單片機課程設(shè)計-自行車里程計速度計

1、<p><b>　　單片機原理及應(yīng)用</b></p><p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　題 目 自行車里程計/速度計 </p><p>　　二級學(xué)院 電子信息與電氣工程學(xué)院</p><p>　　班 級

2、 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　設(shè)計時間 2010-6-21~2010-7-2 </p>

3、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、概述</b></p><p>　　1、設(shè)計目的…………………………………………………………… 1</p><p>　　2、課題簡介…………………………………………………………… 1</p><p><b>　　

4、二、系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　1、總體設(shè)計方案……………………………………………………… 2</p><p>　　2、硬件部分簡介……………………………………………………… 3</p><p>　　(A)AT89c51芯片簡介……………………………………………… 3</p><p>　　(B)硬件設(shè)計……………………

5、…………………………………… 4</p><p>　　3、軟件部分…………………………………………………………… 5</p><p>　　(A)初始化程序………………………………………………………6</p><p>　　(B)主程序……………………………………………………………8</p><p>　　(C)中斷程序……………………………………

6、……………………9</p><p>　　(D)里程、速度處理程序……………………………………………11</p><p>　　(E)顯示子程序………………………………………………………14</p><p>　　(F)延時子程序………………………………………………………16</p><p>　　三、調(diào)試…………………………………………………………

7、……………17</p><p>　　1、硬件調(diào)試…………………………………………………………… 17</p><p>　　2、軟件調(diào)試…………………………………………………………… 17 </p><p>　　四、操作說明…………………………………………………………………19</p><p>　　五、參考文獻……………………………………………

8、……………………20</p><p>　　六、心得體會…………………………………………………………………21</p><p>　　七、附錄………………………………………………………………………22</p><p>　　1、元器件清單………………………………………………………… 22</p><p>　　2、整體原理圖…………………………………

9、……………………… 23</p><p>　　3、完整程序…………………………………………………………… 24</p><p>　　4、實物圖……………………………………………………………… 33</p><p>　　自行車里程計/速度計的設(shè)計</p><p><b>　　概述</b></p><p&

10、gt;<b>　　設(shè)計目的</b></p><p>　　本設(shè)計采用AT89C51單片機作控制，利用霍爾元件等器件設(shè)計一個可用LED數(shù)碼管顯示當(dāng)前自行車行駛的距離及速度并具有超速報警功能的自行車里程/速度表，使其作為自行車的一種輔助工具，讓自行車的功用更強大，給人們帶來更多的方便。</p><p><b>　　課題簡介</b></p>

11、<p>　　自行車被發(fā)明及使用到現(xiàn)在已有兩百多年的歷史，在這兩百年間人類在不斷的嘗試與研發(fā)過程中，自行車發(fā)展的目的也從最早的代步工具轉(zhuǎn)換成休閑娛樂的用途，隨著生活水平的提高，人們希望自行車的功能更強大，而里程計/速度計正滿足了這個需求。現(xiàn)在先進的里程/速度計不僅能顯示實時的速度和里程，還顯示時間，甚至具有測量騎車人的心跳、顯示騎車人熱量消耗等功能。</p><p>　　由于時間有限，本設(shè)計完成的功能減

12、為兩個，即測量并通過LED數(shù)碼管進行動態(tài)顯示當(dāng)前的速度和里程，并在超速時發(fā)出警報。</p><p>　　要求達到的各項指標及實現(xiàn)方法如下：</p><p>　　1. 利用霍爾傳感器產(chǎn)生里程數(shù)的脈沖信號。</p><p>　　2. 對脈沖信號進行計數(shù)。</p><p>　　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)。<

13、/p><p>　　3. 對數(shù)據(jù)進行處理，要求用LED顯示里程總數(shù)和即時速度。</p><p>　　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。</p><p>　　最終實現(xiàn)目標：自行車的速度里程表具有里程、速度測試與顯示功能，采用單片機作控制，顯示電路可顯示里程及速度。</p><p><b>　　1</b></

14、p><p><b>　　二、系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p><b>　　1、總體設(shè)計方案</b></p><p>　　采用AT89C51芯片，用霍爾元件將車輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電脈沖，經(jīng)過處理后送入單片機。里程及速度的測量，是經(jīng)過AT89C51的定時/計數(shù)器測出總的脈沖數(shù)和每轉(zhuǎn)一圈的時間，再經(jīng)過單片機的計算得出，計算結(jié)果通過LED

15、顯示器顯示出來。</p><p>　　傳感器是獲取自然或生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的關(guān)鍵器件，是現(xiàn)代信息系統(tǒng)和各種設(shè)備不可缺少的信息采集工具。磁傳感器是一種將磁學(xué)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕钠骷蜓b置。隨著信息產(chǎn)業(yè)、工業(yè)自動化、醫(yī)療儀器等的飛速發(fā)展和計算機應(yīng)用的普及，需要大量的傳感器將被測或被控的非電信號轉(zhuǎn)換成可與計算機兼容的電信號。作為輸入信號，這就給磁傳感器的快速發(fā)展提供了機遇，形成了磁傳感器的產(chǎn)業(yè)。其中最具代表的磁傳感器就是霍

