基于单片机测速系统设计

基于单片机测速系统设计内容摘要：

BAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 1 J un 20 09 S he e t of F i l e : E : \ 毕业设计 单片机测速 \ t a ng l e i .dd b D r a w n B y :8 17 26 35 4M C 34 06 3R S C 3R2 KR1 KCT470C0330uC1100uL220uHD1I N 58 19L11uHC2100uV i nV o u t+ 5 V+ 2 4 V104 图 32 降压变换电源 用 MC34063 制作的降压变换电源，其特点是 VI=24V,Io=500mA时 ， 线性调整率为 12mV177。 ％；负载调整率为 3mV177。 ％；纹波电压为 120mV。 如果加一级滤波器（如图 32 中所示）输出纹波降为 40mV；变换效率为 82％；短路限制电流为。 信号处理电路 设计 系统的信号预处理电路由二级电路构成，第一级是由开关三极管组成的零偏置放大器，采用开关三极管可以保证放大器具有良好的高频响应。 当输入信号为零或负电压时，三极管截止，电路输出高电平；而当输入信号为正电压时，三极管导通，此时输出电压随着输入电压的上升而下降，这使得速度里程表既可以测量任意方波信号的频率，也可以测量正弦波信号的频率。 由于放大器的放大功能降低了对待测信号的幅度要求，因此，系统能对任意大于 的正弦波和脉冲信号进行测量。 预处理电路的第二级采用带施密特触发器的反相器 DM74LS14 把放大器生成的单相脉冲转换成与COMS 电平相兼容方波信号，同时将输出信号加到单片机的 口上。 利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。 输入的信号只要幅度大于 VT+，即可在施密特触发器的输出端得到同等频 率的矩形脉冲信号。 图 33 信号预处理电路图 存储器电路设计 AT24C02 是美国 ATMEL 公司的低功耗 CMOS 串行 EEPROM，它是内含 2568 位存储空间，具有工作电压宽（ ～ ）、擦写次数多（大于 10000 次）、写入速度快（小于 10ms）等特点。 AT24C02的 3 脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址。 在 AT89C2051 试验开发板上它们都接地，第 8 脚和第 4 脚分别为正、负电源。 第 5 脚 SDA 为串行数据输入 /输出，数据通过这条双向 I2C 总线串行传送，在 AT89C2051 试验开发板上和单片机的 连接。 第 6 脚 SCL 为串行时钟输入线，在 AT89C2051 试验开发板上和单片机的 连接。 SDA 和 SCL 都需要和正电源间各接一个 的电阻上拉。 第 7 脚需要接地。 AT 24C02 中带有片内地址寄存器。 每写入或读出一个数据字节后，该地址寄存器自动加 1，以实现对下一个存储单元的读写。 所有字节均以单一操作方式读取。 为降低总的写入时间，一次操作可写入多达 8 个字节的数据。 AT24C02 是 CMOS2048 位串行 E2PROM，在内部 的 组织成 2568 位。 AT24C02 的特点是具有允许在简单的二线总线上工作的串行接口和软件协议。 在本设计中用芯片 AT24C02 的 SDA 端与单片机的 口相连， SCL 端与单片机 的 口相连。 因为在这个 I2C 总线上只有一个器件，所以把AT24C02 的地址设为 000，即把 A0、 A A3 都接地。 单片机计算出来的里程数据通过 SDA、 SCL向 AT24C02 输送数据。 单片机首先向 AT24C02 发送写信号，当确认后从单片机内部的数据储存单元提取数据然后向 AT24C02 的内部地址传送数据。 当显示里程时，单片机首先向 AT24C02 发送读信号，然后确认后，单片机从 AT24C02 内部的地址向单片机的读出单元字节读出数据，供显示所用。 与单片机的接口如图 34 所示。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 30 M a y 20 09 S he e t of F i l e : E : \ 毕业设计 单片机测速 \ t a ng l e i .dd b D r a w n B y :I N P U TR1200R210kN P NU1D M 74 L S 14P ( T 0)V C C 图 34 AT24CO2 与单片机的接口电路 显示电路设计 本设计显示模块用 74HC164 驱动数码管显示， 74HC164 是高速硅门 CMOS 器件，与低功耗肖特基型器件引脚兼容。 74HC164 是 8 位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。 数据通过两个输入端（ DSA 或 DSB）之一串行输入；任一输入端可以用作高电平使能端，控制另一输入端的数据输入。 两个输入端或者连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，一定不要悬空。 图 35 速度显示电路 掉电保护电路设计 为了用户方便、节省电能，本设计加入了系统自动开启与关断功能。 当电动车由静止开始移动时，系统自动开启。 当电动车的速度小于 ( 型 )时，系统认为电动车已停止，经过 10S的延时系统关断电源，单片机进入掉电状态。 如果在 l0 秒内测量电路没有脉冲输出 则系统自动判定自行车已停止移动，此时单片机将POWERC 端置高电平，将大部分芯片的电源切断，只给单片机和测量电路继续供电，而后单片机进1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN。