自行车速度里程实时显示系统设计

2015 届本科毕业论文( 设计)I 本科毕业论文（设计）（2015 届）自行车速度里程实时显示系统设计院 系 电子信息工程学院 专 业 电气工程及其自动化 姓 名 指导教师 职 称 副教授 2015 年 5 月学号： 2015 届本科毕业论文( 设计)II 摘 要随着时代的发展，机动车的数量越来越多，由于机动车的动力是汽油，而汽油的燃烧会直接向空气中排放二氧化碳等有害气体，导致空气污染越来越严重，是我们吸入的空气中有毒。为了减少有毒气体的排放，是我们的空气稍微清新点，在不是特别需要情况下，人们在尽量减少机动车辆的使用。此时自行车成为人们旅游代步必不可少的工具工具。一方面自行车的使用无有毒气体的排放，不会对空气造成污染，另一方面骑自行车还可以起到锻炼身体的作用。因此对自行车速度里程实时显示系统的设计的研究显得尤为重要。自行车速度里程实时显示系统设计完成后可以对当时你骑车速度与里程进行准确的反映。自行车速度里程实时显示系统是以单片机为核心，采用霍尔传感器非接触式侧电机转速，其中传感器接受到的的信息在 LCD1602 液晶上进行显示。LCD1602 液晶上行显示速度，下行对里程进行显示。其中的电机的速度是可调的，因为电机的电路中连接滑动变阻器，通过移动滑动变阻器的阻片改变电路中的电阻大小，可以改变电路中的电流，从而改变电机两端的电压。电机的速度随着电压的改变，速度随之进行改变。本设计的 C 语言程序在 keil 软件中进行编译的，keil 软件对 C 语言提供了编译与调试的环境。对我们编译 C 语言非常有帮助。对 keil 软件很好地把握对我们编写 C 语言大有裨益。其中设计的硬件部分是由单片机、电路板、LCD 显示、霍尔传感器等组成。对这些元件的焊接需要有良好的焊接功底，通过这次的焊接对我们焊接的技术有一个很好地锻炼。是我们对于元件的焊接有了一定的了解。对我们日后的学习以及工作都很有帮助。关键词：电阻；单片机；传感器；LCD 显示。2015 届本科毕业论文( 设计)III AbstractWith the development of the times, more and more the number of moter vehicles,driving force is due to the combustion of gasoline and gasoline, direct emissions of carbon dioxide and other harmful gases into the air, causing air pollution is becoming more and more serious, the air we breathe in the poisonous. In order to reduce the emission of toxic gases and made our air a little fresh, especially in case of need not, people use to reduce motor vehicle.The bicycle has become an essential tool for people to travel the riding instead of walking tool. The use of a bicycle no toxic gases, will not cause pollution to the air, on the other hand, riding a bike can also play the role of physical exercise. The bicycle speedometer real-time display of system design is particularly important.The speed of the bicycle mileage display system designed can accurately reflect the time you ride on the speed and mileage. The speed of the bicycle mileage display system based on single-chip microcomputer as the core, adopts the non-contact speed non-contact sensor side Holz, where in the sensor to receive the information displayed on the LCD1602 LCD1602 