16、爾傳感器，在自動檢測系統(tǒng)中，利用霍爾傳感器測轉(zhuǎn)數(shù)是一種最基本的測量工作。</p><p>　　單片機是本次設(shè)計的核心部件，它是信號從采集到輸出的橋梁，而且包括計算、定時、信息處理等功能</p><p>　　當(dāng)輪子每轉(zhuǎn)一圈，通過開關(guān)型霍爾元件傳感器采集到一個脈沖信號，并從引腳12即P3.2外部中斷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。每次中斷代表車輪轉(zhuǎn)動一圈，中斷數(shù)n輪

17、圈的周長為L的乘積為里程值。計數(shù)器T1計算每轉(zhuǎn)一圈所用的時間t，就可以計算出即時速度v。當(dāng)里程鍵按下時，里程指示燈亮，LED切換顯示當(dāng)前里程，與當(dāng)速度鍵按下時，速度指示燈亮，LED切換顯示當(dāng)前速度，若自行車超速，系統(tǒng)發(fā)出報警信號，指示燈閃爍。里程數(shù)據(jù)自動記憶，也可用于電動自行車、摩托車、汽車等機動車儀表上。</p><p>　　設(shè)計包括硬件、軟件兩部分，硬件電路包括AT89C51單片機的外圍電路以及LED顯示電路

18、等，這里對硬件部分只做簡單介紹，主要闡述的是軟件部分的設(shè)計，包括數(shù)據(jù)初始化程序的設(shè)計、主程序的設(shè)計、處理子程序的設(shè)計、顯示子程序的設(shè)計；最后針對仿真過程遇到的問題進行了具體說明與分析，對本次設(shè)計進行總結(jié)。</p><p><b>　　2</b></p><p><b>　　硬件部分介紹</b></p><p>　　(A)A

19、T89C51芯片簡介</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除的只讀存儲器即為</p><p>　　（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。</p><p><b>　　管腳說明：</b><

20、;/p><p>　　VCC：供電電壓。 </p><p><b>　　GND：接地。 </b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FI

21、ASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 </p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電

22、阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 </p><p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： </p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口） </p><p>　　P

23、3.1 TXD（串行輸出口） </p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0） </p><p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1） </p><p>　　P3.4 T0（記時器0外部輸入） </p><p>　　P3.5 T1（記時器1外部輸入） </p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選

24、通） </p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） </p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 </p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。</p><p>

25、　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 </p><p><b>　　3</b></p><p><b>　　(B)硬件設(shè)計</b></p><p>　　自行車里程計/速度計電路原理圖見附錄。<

26、;/p><p>　　本次設(shè)計信號的捕獲采用的是霍爾傳感器。 霍爾器件具有許多優(yōu)點，它們的結(jié)構(gòu)牢固、體積小、重量輕、壽命長、安裝方便、功耗小、頻率高（可達1MHz）、耐震動、不怕灰塵、油污、水汽及煙霧等的污染或腐蝕?；魻柧€性器件的精度高、線性度好；霍爾開關(guān)器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復(fù)精度高。取用各種補償和保護措施的霍爾器件工作溫度范圍寬，可達－55℃～150℃。XTAL1和XTA

27、L2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。由于輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p>　　P0口作為輸出口用于顯示歷程狀態(tài)和速度狀態(tài)。由于P0口沒有上拉電阻，</p><p>　　因此作為輸出口時要加上

28、上拉電阻來驅(qū)動LED數(shù)碼管的點亮。接于引腳10即P3.2、RXD的開關(guān)用于控制改變顯示的方式，當(dāng)開關(guān)閉合時，顯示速度；開關(guān)打開時顯示里程。第12腳即外部中斷0用于對輪子圈數(shù)的計數(shù)輸入，輪子每轉(zhuǎn)一圈，霍爾傳感器輸出一個低電平脈沖。第十三腳即外部中斷1用于控制定時器T1的啟停，當(dāng)輸入為0時關(guān)閉定時器。此控制信號是將輪子圈數(shù)的計數(shù)脈沖經(jīng)二分頻后形成，這樣，每次定時器T1的開啟時間剛好為轉(zhuǎn)一圈的時間，根據(jù)輪子的周長就可以計算出自行車的速度。P1

29、.4口和P1.5口用于EEPROM存儲器24C01的存取控制。11腳輸出用于超速時的報警，此時蜂鳴器發(fā)出聲音，同時LED燈閃爍。</p><p>　　LED數(shù)碼管采用四位相連的共陰極數(shù)碼管，片選信號分別通過三極管接</p><p>　　至21-24管腳即P2.0-P2.4口，從而實現(xiàn)里程和速度的動態(tài)顯示。</p><p>　　自行車的速度里程表的硬件電路設(shè)計是基礎(chǔ)部

30、分，它包括信號的捕獲、放大、整形，單片機的計算處理，數(shù)碼管的實時顯示和單片機外圍基本電路的設(shè)計，兩大主要器件就是傳感器和單片機。</p><p><b>　　4</b></p><p><b>　　軟件部分</b></p><p>　　模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計即是根據(jù)要求和硬件設(shè)計的結(jié)構(gòu)，將整個系統(tǒng)的功能分成許多小的功能模塊，再根據(jù)

31、這些小的功能模塊進行程序編寫的過程。這樣的設(shè)計方法，使得系統(tǒng)的整個功能和各部分的功能趨于明朗化。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就可以根據(jù)功能設(shè)置找出問題的根源，從而更快地解決問題。所以說，在整個設(shè)計過程中，軟件設(shè)計必須與硬件設(shè)計緊密地結(jié)合在一起。</p><p>　　軟件設(shè)計包括初始化程序、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(wù)子程序、顯示子程序等。</p><p>　　系統(tǒng)軟件總

32、體流程圖如圖3.1所示</p><p>　　總體設(shè)計思路：首先進行初始化，選擇車輪周長，P3.0是用于里程和速度切換的，低電平為顯示速度，高電平為顯示里程。根據(jù)P3.0的狀態(tài)來決定顯示內(nèi)容，P3.0=1時，轉(zhuǎn)到計算速度子程序并進行顯示;P3.0=0時，轉(zhuǎn)到計算里程子程序并進行顯示。P1.0和P1.1口分別用于顯示里程狀態(tài)和速度狀態(tài)。P1.2、P1.3、P1.6和P1.7口分別用于設(shè)置輪圈的大小，低電平有效。中斷0

33、用于對輪子圈數(shù)的計數(shù)輸入，輪子每轉(zhuǎn)一圈，霍爾傳感器輸出一個低電平脈沖。將根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計算和判斷出行駛里程數(shù)。中斷1用于控制定時器T1的啟/停，當(dāng)輸入為0時關(guān)閉定時器。此控制信號是將輪子圈數(shù)的計數(shù)經(jīng)二分頻后形成。這樣，每次定時器T1的開啟時間剛好為轉(zhuǎn)一圈的時間，根據(jù)輪子的周長就可以計算出自行車的速度。</p><p>　　圖 3.1 系統(tǒng)整體流程圖 5&l

34、t;/p><p>　　主要內(nèi)存單元及用處：</p><p>　　50H:EEPROM器件尋址字節(jié)存放單元</p><p>　　51H:EEPROM傳送字節(jié)數(shù)存放單元</p><p>　　30H:EEPROM發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖單元</p><p>　　40H:EEPROM讀出數(shù)據(jù)存放單元</p><p>　

35、　0A0H:EEPROM尋址字節(jié)寫入</p><p>　　0A1H:EEPROM尋址字節(jié)讀出</p><p>　　62H:DPTR計數(shù)擴展高8位</p><p>　　6CH:定時器T1計數(shù)擴展高8位</p><p>　　6DH:定時器T1計數(shù)擴展高8—16位</p><p>　　60H、61H、62H:里程計數(shù)單元&l

36、t;/p><p>　　68H、69H、6AH、6BH:存放自行車每圈時間數(shù)</p><p>　　70H、71H、72H、73H:顯示BCD碼數(shù)據(jù)存放用</p><p>　　11H--15H:存放被除數(shù)</p><p>　　16H—19H:存放除數(shù)</p><p><b>　　(A)初始化程序</b>&

37、lt;/p><p>　　初始化程序主要完成以下工作：將T1設(shè)為外部控制定時器方式；外部中斷0及外部中斷1設(shè)為邊沿觸發(fā)方式；將部分內(nèi)存單元清0；設(shè)置輪子周長；開中斷及定時器；將EEPROM中的數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存。</p><p>　　CLEARMEN:MOV TMOD,#90H ;T1為16位外部控制定時器</p><p>　　MOV SP,#75H

38、 ;堆棧從75H開始</p><p>　　SETB PX0 ;外部中斷0優(yōu)先級為1</p><p>　　SETB IT0 ;外部中斷0用邊沿觸發(fā)</p><p>　　SETB IT1 ;外部中斷1用邊沿觸發(fā)</p><p>　　CLR A

39、 ;清A</p><p>　　MOV 20H,A ;清內(nèi)存中特定單元</p><p>　　MOV 6CH,A ;清內(nèi)存中特定單元</p><p>　　MOV 6DH,A ;清內(nèi)存中特定單元</p><p>　　MOV 70H,A ;清內(nèi)存中

40、特定單元</p><p>　　MOV 71H,A ;清內(nèi)存中特定單元</p><p>　　MOV 72H,A ;清內(nèi)存中特定單元</p><p>　　MOV 73H,A ;清內(nèi)存中特定單元</p><p>　　MOV 60H,A ;清內(nèi)存中特定單元

41、</p><p>　　MOV 61H,A ;清內(nèi)存中特定單元 6</p><p>　　MOV 62H,A ;清內(nèi)存中特定單元</p><p>　　MOV 63H,A ;清內(nèi)存中特定單元</p><p>　　DEC A

42、 ;A為0FFH</p><p>　　MOV 68H,A ;內(nèi)存置數(shù)據(jù)0FFH</p><p>　　MOV 69H,A ;內(nèi)存置數(shù)據(jù)0FFH</p><p>　　MOV 6AH,A ;內(nèi)存置數(shù)據(jù)0FFH</p><p>　　MOV 6BH,A

43、 ;內(nèi)存置數(shù)據(jù)0FFH</p><p>　　MOV P1,A ;P1口置1</p><p>　　CLEAR1: JB P1.2,KEY1 ;根據(jù)P1.2設(shè)置狀態(tài)</p><p>　　MOV 21H,#0FH </p><p>　　LJMP CLEAR2

