基于单片机的自行车速度里程表的设计毕业论文

基于单片机的自行车速度里程表的设计毕业论文内容摘要：

路。 AT89C52 管脚图如图 所示。 AT89C52 的主要管脚功能如下： ～ ： P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O 口，也是地址 /数据总线复用口。 ～ ： P1 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。 ～ ： P2 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。 ～ ： P3 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。 ALE：地址锁存控制信号。 在系统扩展时， ALE 用于控制把 P0口输出的低 8位地址锁存起来，以实现低位地址和数据的分时传送。 此外 ，由于 ALE 是以晶振1／ 6 的固定频率输出的正脉冲，因此，可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 ：外部程序存储器读选通信号。 在读外部 ROM 时，有效 低电平 ，以实现外部 ROM 单元的读操作。 ：访问程序存储控制信号。 当信号为低电平时，对 ROM 的读操作限定在外部程序存储器；当信号为高电平时，对 ROM 的读操作是从内部程序存储器开始，并可延至外部程序存储器。 RST：复位信号。 当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。 XTALl 和 XTAL2：外接晶体引线端。 当使用芯片内部 时钟时，此二引线端用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。 VSS：地线。 VCC： +5V 电源。 如果把前述的信号定义为引脚第一功能的话，则根据需要再定义的信号就是它的第二功能。 P3 的 8 条口线都定义有第二功能，如表 所示 对于有内部 EPROM 的单片机芯片 例如 87C51 ，为写入程序须提供专门的编程脉冲和编程电源。 它们也由引脚以第二功能的形式提供的，即： 编程脉冲： 30 脚 编程电压 25V ： 31 脚 表 P3 口引脚与第二功能 引脚 第二功能 信号名称 RXD 串行数据接收 TXD 串行数据接收 外部中断 0 申请 外部中断 1 申请 T0 定时 /计数器 0 的外部输入 T1 定时 /计数器 1 的外部输入 外部 RAM 写选通 外部 RAM 读选通 单片机中断系统介绍 中断是指当计算机执行正常程序时，系统中出现某些急需处理的事件， CPU暂时中止当前的程序，转去执行服务程序，以对发生的更紧迫的事件进行处理，待处理结束后， CPU 自动返回原来的程序执行 AT89C52 系列单片机的系统有 5 个中断源， 2 个优先级，可实现二级中断服务嵌套。 由片内特殊功能寄存器中的中断允许寄存器 IE 控制 CPU 是否响应中断请求；由中断优先级寄存器 IP 安排各优中断源的优先级；同一优先级内各终端同时提出中断请求时，由内部的查询逻辑确定其响应次序。 采用的外部中断方式包括外部中断 0 和外部中断 1，它们的中断请求信号分别由单片机引脚 / 和 / 输入。 外部中断请求有两种信号方式：电平触发方式和脉冲触发方式。 电平触发方式的中断请求是低电平有效。 只要在和引脚上出现有效低电平时，就激活外部中断方 式。 脉冲触发方式的中断请求则是脉冲的负跳变有效。 在这种方式下，在两个相邻机器周期内，和 引脚电平发生变化，即在第一个机器周期内为高电平，第二个机器周期内为低电平，就激活外部中断。 由此可见，在脉冲方式下，中断请求信号的高电平和低电平状态都应至少维持一个机器周期，以使 CPU 采样到电平状态的变化，本次设计所采用的触发方式为脉冲触发方式。 CPU 对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器 IE 控制的。 IE 的状态可通过程序由软件设定，某位设定为 1，相应的中断源中断允许；某位设定为 0，相应的中断源中断屏蔽。 CPU 复位时， IE各位为 0，禁止所有中断。 IE 寄存器各位的定义如下。 EX0（ ）外部中断允许位； ET0（ ）定时 /计数器 T0 中断允许位； EX1（ ）外部中断允许位； ET1（ ）定时 /计数器 T1 中断允许位； ES（ ）串行口中断允许位； EA（ ） CPU 中断允许位。 AT89C52 单片机有两个中断优先级，即可实现二级中断服务嵌套。 每个中断源的中断优先级都是由中断优先级寄存器 IP 中的相应的状态来规定的。 IP 的状态由软件设定， 某位设定为 1，则相应的中断源为高优先级中断；某位设定为 0.则相应的中断源为低优先级中断。 单片机复位时， IP 各位清 0，各中断源同为低优先级中断。 