liquid crystal display speed of up link,down link mileage display.The motor speed is adjustable, because the connection of sliding rheostat motor circuit, through the barrier of mobile sliding rheostat resistance to change the size of the circuit, can change the current in the circuit, the voltage to change the motor at both ends. The speed of the moter with voltage changes, the speed will change.The design of the C language program is compiled in keil software, keil software provides the environment compile and debug on the C language. Compile C language is very helpful to us. On the keil software, a good grasp of C language be of great advantage to us. The design of the hardware part is composed of a single chip, circuit board, LCD display Holzer sensor etc Of these elements need to have a good knowledge of welding,welding to us through this welding technology has a good exercise. We are the components of the welding of a certain understanding. Are very helpful to our future study and work.Key word: single chip microcomputer; sensor; resistance; LCD display.2015 届本科毕业论文( 设计)IV 目 录1 绪论 .11.1 研究背景及目的 11.2 研究方法.12 系统总体方案设计 .22.1 系统分析 22.1.1 电机转速的测量22.1.2 电机转速的处理32.1.3 电机转速的显示.32.2 设计思路和方案 32.3 系统的构成 42.3.1 原理框图53 硬件电路设计 .63.1 电源电路 63.2 单片机最小系统 63.2.1 复位电路73.2.2 晶振电路.73.2.3 P0 口的上位电阻.83.2.4 31 脚 EA/Vpp 接电源 83.3 LCD 显示模块 .83.4 系统硬件设计 94 系统软件设计 .114.1 程序设计流程图 114.2 应用程序设计 125 联调与测试135.1 仿真135.2 硬件调试与焊接.155.2.1 调试.155.2.2 焊接注意事项182015 届本科毕业论文( 设计)V 结论 .19参考文献 .20附录 A 21附录 B.22附录 C23附录 D242015 届本科毕业论文( 设计)11 绪 论1.1 研究背景及目的随着社会的进步,科技的发展,机动车的数量越来越多,但机动车排放的也逐渐污染着我们的生活的环境.这一点令我们十分不满意.此时由于自行车队空气无污染,在一定程度上骑自行车还可以锻炼身体。因此自行车不但是代步的工具，而且是成为人们休闲、锻炼和娱乐的首选。对自行车的速度里程实时显示系统的研究显得尤为重要，自行车的速度里程可以让人们骑车的时候了解到最基本的信息。从而对自己汽车的速度与体力的控制有很好的把握。自行车速度里程实时显示系统的核心是 AT89C51，其中霍尔传感器测电机转数，实现对自行车速度与里程的测量统计，将自行车的速度里用 LCD 实时显示出来。电路中连接滑动变阻器可以改变电路中电阻值的大小，则电机两端电压得到改变从而改变电机速度。1.2 研究方法测量电机转子速度的方法很多，但多数比较复杂。现在本设计利用元件如：万用板、AT89C51 单片机、40 脚 IC 座、液晶显示屏、电阻、3144 霍尔传感器、12M 晶振和电容等。通过用导线和焊锡将这些元件连接在一起构成一个自行车速度里程实时显示系统的模拟电路。其中 AT89C51 的主控电路为单片机目的是进行测速，可以使用简单的脉冲计数法。