44、;轉(zhuǎn)CLEAR2</p><p>　　KEY1: JB P1.3,KEY2 ;根據(jù)P1.3設(shè)置狀態(tài)</p><p>　　MOV 21H,#12H</p><p>　　LJMP CLEAR2</p><p>　　KEY2: JB P1.6,KEY3 ;根據(jù)P1.6設(shè)置狀態(tài)</p>&

45、lt;p>　　MOV 21H,#14H </p><p>　　LJMP CLEAR2</p><p>　　KEY3: JB P1.7,ERR ;根據(jù)P1.7設(shè)置狀態(tài)</p><p>　　MOV 21H,#19H</p><p>　　CLEAR2: SETB TR1

46、 ;開定時器T1</p><p>　　SETB EA ;開中斷允許</p><p>　　SETB EX0 ;開外中斷0</p><p>　　SETB ET1 ;開定時中斷T1</p><p>　　SETB P3.1 ;關(guān)報警器</p

47、><p>　　LCALL VIICREAD ;將EEPROM中原里程數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　ERR: CPL P3.1 ;未設(shè)置車輪周長，開始報警</p><p>　　LCALL DL5S ;延時5S<

48、/p><p>　　LJMP CLEAR1 ;重新初始化</p><p>　　初始化具體過程：首先對P1.2口的內(nèi)容進行查詢，若P1.2=0，則說明P1.2口接的按鈕被按下，即選擇第一種車輪周長，同時將周長存入21H單元內(nèi)；若P1.2=1，則第一個按鈕沒被按下，再對P1.3口的內(nèi)容進行查詢，內(nèi)容為0則將其周長值存入21H中，不為0則掃描P1.6，內(nèi)容為0則將其周長值存入21H中

49、，不為0則掃描P1.7，若P1.7為0則將其周長值存入21H中，不為0則說明沒有選擇車輪直徑，此時開始報警，并調(diào)用延時子程序。接著再從P1.2口掃描，如此循環(huán)，直到有鍵按下后停止報警。</p><p><b>　　7</b></p><p>　　圖 3.2 初始化程序流程圖</p><p><b>　　(B)主程序</b>

50、;</p><p>　　主程序根據(jù)P3.0口的開關(guān)狀態(tài)選擇里程速度顯示。</p><p>　　START: LCALL CLEARMEN ;上電初始化</p><p>　　START1: JB P3.0,DISPLAYS ;P3.0=1,顯示里程</p><p>　　LCALL DISPLAY

51、V ;P3.0=0,顯示速度</p><p>　　START2: SJMP START1 ;循環(huán)</p><p><b>　　8</b></p><p>　　圖3.3 主程序流程圖</p><p>　　(C)用外部中斷0實現(xiàn)的里程計數(shù)程序</p>

52、<p>　　定時中斷是為滿足定時或計數(shù)的需要而設(shè)置的。在單片機內(nèi)部有兩個定時/計數(shù)器，以對其中的計數(shù)結(jié)構(gòu)進行計數(shù)的方法，來實現(xiàn)定時或計數(shù)功能。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生計數(shù)溢出時，即表明定時時間或計數(shù)值已滿，這時就以計數(shù)溢出信號作為中斷請求，去置位一個溢出標志，作為單片機接受中斷請求的標志。這種中斷請求是在單片機芯片內(nèi)部發(fā)生的，因此無須在芯片上設(shè)置引入端。</p><p>　　定時/計數(shù)器控制寄存器TCON是8位寄存

53、器，地址為88H，可以位尋址。其高4位用于定時/計數(shù)器中斷控制，低4位借給外部中斷，用做中斷標志和觸發(fā)方式選擇位。本設(shè)計采用定時中斷，對自行車的里程和速度進行計數(shù)。</p><p>　　INTEX0: PUSH ACC ;累加器堆棧保護</p><p>　　PUSH PSW ;狀態(tài)字堆棧保護</p><

54、;p>　　INC 60H ;圈數(shù)加1</p><p>　　CLR A ;清A</p><p>　　CJNE A,60H,INTEX0OUT ;計數(shù)器沒溢出轉(zhuǎn)INTEX0OUT</p><p>　　INC 61H ;溢出進位(61H加1)&l

55、t;/p><p>　　CJNE A,61H,INTEX0OUT ;計數(shù)器沒溢出轉(zhuǎn)INTEX0OUT</p><p>　　INC 62H ;溢出進位(62H加1)</p><p>　　INTEX0OUT:LCALL VIICWRITE ;里程數(shù)據(jù)存入EEPROM</p><p>　　S

56、ETB EX1 ;開外部中斷1</p><p>　　POP PSW ;狀態(tài)字恢復(fù)</p><p>　　POP ACC ;累加器恢復(fù) 9</p><p>　　RETI ;中斷返回</p

57、><p>　　;每轉(zhuǎn)一圈時間計數(shù)處理程序，每圈時間放在68H—6BH單元中</p><p>　　INTEX1: PUSH ACC ;累加器堆棧保護</p><p>　　PUSH PSW ;狀態(tài)字堆棧保護</p><p>　　CLR EX1 ;關(guān)外部中斷1

