断程序根据三秒内收到的脉冲数,计算自行车前轮滚动多少 次,根据周长计算公式把三秒内的里程数计算出来。 速度是用三秒
While(1){ };// 等待定时器中断 } Void interrupt time0() {
4 程序编写
生活的代步工具又是非常合适。 而自行 车 不 仅 仅 作 为 代 步 的 工 具, Void main()
它的娱乐、休闲、锻炼功能也逐渐被人们挖掘。 同时自行车的使用降 {
低了汽车尾气的排放,能够更加环保 。 对 于 我 们 现 在 这 样 一 个 大 国 Void initimer();// 初始化定时器
[2]赵 小 兰 等 .多 功 能 自 行 车 码 表 设 计 设 计 与 研 发 ,2013
[3]杨凯周岳斌基于 STC51 单片机的自行车码表设计[J].机 械 管 理 与
开 发 ,2015.
!"
[4]王 立 文 .车 速 里 程 表 的 工 作 原 理 及 速 比 的 计 算 方 法 [J]. 黑 龙 江 科 技
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[8]吴健,侯 文 基 于 STC89C52 单 片 机 的 温 度 控 制 系 统[J].电 脑 知 识 与
基于AT89S51单片机自行车里程_速度计的设计

第10卷第2期2010年6月南京工业职业技术学院学报Jour nal o fNan ji n g Institute o f I ndustry Techno logyV o.l 10,N o .2J un .,2010收稿日期:2010 04 10作者简介:徐丽萍(1966 ),女,江西广丰人,南京工业职业技术学院高级工程师,副教授,工程硕士,研究方向:电子与通讯。
基于AT89S51单片机自行车里程/速度计的设计徐丽萍(南京工业职业技术学院 电气与电子工程学院,江苏 南京 210046)摘 要:设计并制作了一款以AT 89S51单片机为主控制器,使用霍尔传感器进行自行车里程/速度测量的装置。
这种装置通过检测霍尔传感器在一定时间内自行车轮胎旋转圈数,再利用软件编程将圈数转换成自行车行驶的里程和速度,最后用数码管显示里程和速度。
这种装置具有超速讯响提醒功能,也可以运用于电动自行车、摩托车及汽车等机动车的仪表上。
关键词:霍尔传感器;单片机;计数法;里程;速度中图分类号:TP216+.2 文献标识码:A 文章编号:1671 4644(2010)02 0028 03 速度测量通常可以用计数法、测脉宽法来进行测量。
所谓计数法就是给定一个闸门时间,在闸门时间内计数输入的脉冲个数;测脉宽法是利用待测信号的脉宽来控制计数门,对一个高精度的高频信号进行计数。
由于闸门与被测信号不能同步,因此这种方法均存在 1误差的问题。
计数法适合高频信号测量,测脉宽法适合低频信号测量。
使用单片机进行自行车速度的测量,可以使用简单的脉冲计数法,只要转轴每旋转一周,产生一个或固定的多个脉冲,并将脉冲送入单片机中进行计数,即可获得转速信息。
霍尔传感器是对磁敏感的传感元件,常用于开关信号采集,如CS3020、CS3040等。
本电路的传感器采用CS3020,它是由电压调整器,霍尔电压发生器,差分放大器,施密特触发器和集电极开路的输出级组成的磁敏传感电路,其输入为磁感应强度,输出是一个数字电压讯号[1]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
摘要随着居民生活水平的不断提高,人们对于生活质量的要求也日益增加,尤其是对健身的要求。
自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具,而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。
自行车的速度里程表能够满足人们最基本的需求,让人们能清楚地知道当前的速度、里程等物理量。
而对于自行车运动员来说,最为关心的莫过于一段时间内的训练效果。
因为教练要根据一段时间内运动员的训练效果进行评估,从而进行适当的调整已使运动员达到最佳的状态。
因此爱好自行车运动的人十分学要一款能测速的装置,以知道自己的运动情况。
并根据外界条件,如温度,风速等进行适当的调节,已达到最佳运动的效果。
关键词:单片机、LED显示、里程/速度、霍尔元件第一章系统总方案分析与设计1.1 课题主要任务及内容本课题主要任务是利用霍尔元件、单片机等部件设计一个可用LED数码管实时显示里程和速度的自行车的速度里程表。