只要电机转轴每旋转一周，就会产生固定的多个或一个脉冲，将所得的脉冲送入单片机内即可进行计算，即可获得电机转速的信息，霍尔传感器非接触式测电机转速，测量数据通过液晶显示屏显示出来。LCD1602 液晶上行显示当前的速度，下行显示里程。因为电路中连接了滑动变阻器，通过移动滑动变阻器可以改变电机的速度。当我们给电机供电后，此时液晶显示屏将有数据显示出来，数据为 0。当我们按下开关电机便开始转动，液晶显示器便开始显示速度与里程。2015 届本科毕业论文( 设计)22 系统总体方案设计2.1 系统分析给电机直接供电，此时电机不会转动，LCD 显示屏上的上行和下行显示的数据都为零。按下开始按钮，如果电机获得的电压足够让它启动电机便开始转动。值得注意的是有时按下开始按钮电机并不转动，此时可以降低电路中电阻让其获得足够电压即可。还可以人工给电机一个起始动力，也可以让电机旋转。电机获得的电压的高低可以通过移动滑动变阻器来改变。移动滑动变阻器时要缓慢移动，移动过快易损坏电机，同时移动滑动变阻器不能使电机中电阻过低，电流过大可能会烧坏电机。速度是工程上的一个常用参数。速度通常千米每小时或米每秒来表示，因此单位为 km/h 或 m/s。有时也可用角速度表示，这时的单位相应为 rad/s。里程用千米或米表示，单位为 km 或 m。2.1.1 电机转速的测量系统重要处理的是将电机转速的物理量转换成数字信号从而在 LCD 显示屏上显示出来。这其中需要转换电路，将非电量信号转换为数字信号，要求这样的数字信号单片机可自动处理。同时电路中必不可少的元件还有霍尔传感器，它能将各种各样的物理信号转换成电信号。当今社会，随着科学技术的进步，传感器也获得的了飞速的发展。现在的传感器各种各样各有各的功能及用途。目前的科学主要集中在使传感器小型化、功能强、成本低、使用寿命长。霍尔传感器对磁有着强烈的反应元件，日常生产生活中常用 CS3020、CS3060 等霍尔传感器作为开关信号的采集，这种传感器有三个端口，其外形与三极管极为类似，只要给传感器一端接上电源另一端接地，此时便可工作，输出信号是由集电极开路（OC）输出，工作电压范围宽，应用场合比较广。如图 2.1 所示是 CS3020 的实物图，将上面有字的朝外，从左向右的三个引脚依次是电源，地，输出。2015 届本科毕业论文( 设计)3图 2.1 霍尔传感器实物图霍尔传感器可用于获取脉冲信号，其机械构造极为单一，只要在电机的旋转轴上由磁体部分，让霍尔传感器靠近此磁体，因为霍尔传感器对磁敏感，此时霍尔传感器就有脉冲信号输出。如果让其不断的接近磁体此时就会有多个脉冲进行输出。因为霍尔传感器对磁较敏感，一定要排除周围磁体的干扰。这种传感器很少受外界环境干扰，如不受温度、湿度等干扰，因此在工业生产应用极为广泛。2.1.2 电机转速的处理使用 51 系列单片机对获得的数据进行处理。单片机可以处理二进制信号。2.1.3 电机转速的显示其中电机转速与里程的显示采用的是 LCD 进行显示。显示范围极为宽泛。2.2 设计思路和方案1、传感器在日常生产生活中应用极为广泛，其中的形式以及结构丰富多彩，这里就不进行一一列举，其原理大致相同，便是当发射管发射的光照射到接收管时，接收管便可看作电阻极小的导线，可将电路组成通路。反之，就可以看成电阻无限大的导线，连在电路上时电路相当于开路。下面以透射式为例，如下图 2.2 所示，当进行操作使受光部分无光照时，此时开关管就相当于关闭，即开路，否则就相当于通路。因此，不妨人工制作一个可以遮光元件如图 2.3 所示，将其安装在转轴上，当有遮光部分转过时，便可得到脉冲信号。其中叶片数越多时，当旋转一周获得的脉冲信号就越多，反之越少。2015 届本科毕业论文( 设计)4图 2.2 光电传感器的实物图 图 2.3 遮光叶片的实物图2、对脉冲计数的计数电路进行的计数是有效的，根据设计要求计数器的清零每一次都需要在每一秒钟都要进行，因为电路执行的是秒更新，所以在计数器和译码电路之间存在着锁存电路，锁存器的作用是计数器进行计数的过程中对上一次的数据进行锁存显示，这种处理数据不但解决了数码显示的逻辑混乱，而且有效地解决了数码显示的闪烁问题。3、脉冲记数有测周和测频两种方式。电路系统的脉冲产生电路控制测周电路的测量精度，相对于低频率信号，其测量精度较高。频率测量电路相对于正负信号差其感受能力极强。这点对频率较低的信号所产生的误差很大。但本电路是频率很高的，所以，适用于本电路。可以对本电路进行较准确地测量。4、电路的 LCD 显示使用的是静态显示，由于静态显示易于制作和调试，同时原理也较简单，元件很容易获得。5、整个系统的至为关键是时钟电路，也是整个电路有效工作的核心，主要作用是对系统电路进行锁存和清零。