58、</p><p>　　JNB 00H,INTEX11 ;溢出標志為0轉(zhuǎn)INTEX11</p><p>　　MOV TL1,#0FFH ;溢出時計時單元賦#0FFH(顯示速度為零)</p><p>　　MOV TH1,#0FFH </p><p>　　MOV 6CH,#0FFH<

59、/p><p>　　MOV 6DH,#0FFH</p><p>　　INTEX11: MOV 68H,TL1 ;將時間計數(shù)值移入暫存單元68H-6BH</p><p>　　MOV 69H,TH1 </p><p>　　MOV 6AH,6CH</p><p>　　MOV 6BH,6DH&

60、lt;/p><p>　　CLR A ;清A</p><p>　　MOV TL1,A ;計數(shù)單元置零</p><p>　　MOV TH1,A</p><p>　　MOV 6CH,A</p><p>　　MOV 6DH,A</p>&l

61、t;p>　　CLR 00H ;清溢出標志</p><p>　　POP PSW ;狀態(tài)字堆?；謴?fù)</p><p>　　POP ACC ;累加器堆棧恢復(fù)</p><p>　　RETI ;中斷返回</p><

62、;p>　　;T1計數(shù)器中斷服務(wù)程序。（計數(shù)器T1由外部中斷1輸入控制，當(dāng)為高電平時計時開始）</p><p>　　INTT1: PUSH ACC ; 累加器堆棧保護</p><p>　　PUSH PSW ;狀態(tài)字堆棧保護</p><p>　　INC 6CH ;6C計時單元

63、加1</p><p>　　MOV A,6CH ;6C單元內(nèi)容移入A</p><p>　　JNZ INTT11 ;不為0，轉(zhuǎn)INTT11</p><p>　　INC 6DH ;進位，6DH單元加1</p><p>　　MOV A,6DH ;

64、移入A</p><p>　　JNZ INTT11 ;不為0，轉(zhuǎn)INTT11</p><p>　　SETB 00H ;計時器溢出，置溢出標志位</p><p>　　INTT11: POP PSW ;狀態(tài)字堆?；謴?fù)</p><p>　　POP ACC

65、 ;累加器堆棧恢復(fù)</p><p>　　RETI ;中斷返回</p><p><b>　　10</b></p><p>　　圖 3.4 中斷流程圖</p><p>　　(D)里程、速度處理程序</p><p><b>　　里程處理程序

66、</b></p><p>　　外中斷0服務(wù)程序用于對單片機P3.2口輸入的圈脈沖進行計數(shù)，為十六進制計數(shù)器。60H為低位，62H為高位。每次計數(shù)一次后，對里程數(shù)據(jù)進行一次存儲操作。當(dāng)車輪每轉(zhuǎn)一圈，通過霍爾元件將脈沖數(shù)輸入單片機內(nèi)，通過計數(shù)器計出脈沖數(shù)，再用乘法子程序算出里程數(shù)。</p><p>　　SSS: MOV 19H,#64H ;除數(shù)最

67、高位賦值</p><p>　　MOV 18H,#00H ;除數(shù)賦值</p><p>　　MOV 17H,#00H ; 除數(shù)賦值</p><p>　　MOV 16H,#00H ; 除數(shù)賦值</p><p>　　MOV 11H,#00H

68、 ; 被除數(shù)賦值</p><p>　　MOV 12H,#00H ; 被除數(shù)賦值</p><p>　　MOV 13H,62H ; 被除數(shù)賦值</p><p>　　MOV 14H,61H ; 被除數(shù)賦值</p><p>　　MOV 15H,60H

69、 ; 被除數(shù)賦值</p><p>　　LCALL DIVST ;調(diào)除法程序 11</p><p>　　LCALL BCDST ; 跳到二進制轉(zhuǎn)BCD碼程序</p><p>　　MOV A,25H ;將25H內(nèi)容移入A</

70、p><p>　　ANL A,#0FH ; 高四位為0</p><p>　　MOV 70H,A ;移入70H</p><p>　　MOV A,25H ; 將25H內(nèi)容移入A</p><p>　　SWAP A ;交換高低

71、字節(jié)</p><p>　　ANL A,#0FH ; 高四位為0</p><p>　　MOV 71H,A ; 移入71H</p><p>　　MOV A,24H ; 將24H內(nèi)容移入A</p><p>　　ANL A,#0FH

72、 ; 高四位為0</p><p>　　MOV 72H,A ; 移入72H</p><p>　　MOV A,24H ; 將24H內(nèi)容移入A</p><p>　　SWAP A ; 交換高低字節(jié)</p><p>　　ANL A,#0FH

73、 ; 高四位為0</p><p>　　MOV 73H,A ; 移入73H</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　圖 3.5 里程處理程序流程圖</p><p><b>　　速度處理程序</b></p>&l

74、t;p>　　外中斷1服務(wù)程序用于處理輪子轉(zhuǎn)動一圈后的計時數(shù)據(jù)。當(dāng)標志位（00H）為1時，計數(shù)溢出，放入最大時間值（為#0FFH）；當(dāng)標志位為0時，將計數(shù)單元（TL1、TH1、6CH、6DH）的值放入68H～6BH單元。定時器計出每轉(zhuǎn)一圈所用的時間，用自行車車輪的周長除以時間就得出自行車的速度。</p><p>　　VVV: MOV 18H,68H ;除數(shù)賦值</p>