本文主要介绍了自行车的速度里程表的设计思想、电路原理、方案论证以及元件的选择等内容,整体上分为硬件部分设计和软件部分设计。
本文首先扼要对该课题的任务进行方案论证,包括硬件方案和软件方案的设计;继而具体介绍了自行车的速度里程表的硬件设计,包括传感器的选择、单片机的选择、显示电路的设计;然后阐述了该自行车的速度里程表的软件设计,包括数据处理子程序的设计、显示子程序的设计;最后对本次设计进行了系统的总结。
具体的硬件电路包括AT89C52单片机、霍尔元件以及LED显示电路等。
软件设计包括:中断子程序设计,里程计算子程序设计,显示子程序设计。
软件采用汇编语言编写,软件设计的思想主要是自顶向下,模块化设计,各个子模块逐一设计。
1.2 任务分析与实现本设计的任务是:以通用AT89C52单片机为处理核心,用传感器将车轮的转数转换为电脉冲,进行处理后送入单片机。
里程及速度的测量,是经过AT89C52的定时/计数器测出总的脉冲数和每转一圈的时间,再经过单片机的计算得出,其结果通过LED显示器显示出来。
本系统总体思路如下:假定轮圈的周长为L,在轮圈上安装m个永久磁铁,则测得的里程值最大误差为L/m。
经综合分析,本设计中取m=1。
当轮子每转一圈,通过开关型霍尔元件传感器采集到一个脉冲信号,并从引脚P3.2中断0端输入,传感器每获取一个脉冲信号即对系统提供一次计数中断。
每次中断代表车轮转动一圈,中断数n和周长L的乘积为里程值。
计数器T1计算每转一圈所用的时间t,就可以计算出即时速度v。
当里程键按下时,里程指示灯亮,LED切换显示当前里程;当速度键按下时,速度指示灯亮,LED切换显示当前速度。
要求达到的各项指标及实现方法如下:1. 利用霍尔传感器产生里程数的脉冲信号。
2. 对脉冲信号进行计数。
实现:利用单片机自带的计数器T1对霍尔传感器脉冲信号进行计数。
3. 对数据进行处理,要求用LED显示里程总数和即时速度。
实现:利用软件编程,对数据进行处理得到需要的数值。
最终实现目标:自行车的速度里程表具有里程、速度测试与显示功能,采用单片机作控制,显示电路可显示里程及速度。
第二章系统主要单元模块和速度算法概述2.1 传感器选型方案一、光电传感器。
光电传感器是应用非常广泛的一种器件,各种各样的形式,如透射式、反射式等,基本原理就是当发射管光照射到接收管时,接收管导通,反之关断。
以透射式为例,如图2-1所示,当不透光的物体挡住发射与接收之间的间隙时,开关管关断,否则打开。
为此可以制作一个遮光叶片如图2-2所示,安装在转轴上,当扇叶经过时,产生脉冲信号。
当叶片数较多时,旋转一周可以获得多个脉冲信号。
图2-1 光电传感器的原理图图2-2 遮光叶片将光敏电阻安装在自行车前又的一侧,在同等高度的另一侧安上一个高亮度的发光二极管。
在同等高度的辐条上贴上一圈黑色材料,并在黑色材料上打上等间距的小孔,这样当小孔经过光敏电阻时,光敏电阻根据光电流的变化发出脉冲,从而测量里程。
方案二、光电编码器光电编码器的工作原理与光电传感器一样,不过它已将光电传感器、电子电路、码盘等做成一个整体,只要用连轴器将光电传感器的轴与转轴相连,就能获得多种输出信号。
它广泛应用于数控机床、回转台、伺服传动、机器人、雷达、军事目标测定等需要检测角度的装置和设备中。
将旋转编码器安装在车轴上,这样每当车轮转过一定的距离编码器就会发出一个脉冲。
利用脉冲数对里程进行测量。
方案三、霍尔传感器霍尔传感器是对磁敏感的传感元件,常用于开关信号采集的有CS3020、CS3040、A04E 等,这种传感器是一个3端器件,外形与三极管相似,只要接上电源、地,即可工作,输出通常是集电极开路(OC)门输出,工作电压范围宽,使用非常方便。
图2-3 霍尔元件和磁钢实际图使用霍尔传感器获得脉冲信号,其机械结构也可以做得较为简单,只要在转轴的圆周上粘上一粒磁钢,让霍尔开关靠近磁钢,就有信号输出,转轴旋转时,就会不断地产生脉冲信号输出。
如果在圆周上粘上多粒磁钢,可以实现旋转一周,获得多个脉冲输出, 单片机根据脉冲数来计算里程。
霍尔元件和磁钢如图2-3所示。
在粘磁钢时要注意,霍尔传感器对磁场方向敏感,粘之前可以先手动接近一下传感器,如果没有信号输出,可以换一个方向再试。
这种传感器不怕灰尘、油污,在工业现场应用广泛。
光敏电阻对光特别敏感,当白天行驶时,外界光敏电阻对光特别敏感,当白天行驶时,外界光源导致光敏电阻发出错误信号;光敏电阻对环境的要求相当高,如果光敏电阻或发光二极管被泥沙或灰尘所覆盖,光敏电阻就不能再进行测量;在雾天和雨天光敏电阻的测量的效果也不好。
而编码器必须安装在车轴上,这样安装就会给用户带来很多不便。