其基本原理是：频率的产生以每一秒为时钟，当秒时钟到来时，既上升沿到来，在这段时间对锁存电路进行锁存，计数器进行清零在锁存进行以后执行，锁存和清零间隔要足够小，否则电路的计数准确度就会受影响。考虑到这些原因，对锁存一体化就需要边沿触发的方式进行，并且计数器应当与锁存的工作是同步执行的，即开始触发工作必须在秒时钟的上升沿进行方可。此外，大多的译码器都具有锁存功能，但是他的锁存模式基本上都是电平触发，若是设计成电平触发，肯定会增加电路的复杂度，还不如直采用直接的方式使边沿单集成的进行琐存，所以译码器中的锁存电路就可以不使用了 1。时钟实现的方法多种多样，本电路使用晶振电路，是为了高精度的时钟要求。2.3 系统的构成测量系统的总体结构如下图 2.4 所示，重要的部件由红外测速传感器（由红外发射与接收电路和齿盘构成）、信号处理电路、单片机以及数字显示等组成。其工作的原2015 届本科毕业论文( 设计)5理如下：当电机的转轴转动时齿盘就跟随着旋转，由于轮齿的遮挡的效果，红外发射管与接收管之间形成的光路间隔断断续续，用于信号处理的电路便把变化的光信号转换为电脉冲信号，齿盘转过一个齿即可表现出一个脉冲信号。系统中对脉冲进行计数的是单片机，并在同一时间，对接收一定数目的脉冲计时是经过内部的计数器进行的，依照脉冲数目及所用时间就可计算出齿轮速度，最后通过数字显示将转速在 LCD 上显示出来 2。图 2.4 测速系统总体结构2.3.1 原理框图 2015 届本科毕业论文( 设计)6图 2.5 测速系统原理框图2015 届本科毕业论文( 设计)73 硬件电路设计系统的硬件电路的主要功能包括：电机、单片机、霍尔传感器和一个晶体振荡器电路，电机的速度与里程在电机转动时实时显示。硬件设计主要包括以下几个模块：电机转速检测电路、电源电路和液晶显示电路。下面是电路模块。3.1 电源电路由于单片机运行时所需的电源较低，并且其底层电路运行时损耗小。其中 2、3 脚接地，1 脚实际是 VCC（电源） ，但是蓝色的自锁开关的要接到电路上，随后开关的另一个脚再接电源。这就是完整的电源电路。具体电路图如下：32 1P1POWE RVCC11 2 233 4 455 6 6S1图 3.1 电源电路图3.2 单片机最小系统所谓单片机最小系统，同时也称为单片机最小应用系统，是指使用最起码的元件组成的单片机可运行操作的系统。对正常情况下的单片机来说，最小系统至少应该包括以下部分:比如单片机、复位电路和晶体振荡器电路等等。以下是 51 单片机的最小系统电路图。2015 届本科毕业论文( 设计)8P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(WR)16P3.7(RD)17XTAL218XTAL119GND20 (A8)P2.0 21(A9)P2.1 22(A10)P2.2 23(A11)P2.3 24(A12)P2.4 25(A13)P2.5 26(A14)P2.6 27(A15)P2.7 28PSEN 29ALE/PROG 30EA/VPP 31(AD7)P0.7 32(AD6)P0.6 33(AD5)P0.5 34(AD4)P0.4 35(AD3)P0.3 36(AD2)P0.2 37(AD1)P0.1 38(AD0)P0.0 39VCC 40U389C51/C5212MHzC22 30C23 30R2710K+ C110uF1234KSRESETVCCVCC123456789J?CON9图 3.2 单片机最小系统3.2.1 复位电路复位电路在电路中起着至关重要的作用。其中复位电路的作用犹如电脑中重启的效果。当电脑死机或者卡住了重启就行了。当本系统程序运行不正常时按下复位按钮，此时系统重新运行。复位电路的相关工作原理，很多书本上都有介绍。在这里我们简单了解一下。对于 51 单片机的复位原理及其简单。通常只需在单片机的第 9 引脚上接个高电平，一般这个高电平持续时间需达到单片机 2us 即可。下面叙述下复位的过程，一般给单片机系统刚供电的时候，系统复位一次。当你按下系统的按键的时候系统会自动复位一次，按键释放后，系统会再次进行复位。因此便可以通过系统按键的断开与闭合来对系统的复位进行控制。开机的时候复位主要是受到电路中电阻与电容的属性所限制的。在电路中的，电容为 10UF,电阻为 10k。这些是复位的前提。通过此，可以计算得到单片机内部的关系，这里不再详细叙述。按键按下时候的复位是由单片机工作电路的内部原理决定的。与电压大小，高低电平，电阻，工作时间等共同作用。复位电路如下图：2015 届本科毕业论文( 设计)9R110KVCC+ C110uF 1234K0RESET图 3.3 复位电路3.2.2 晶振电路晶振电路：晶振是晶体振荡器的简称，在某些方面它可以等效成一个二端网络，此网络由一个电容再串联一个电阻与电容并联的结构所组成的。