75、;<p>　　MOV 17H,69H ;除數(shù)賦值</p><p>　　MOV 16H,6AH ;除數(shù)賦值 12</p><p>　　MOV 11H,#00H ;被除數(shù)賦值</p><p>　　MOV 12H,#00H

76、 ;被除數(shù)賦值</p><p>　　MOV 13H,#36H ;被除數(shù)賦值</p><p>　　MOV 14H,#0EEH ;被除數(shù)賦值</p><p>　　MOV 15H,#80H ;被除數(shù)賦值</p><p>　　LCALL DIVST

77、 ;調(diào)除法程序</p><p>　　MOV 14H,#00H ;舍去一位</p><p>　　LCALL BCDST ;跳到二進制轉(zhuǎn)BCD碼程序</p><p>　　MOV A,25H ;以下將速度值放入顯示單元</p><p>　　ANL

78、 A,#0FH ;高四位為0</p><p>　　MOV 70H,A ;放入70H內(nèi)</p><p>　　MOV A,25H ;再取數(shù)</p><p>　　SWAP A ;高低字節(jié)交換</p><p>　　ANL

79、 A,#0FH ;高四位為0</p><p>　　MOV 71H,A ;放入71H內(nèi)</p><p>　　MOV 72H,#00H ;72H為0</p><p>　　MOV 73H,#00H ;73H為0</p><p>　　RE

80、T ;子程序返回</p><p>　　圖 3.6速度處理程序流程圖</p><p><b>　　13</b></p><p><b>　　(E)顯示子程序</b></p><p>　　采用動態(tài)掃描顯示接口電路，動態(tài)顯示接口電路是把所有顯示器的8個筆劃段a-

81、h同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極COM各自獨立地受I/O線控制。CPU向字段輸出口送出字型碼時，所有顯示器接收到相同的字型碼，但究竟是哪個顯示器亮，則取決于COM端?？梢圆捎梅謺r的方法，輪流控制各個顯示器的COM端，使各個顯示器輪流點亮。在輪流點亮掃描過程中，每位顯示器的點亮?xí)r間是極為短暫的（約1ms），由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位顯示器并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的

82、顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感。</p><p>　　本設(shè)計P2.0、P2.1、P2.2、P2.3信號一起組成位選通的位選信號，P0.0～P0.7信號一起組成段碼選通的段選信號，通過軟件編程，先把所要顯示的數(shù)據(jù)放入存儲單元，然后把數(shù)據(jù)送入段選通對應(yīng)的地址，再選通某一個LED，逐步完成四個LED的顯示。</p><p><b>　　;里程顯示控制程序</b></p>

83、<p>　　DISPLAYS:SETB P1.0 ;點亮LED1</p><p>　　CLR P1.1 ;關(guān)閉速度指示燈</p><p>　　SETB P3.7</p><p>　　LCALL SSS ;將圈數(shù)轉(zhuǎn)為公里數(shù)</p><p>　　LCA

84、LL DISPLAY ;顯示公里數(shù)據(jù)</p><p>　　LJMP START1 ;跳回START1</p><p><b>　　;速度顯示程序</b></p><p>　　DISPLAYV:CLR P1.0 ;關(guān)閉LED1（里程指示燈）</p><p>

85、;　　SETB P1.1 ;點亮LED2（速度指示燈）</p><p>　　CLR P3.7 </p><p>　　LCALL VVV ;每圈時間換算為KM/H程序</p><p>　　MOV A,71H ;將十位數(shù)（BCD碼）值植入A</p>&

86、lt;p>　　SUBB A,#04H ;與預(yù)定報警值比較</p><p>　　JNC WARING ;時速超過40時報警</p><p>　　SETB P3.1 ;關(guān)報警燈</p><p>　　V1: LCALL DISPLAY ;顯亮一次</p&

87、gt;<p>　　RET ;子程序返回</p><p>　　DISPLAY: MOV R1,#70H ;顯示單元首址</p><p>　　MOV R2,#0FEH ;掃描字</p><p>　　PLAY: MOV A,R2 ;掃描字送

88、入A</p><p>　　MOV P2,A ;放到端口P2</p><p>　　MOV A,@R1 ;取顯示數(shù)據(jù)</p><p>　　ANL A,#0FH ;高四位清0</p><p>　　MOV DPTR,#TAB ;取段碼表首址</p&g

89、t;<p>　　MOVC A,@A+DPTR ;查顯示數(shù)據(jù)對應(yīng)段碼 14</p><p>　　MOV P0,A ;段碼輸出</p><p>　　LCALL DL1MS ;點亮1MS</p><p>　　INC R1 ;指向下一顯

90、示數(shù)據(jù)地址</p><p>　　MOV A,R2 ;取掃描字</p><p>　　JNB ACC.3,ENDOUT ;已掃描到第四位，轉(zhuǎn)ENDOUT退出</p><p>　　RL A ;循環(huán)左移</p><p>　　MOV R2,A ;放回