IP 寄存器各位的定义如下。 PX0（ ）外部中断优先级设定位； PT0（ ）定时 /计数器 T0 中断优先级设定位； PX1（ ）外部中断中断优先级设定位； PT1（ ）定时 /计数器 T1 中断优先级设定位； PS（ ）串行口中断优先级设定位。 单片机定时 /计数功能介绍 AT89C52 单片机定时 /计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。 TMOD 用于设置其工作方式； TCON 用于控制其启动和中断请求。 TMOD 工作方式寄存器 TMOD 用于设置定时 /计数器的工作方式。 GATE：门控位。 GATE 0 时，只要用软件使 TCON 中的 TR0 或 TR1 为 1，就可以启动定时 /计数器工作； GATE 1 时，要用软件 TR0 或 TR1 为 1，同时外部中断引脚或也为高电平时，才能启动定时 /计数器工作。 ：定时 /计数模式选择位。 0 为定时模式； 1 为计数模式。 M1M2：工作方式设置位。 定时 /计数器有 4 种工作方式，由 M1M2 进行设置。 本次设计 TMOD 为 90H，即选通定时 /计数器 定时功能、工作方式 1。 工作方式 16 位定时 /计数器。 TCON TF1（ ）定时 /计数器 T1 溢出中断请求标志位。 定时 /计数器 T1 计数溢出时由硬件自动置 TF1 为 1。 CPU 响应中断后 TF1 由硬件自动清零。 T1 工作时，CPU 可随时查询 TF 的状态。 所以， TF1 可用作查询测试的标志。 TF1 也可以用软件置 1 或清零，同硬件置 1 或清零的效果一样。 TR1（ ）定时 /计数器 T1 运行控制位。 TR1 置 1 时时，定时 / 计数器T1 开始工作； TR1 置 0 时， 定时 /计数器 T1 停止工作。 TR1 由软件置 1 或清 0。 TF0（ ）：定时 /计数器 T0 溢出中断请求标志位。 TR0（ ）：定时 /计数器 T0 运行控制位。 其他器件的介绍 存储器的介绍 AT24C02 是一个 2K 位串行 CMOSE2PROM。 内部含有 256 个 8 位字节， ATMEL公司的先进 CMOS 技术实质上减少了器件的功耗。 AT24C02 有一个 16 字节页写缓冲器，该器件通过 I2C 总线接口进行操作有一个专门的写保护功能。 AT24C02 支持 I2C 总线数据传送协议。 数据传送是由产生串 行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。 主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据（发送或接收）的模式，通过器件地址输入端 A0、 A1 和 A2 可以实现将最多 8 个 24C02 器件连接到总线上。 管脚图如。 图 管脚图 SCL 串行时钟： AT24C02 串行时钟输入管脚用于产生器件所有数据发送或接收的时钟。 SDA 串行数据 /地址： CAT24WC02 双向串行数据 /地址管脚用于器件所有数据的发送或接收，是一个开漏输出管脚可与其它开漏输出或集电极开路输出进行线或（ wireOR）。 WP 写保护：如果 WP 管脚连接到 Vcc 所有的内容都被写保护，只能读。 当 WP管脚连接到 Vss 或悬空，允许器件进行正常的读 /写操作。 本次设计采用的 24C02 是为了防止掉电时里程数据的丢失，由于 24C02 的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传输数据，所以只用两根线 SCL 和 SDA与单片机传输数据。 在软件编程时采用程序包来控制 24C02 发送或接受数据。 74LS74 芯片的介绍 74LS74 是 D 触发器的一种 ,它是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是构成多种时序电路的最基本逻辑单元。 触 发器具有两个稳定状态，即“ 0”和“ 1”，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。 由于其状态的更新发生在 CP 脉冲的边沿故又称之为上升沿触发的边沿触发器， D触发器的状态只取决于时针到来前 D 端的状态。 引脚图如图。 图 3. 74LS74 引脚图 在本题目中 74LS74 芯片起分频的作用。 当车轮每转一圈，霍尔传感器输出一个低电平脉冲，通过 74LS74 进行二分频后，定时器 T1 的开启时间为车轮转 1圈的时间，这样就可以算出自行车的速度。 分频前后对比图如图。 图 3. 分频前后对比图 由图可 见，二分频后的波形的高或地电平的时间正好是霍尔传感器开关的一个周期，霍尔传感器输出脉冲到，即 口接收到对圈数计数的脉冲。 经 74LS74二分频后的信号输入到，内部定时计数器测得每转一圈所用的时间，通过计算即可得里程值和即时速度。 74LS244 芯片的介绍。