电工学原理上可把这个二端网络以某种界限分成两个部分，以高低频率来分的，其中频率较低部分的称作串联谐振，另外一个较频率较高部分的称作并联谐振。因为晶体振荡器电路本身的特有属性导致高低频的距离非常接近，再由于其频率范围极窄，晶振可看成电感，晶振两端并联适当的电容便形成并联谐振电路。 这个并联谐振电路接到一个负反馈电路中就能够组成正弦波振荡电路。但由于晶振看作成电感的频率范围太窄，因此，纵然其他元件的参数变化非常大，这个振荡器的频率的也不会有什么较大变化的。晶体振荡器的负载电容值是一个极为重要的电路中参数，选择一个与负载电容值大致相等的电容并联在一起，就可以得到谐振频率，此是以晶振所标称的。正常的晶体振荡电路都是在一个反相放大器(切记是放大器而不是反相器)的两头接入晶体振荡器。晶体振荡器的两端再分别接入两个电容，每个电容的另一头再接到地，按照电路原理上，这两个电容串联所形成的电容的容量大小就应该等于负载电容的大小。值得注意的是正常的 IC 引脚都有等效输入电容。这个千万不可忽视。晶振电路：2015 届本科毕业论文( 设计)10Y112MHzC230C330图 3.4 晶振电路3.2.3 P0 口的上拉电阻当 P0 口成为 I/O 口的输出时，此时低电平的输出是为 0，反之， 高电平输出时为高组态。 （并不是所有的情况为 5V，相当于悬在空中）即 P0 口一般真的不可输出高电平，不可给所接的负载提供电流，因此必须有电阻连接到 VCC，这个电阻即是上拉电阻。给负载提供电流是由电源通过上拉电阻进行的。 但因为此系统里面未连接上拉电阻，此电路是开漏的，此电路是无电源的，与驱动能力毫不相关。一般电源由外部的电路所供给，多数场合下 P0 口是必要的连上拉电阻。 1.正常的在如下情况不接上拉电阻，由 P0 口的 51 单片机在成为地址或数据复用。2 正常情况下的 I/O 口，因为电源内部无上拉电阻，因此需接上拉电阻。3.在 p0 口接在 PNP 管的期间，可不接上拉电阻的，由于现在的低电平效果明显；4.在特别情况下，P0 口接入 NPN 管子的期间，要接入上拉电阻，由于现在 P0脉冲为 1 时刻，方可使电路导通。3.2.4 31 脚 EA/Vpp 接电源对于一般 51 系列单片机应当时刻注重一点：相对于对于脚较多的，在接如电平较低的情况，在单片机复位结束的时刻，此时内部从单片机的开始断进行执行。在接入电平较高情况，单片机可在复位复位结束的时刻，便从内部的存储器带有 H 的字符进行行驶，当然这点对刚接触的读者可不必掌握。3.3 LCD 显示模块液晶原理图如下：2015 届本科毕业论文( 设计)11GND1VCC2V03RS4R/W5EN6D07D18D29D310D411D512D613D714A15K16U3LCD_1602R310KR41KD0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7RS ENVCCVCCVCC图 3.5 LCD 显示接口电路液晶 1 接 GND,液晶 2 接 VCC，3 脚是液晶的灰度调整，一般时 3 脚与地之间的之间的组织为 2001.5k，3 脚与电源之间的阻值为 10k 左右。液晶的 414 接单片机的 I/O 口。 15 脚(A) 为背光的电源， 16 脚(K) 为背光的地。3.4 系统硬件设计根据测速的原理，系统的电路设计如图 4.8 所示。 3P1.01 P1.12P1.23 P1.34P1.45 P1.56P1.67 P1.78RST9 P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11 P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13 P3.4(T0)14P3.5(T1)15 P3.6(WR)16P3.7(RD)17 XTAL218XTAL119 GND20 (A8)P2.0 21(A9)P2.1 22(A10)P2.223(A11)P2.3 24(A12)P2.4 25(A13)P2.526(A14)P2.6 27(A15)P2.7 28PSEN29ALE/PROG 30EA/VPP 31(AD7)P0.732(AD6)P0.6 33(AD5)P0.5 34(AD4)P0.435(AD3)P0.3 36(AD2)P0.2 37(AD1)P0.138(AD0)P0.0 39VCC 40U189C51/52Y112MHzC230C330COM1 R12R23 R34R45 R56R67 R78R89RP110KVCCR110KVCCVCC+C110uFP3232 1P1POWERVCC11 2 233 4 455 6 6S1 1 2 3U4尔尔R210KVCC P32GND1VCC2V03RS4R/W5EN6D07D18D29D310D411D512D613D714A15K16U3LCD_1602R310KR41K D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7RS ENVCC VCCVCCD0D1D2D3D4D5D6D7RSENMG1MOTORS2 R5201VCCC4100uF25VVCC图 4.6 红外测速系统总设计图此体系使用的是美国生产的单片机，它是美国 ATMEL 公司生产的，这个公司在2015 届本科毕业论文( 设计)12单片机领域研究的比较深入。