91、R2</p><p>　　AJMP PLAY ;轉(zhuǎn)PLAY循環(huán)</p><p>　　ENDOUT: SETB P2.0 ;關(guān)掃描</p><p>　　SETB P2.1 ;關(guān)掃描</p><p>　　SETB P2.2 ;關(guān)掃描<

92、;/p><p>　　SETB P2.3 ;關(guān)掃描</p><p>　　RET ;子程序返回</p><p><b>　　;共陰極段碼表</b></p><p>　　TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H&l

93、t;/p><p>　　DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H</p><p><b>　　DB 00H</b></p><p><b>　　15</b></p><p>　　圖 3.5 顯示程序流程圖</p><p><b>

94、;　　(F)延時子程序</b></p><p>　　;1ms延時程序 利用循環(huán)實現(xiàn)延時</p><p>　　DL1MS: MOV R6,#14H</p><p>　　DL1: MOV R7,#19H</p><p>　　DL2: DJNZ R7,DL2 ;循環(huán)19H次</p><p>　

95、　DJNZ R6,DL1 ;循環(huán)14H次</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;出錯閃爍利用延時255ms</p><p>　　DL5S: MOV R5,#0FFH </p><p>　　DL3: LCALL DL1MS ;調(diào)用1ms延時</p>&

96、lt;p>　　DJNZ R5,DL3 ;循環(huán)255次</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　16</b></p><p><b>　　三、調(diào)試</b></p><p><b>　　1.硬件調(diào)試</b><

97、/p><p>　　硬件調(diào)試時，我們首先檢查了接線，對照電路原理圖，確保準確無誤。其次是檢查各個焊點是否有虛焊的情況，檢查無誤后，接通經(jīng)穩(wěn)壓后的5V電源。硬件的修改可在元器件參數(shù)方面調(diào)整，如電阻的阻值等。</p><p><b>　　2.軟件調(diào)試</b></p><p>　　先用KEIL軟件輸入完整的程序，進行編譯。</p><p

98、>　　首先，新建一個項目選擇AT89C51，新建一個文件，將程序輸入，輸完后保存，保存時需加后綴名.ASM。然后將文件添加到新建的工程下。進行檢錯和編譯，窗口如圖3.2所示。</p><p>　　圖 3.1 KEIL編譯窗口</p><p>　　編譯無誤后即可運行，運行時可從Peripherals中調(diào)出輸出口P0—P3來觀察輸出情況。運行時窗口如圖3.1所示。</p>

99、<p>　　圖 3.2 KEIL運行窗口 17</p><p>　　接著再使用PROTEUS仿真軟件進行仿真。首先新建一個文件，選擇所需的元件并排列好，根據(jù)電路原理圖進行布線。當(dāng)完成原理圖布線后，利用PROTEUS ISIS編輯環(huán)境所提供的電器規(guī)則檢查命令對設(shè)計進行檢查，并根據(jù)系統(tǒng)提供的錯誤檢查報告修改原理圖。直到通過電器規(guī)則檢查為止。然后在KEIL中生成HEX

100、文件，雙擊AT89C51芯片，將完整的程序灌入芯片，單擊左下角的開始箭頭即可開始模擬仿真。</p><p>　　在仿真過程中遇到過一些問題，針對這些問題做了些軟件方面的調(diào)整。</p><p>　　剛開始仿真時，P0口是灰色的，數(shù)碼管沒有點亮。經(jīng)檢查是由于P0口內(nèi)部沒有上拉電阻，因此，必須另外加上，上拉電阻一段接P0口，另一端直接接到電源的正集。接上后數(shù)碼管點亮，但顯示的是亂碼經(jīng)過仔細的檢查

101、，發(fā)現(xiàn)了程序中的錯誤，硬件中選用的是共陰極數(shù)碼管，而程序中錯用了共陽極的段碼表，從而造成了應(yīng)該點亮的部分沒亮，而不該點亮的部分反而亮了的錯誤情況。</p><p><b>　　18</b></p><p><b>　　四、操作說明</b></p><p>　　本設(shè)計為自行車里程計/速度計，實現(xiàn)了里程速度計的基本功能。<

102、;/p><p>　　接通電源后，由于未選擇車輪周長，蜂鳴器報警提示，同時LED燈D3閃爍，直到有鍵按下。當(dāng)按下P1.2口所接開關(guān)SW2時選擇車輪周長1，按下P1.3口所接開關(guān)SW3時選擇車輪周長2，按下P1.6口所接開關(guān)SW4時選擇車輪周長3，P1.7口所接開關(guān)SW5時選擇車輪周長4，選擇周長后，每按下開關(guān)SW6一次表示車輪轉(zhuǎn)了一圈，此時數(shù)碼管顯示當(dāng)前的里程值，此時若按下開關(guān)SW7則數(shù)碼管顯示當(dāng)前的速度值，當(dāng)超速時蜂

103、鳴器報警。</p><p><b>　　19</b></p><p><b>　　五、參考文獻</b></p><p>　　[1]《單片機原理及應(yīng)用技術(shù)》 范力旻 主編 電子工業(yè)出版社</p><p>　　[2]《單片機原理及其接口技術(shù)》（第二版） 胡汗才編著 北京大學(xué)出版社</p