霍尔元件不受天气的影响,即便被泥沙或灰尘覆盖对测量也不会有任何影响。
由霍尔元件加整形电路构成的霍尔开关系统,具有输出响应快,数字脉冲性能好,安装方便,性能可靠,不受光线、泥水等因素影响,价格便宜的优点。
所以本设计采用方案三霍尔传感器。
2.2 单片机选型本设计用89C52单片机设计自行车里程/速度计。
AT89C52是51系列单片机的一个型号,它是ATMEL公司生产的。
一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本2.3 显示模块选型单片机系统中常用的显示器有:发光二极管LED显示器、液晶LCD显示器等。
在这里由于单片机测速系统比较简单,所以只考虑LED显示器和LCD显示器。
LED显示器工作方式有两种静态显示方式和动态显示方式。
方案一 LED静态显示器:静态显示的特点是每个数码管的段选必须接一个8位数据线来保持显示字形码。
当送入一次字形码后,显示字形可一直保持,直到送入新字形码为止。
这种方法的优点是占用CPU时间少,显示便于监测和控制。
缺点是硬件电路比较复杂,成本较高。
LED动态显示器:动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在一起,由位选线控制是哪一位数码管有效。
这样一来,就没有必要每一位数码管配一个锁存器,从而大大地简化了硬件电路。
选亮数码管采用动态扫描显示。
所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选,利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用,使人的感觉好像各位数码管同时都在显示,给人的印象就是一组稳定的显示数据,不会有闪烁感。
动态显示的亮度比静态显示要差一些,所以在选择限流电阻时应略小于静态显示电路中的。
方案二用液晶显示器LCD显示信息。
LCD显示器工作原理就是利用液晶的物理特性;通电时排列变得有序,使光线容易通过;不通电时排列混乱,阻止光线通过,说简单点就是让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。
LCD的好处有:与CRT显示器相比,LCD的优点主要包括零辐射、低功耗、散热小、体积小、图像还原精确、字符显示锐利等。
LED背光源技术能够大幅度提升电视画面的对比度和色彩表现力,同时具有节能环保等诸多优点,势必成为未来电子显示技术的发展趋势。
LED技术具有非常明显的三大优势。
第一,它显示的色彩更加丰富,色彩数量可超过目前传统CCFL冷阴极荧光管背光灯的1倍以上;第二,LED背光源亮度可以随着画面亮度进行主动调节,可节能30%以上;第三,LED背光源不含铅和汞等有毒有害物质,是真正的绿色环保光源。
本课题选用LED动态显示器。
2.4 算法概述假定轮圈的周长为L,在轮圈上安装m个永久磁铁,则测得的里程值最大误差为L/m。
经综合分析,本设计中取m=1。
当轮子每转一圈,通过开关型霍尔元件传感器采集到一个脉冲信号,并从引脚P3.2中断0端输入,传感器每获取一个脉冲信号即对系统提供一次计数中断。
每次中断代表车轮转动一圈,中断数n和周长L的乘积为里程值。
计数器T1计算每转一圈所用的时间t,就可以计算出即时速度v。
第三章系统硬件设计3.1 单片机主控电路3.1.1 单片机概述单片机就是在一块半导体硅片上集成了微处理器(CPU),存储器(RAM,ROM,EPROM)和各种输入、输出接口(定时器 /计数器,并行I/O口,串行口,A/D转换器以及脉宽调制器PWM等),这样一块集成电路芯片具有一台计算机的属性,因而被称为单片微型计算机,简称单片机。
单片机是本次设计的核心部件,它是信号从采集到输出的桥梁,而且包括计算、定时、信息处理等功能。
目前,单片机被广泛的应用于测控系统、工业自动化、智能仪表、集成智能传感器、机电一体化产品、家用电器领域、办公自动化领域、汽车电子与航空航天器电子系统以及单片机的多机系统等领域。
在设计中选用的是AT89C52单片机。
单片机由于将CPU、内存和一些必要的接口集成到一个芯片上,并且面向控制功能将结构作了一定的优化,所以它有一般芯片不具有的特点:1. 体积小、重量轻;2. 电源单一、功耗低;3. 功能强、价格低;4. 全部集成在一块芯片上,布线短、合理;本设计用89C52单片机设计自行车里程/速度计。
AT89C52是51系列单片机的一个型号,它是ATMEL公司生产的。
一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。