这个单片机是低电压，高性能 CMOS8 位的，单片机内部有 8KB 的可来回擦写的 Flash 程序存储器和 256B 的随机数据存储器（RAM） ，元器件所使用的是 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，这是一项高新技术。与同行标准的 MS-51 指令系统及 8052 产品引脚能兼容起来，片内置有 8 位中央处理器（CPU） 。另外值得注意的是功能强大的 AT89C52 单片机适用于各种各样的应用场合。4电路中的可以受到光照射的元件为红外光敏二极管，红外发射接收管是由红外光敏二极管和红外发光二极管共同构成，在电路中红外光敏二极管的工作可以处于反向情况。在无光照射时，此时光敏二极管相当于开路，此时的电阻无限大，所以此时的电流几乎没有。在电路中光敏二极管中的电流与受光照之间的关系在物理学中是线性的，即随着光照的增强，光敏二极管可以逐渐变为导通的情况，此刻的电阻无限小，因此此时刻的电流逐渐变大。把字符型液晶（LCM）JHD12864 作为转速可以显示的部分，这可以显示出 1616或 168 点阵的字符。当然 HD44780 为其主要可控的运行电路，优点很多，其中主要的是接口特性相对其它较标准，除此之外，可适用于本系统所需要系列的 MCU 操作时序；可自动表现出可自己定义的模块，此模块定义的字节较多。该体系的所需的电压较低的，一般只需 5V,其引脚相对较多，有 20 来个。这个与单片机可形成的电路如下图,可用 rw2 来对 LCD 的对比度进行一定的调节。调节到满意时为止。2015 届本科毕业论文( 设计)134 系统软件设计4.1 程序设计流程图主程序工作过程如下。当然首先各定时器初值进行开始阶段的设置，此毋庸置疑的。而后需要进行检测是否启动体系进行一定的测量。假如是，则自动启动可正常运行的体系。假如否则启动延迟。此体系启动运行后，若霍尔传感器感受到有脉冲信号到来时，则外面的中断可自行运行，每当有一个脉冲信号时就可进行中断一次，详细清楚记下脉冲的数目。与此同时 T0 定时器工作启动，每 1 秒钟定时中断一次，准确读取记录的脉冲个数，即电机转速。可接连取样多次，其目的是为减小误差，因此要取平均值作为一次转速的测量值。以此类推再进行数值的判断，倘若值大于某值便预警返回开始状况，否则显示正常。2015 届本科毕业论文( 设计)14上图 程序设计流程图4.2 应用程序设计系统中主要的程序在对推栈、计数器和定时器等进行开始阶段处理后，即检测它们的带有标志位是否为真，若是真，则要求对数据进行有效的计算处理，当然，首先的任务将清楚标志位中的数据，这样做目的是下次进行正常检测，而后开始一段对数据进行有效处理的程序，但此时所产生的单位是秒，而显示的要求与此单位不一致，因此，将单位进行转换，转换的法则是按分秒之间的规律进行的，但由于 4 只磁钢被安装在转轴上，因此每旋转一圈都可得到 4 个信号，所以，数据再次进行运算，综上所知，要将测量的数据处理方式为直接乘以 15（60/4 ） 。经过程序运算得到的想要结果，因此，要把这样的结果送到一定的区域转化为 BCD 码，此时是压缩的形式，系统需要非压缩的形式，此时需要进行解压缩处理，以字母 CBCD 开头的一段程序是承担这方面的工作。定时器有多种，在用作毫秒时，是定时器 T0，定时器 T0 所进行的工作在中断的序列中进行的，同时产生以 1 秒为脉冲信号。另外，通过一个可以用来计数的元件产生再次产生以 1 秒为单位的信号，每次所需工作时间段为 4 毫秒，则 1 秒需工作多次，有计算可得出， 1 秒后，即将计数器中的所有数据清空，然后要关闭的器件进行关闭，得出所需要的结果，分别送入需要数据的单元，将清空 T0 中的数据，而后使标志位为1，要求速度值的计算在主程序中进行。同时有一点不可忽视， 计数器在每秒产生的信号都会自动的加 1，而 INT0 始终有一个周期是需要进行关闭，因此，计数值在原先的基础上加 1 即可。外面体系的晶体振荡器可用在本体系，与某一个数字序列的系统时钟所相等，用于计时 1 毫秒的是 T0，开始所需要进行的工作是 TH0=(SYSCLK1000)8；另外一个器件的等式是 TL0=（SYSCLK1000） 。