104、><p>　　[3]《51系列單片機設(shè)計實列》 樓然苗 李光飛編著 北航出版社</p><p>　　[4]《單片微機測控系統(tǒng)設(shè)計大全》 王福瑞編著 北航出版社</p><p>　　[5]《例說8051》 張義和 編著 人民郵電出版社</p><p>　　[6]《傳感器應(yīng)用技術(shù)141例》松井邦彥, 梁瑞林

105、 編著 科學(xué)出版社,</p><p>　　[7]《單片機設(shè)計教程》 孫惠芹 編著 電子工業(yè)出版社</p><p>　　[8]《單片機及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計原理與實踐》 劉海成編著 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　[9]《單片機原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計》 歐偉明 編著 電子工業(yè)出版社</p><p>　　[10]《單片機原理與應(yīng)

106、用實例仿真》 李泉溪主編 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　[11]《單片機原理與應(yīng)用技術(shù)實踐》盧勝利 編著 機械工業(yè)出版社[12]《單片機實踐應(yīng)用與技術(shù)》 馬長林，陳怡，程利民 編著 清華大學(xué)出版社</p><p><b>　　20</b></p><p><b>　　六、心得體會</b></p>

107、;<p>　　通過兩周的時間，我們較成功的完成了這次課程設(shè)計。</p><p>　　剛開始選課題的時候，對各個課題都不了解，難易程度也不太清楚，前面選的幾個課題有的比較簡單，有的又和其他的組沖突，所以課題定的比較晚，后來感覺對這個方面還是比較感興趣的，而且它的實際用途也比較大。通過查閱一些資料，我們確定了總體方案。接下來就是采購元器件了，因為以前沒買過，沒什么經(jīng)驗，買的時候也沒仔細看，回來后發(fā)現(xiàn)元器

108、件都比較舊，特別是89C51芯片，引腳都發(fā)黑了，只好去換了一個。接下來的幾天就是焊接電路了，由于我們選的電路比較復(fù)雜，所以焊接也是一項大工程。開始我們把所有元件都焊在了一塊板子上，排列比較緊湊，結(jié)果導(dǎo)線全部接好以后，板子上密密麻麻的全是線，顯得很亂。調(diào)試的時候，結(jié)果不正確，經(jīng)過一些改動和調(diào)整仍不見起色，看著這么多線不知從何下手，后來正負極之間發(fā)生短路現(xiàn)象。我們不得不放棄這塊板子，準備重新做。于是我們重新買了一套元件，不同的是，這次買了兩

109、塊板子，根據(jù)上一次的經(jīng)驗教訓(xùn)，我們準備將電路分兩部分，其中一塊板子上只有最小系統(tǒng)，兩塊板子通過排線相互連接。這樣焊接出來的板子看起來就清晰的多，而且，兩個人一起焊，每人一塊板子焊得更快，效率更高。經(jīng)過一天的調(diào)試，結(jié)果終于正確了，看到正確的結(jié)果</p><p>　　這次的課程設(shè)計我學(xué)到了很多知識，也有了一些經(jīng)驗。不論是在動手動腦方面，都使我受益良多。</p><p><b>　　2

110、1</b></p><p><b>　　七、附錄</b></p><p><b>　　1、元器件清單</b></p><p><b>　　22</b></p><p><b>　　電路原理圖</b></p><p>&

111、lt;b>　　23</b></p><p><b>　　完整程序</b></p><p>　　VSDA EQU P1.5</p><p>　　VSCL EQU P1.4</p><p>　　SLA EQU 50H</p><p>　　NUMBYT

112、 EQU 51H</p><p>　　MTD EQU 30H</p><p>　　MRD EQU 40H</p><p>　　SLAW EQU 0A0H</p><p>　　SLAR EQU 0A1H</p><p>　　DPHH EQU 62H</p&g

113、t;<p>　　TH1H EQU 6CH</p><p>　　TH1HH EQU 6DH</p><p><b>　　;</b></p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　;;PROGRAM INPUT;;</p><p>　　;;

114、;;;;;;;;;;;;;;;</p><p><b>　　;</b></p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　LJMP START</p><p>　　ORG 0003H</p><p>　　LJMP INTEX0</p><p

115、>　　ORG 000BH</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　ORG 0013H</p><p>　　LJMP INTEX1</p><p>　　ORG 001BH</p><p>　　LJMP INTT1</p>

116、<p>　　ORG 0023H</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　ORG 002BH</p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　　;</b></p><p>　　

117、;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p>　　;;PROGRAM CLEAR;;</p><p>　　;;;;;;;;;;;;;;;;;</p><p><b>　　;上電初始化程序</b></p><p>　　CLEARMEN: MOV TMOD,#90H</p><p>　　MO

118、V SP,#75H</p><p><b>　　SETB PX0</b></p><p><b>　　SETB IT0</b></p><p><b>　　SETB IT1</b></p><p><b>　　CLR A</b></p&

119、gt;<p>　　MOV 20H,A</p><p>　　MOV 6CH,A</p><p>　　MOV 6DH,A</p><p>　　MOV 70H,A 24</p><p>　　MOV 71H,A</p&g

120、t;<p>　　MOV 72H,A</p><p>　　MOV 73H,A</p><p>　　MOV 60H,A</p><p>　　MOV 61H,A</p><p>　　MOV 62H,A</p><p>　　MOV 63H,A</p><p><