过完 1 秒后，此时输出的脉冲信号数目较多，此刻，根据关系计算得到电机转速的数据。将得到的数据单位进行转换，转换到所需要单位的为止，而后在 LCD 上输出的测量结果以 km/h 表示。2015 届本科毕业论文( 设计)155 联调与测试5.1 仿真Proteus 软件给我们提供了一个非常实用的仿真平台。由于仿真中没有霍尔传感器，实际呢霍尔就是感应磁信号，输出高低电平的脉冲信号，这样用脉冲就可以了，不同的频率代表电机转速的快慢。仿真初始图：2015 届本科毕业论文( 设计)16仿真效果图：2015 届本科毕业论文( 设计)175.2 硬件调试与焊接5.2.1 调试2015 届本科毕业论文( 设计)18我们用一个按键来控制电机的起停，当系统供电后。按下开关电机就开始转动，通过调节滑动变阻器可以改变电机的转速。有时直接供电电机不会转动，此时人工波动一下系统的转轮即可。可能是电压过小无法启动。背面焊接图：正面效果图：2015 届本科毕业论文( 设计)19系统运行显示图：2015 届本科毕业论文( 设计)202015 届本科毕业论文( 设计)215.2.2 焊接注意事项1、 将下面的两个引脚折弯，然后焊接到板子上；2、拿一个废旧电阻引脚从中间折弯，挂在上面的引脚上，并将引脚的另一端插在板子上并焊接上。2015 届本科毕业论文( 设计)22结 论通过本设计的制作与学习使我受益匪浅。本设计从实物的焊接与调试，是我对平时所学的只是有了更深的了解。如实物让我们对平时所学的知识有了一个更直观和更形象的了解。同时还让我们知道实物有哪些元件组成的，我们应该怎样焊接，才能达到自己想要的结果。本设计还让我们了解到自行车实时显示系统主要是由单片机为主控电路，有霍尔传感器，LCD 显示共同组成。其中传感器将接收到的信息在 LCD 显示屏显示出来。LCD 显示屏清楚地显示出速度于里程等详细信息。这是本设计的硬件部分。本设计的软件部分其中程序由 C 语言编写而成。C 语言放在 keil 软件里面，Proteus 给我们提供了一个仿真平台。通过使用 Proteus 组成一个仿真电路，然后导出 C 语言程序就能是准确的模仿出实物运行的情况。仿真时按下开始按键即可。其中软件部分一定要确保 C 语言的准确编写，否则在仿真时达不到预期的效果。C 语言可以在 keil 软件里进行修改，使用调试与运行对程序进行修正。当运行时显示出无警高无错误即可。论文须有总体部分，软件部分还有硬件部分组成。总体部分包括总论文的制作流程，应怎样去制作论文。硬件部分顾名思义即设计的实物，软件部分包括 C 语言程序和仿真图构成。这些就构成了一篇论文。2015 届本科毕业论文( 设计)23参考文献1 康华光 .电子技术基础模拟电路部分.高等教育出版社，2006.1,4:101-187 2 何立民 .单片机应用技术选编.北京航空航天大学出版社，1997.10,5:65-823 梁廷贵、王裕琛 . 现代集成电路实用手册.北京.科学技术文献出版社,2005,7:57-604 于海生. 微型计算机控制技术选编.清华大学出版社，1999.3,2006,3:23-282015 届本科毕业论文( 设计)24附录 A 系统原理图P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(WR)16P3.7(RD)17XTAL218XTAL119GND20 (A8)P2.0 21(A9)P2.1 22(A10)P2.2 23(A11)P2.3 24(A12)P2.4 25(A13)P2.5 26(A14)P2.6 27(A15)P2.7 28PSEN 29ALE/PROG 30EA/VPP 31(AD7)P0.7 32(AD6)P0.6 33(AD5)P0.5 34(AD4)P0.4 35(AD3)P0.3 36(AD2)P0.2 37(AD1)P0.1 38(AD0)P0.0 39VCC 40U189C51/52Y112MHzC230C330COM1R12R23R34R45R56R67R78R89RP110KVCCR110KVCCVCC+ C110uFP3232 1P1POWERVCC11 2 233 4 455 6 6S11 2 3U4R210KVCC P32GND1VCC2V03RS4R/W5EN6D07D18D29D310D411D512D613D714 A15 K16U3LCD_1602R310KR41K D0D1D2D3D4D5D6D7RS ENVCCVCCVCCD0D1D2D3D4D5D6D7RSENMG1MOTORS2 R5201VCCC4100uF25VVCC2015 届本科毕业论文( 设计)25附录 B 系统仿真图