基于单片机的速度里程表设计报告

１设计目的

该课题主要是利用单片机技术进行的一项软、硬件开发技术。其目的是培养学生利用单片机技术解决生产、生活中的实际问题,对提高学生设计能力动手能力和工程实践技能有较重要的意义。学生应具备电路分析、电子技术、单片机技术等方面的相关知识,熟悉单片机系统流程图、硬件结构图及汇编语言,能进行单片机控制电路的连接、程序编写、输入、修改及调试等。

２设计任务

2.１总述

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摩托车的速度里程表。本文主要介绍了摩托车的速度里程表的设计任务、图纸说明、方案设计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。具体的硬件电路包括AT89C51单片机的外围电路以及LＥＤ显示电路等。软件设计包括：芯片的初始化程序、定时中断采样子程序、显示子程序等，软件采用ｃ语言编写。

２.2硬件设计

2.2.1总述

摩托车的速度里程表的硬件电路设计是基础部分,它包括信号的捕获、放大、整形，单片机的计算处理,数码管的实时显示和单片机外围基本电路的设计,两大主要器件就是传感器和单片机。

２.２.２传感器

传感器是获取自然或生产领域中信息的关键器件，是现代信息系统和各种设备不可缺少的信息采集工具。其中最具代表的传感器就是霍尔传感器,在自动检测系统中,利用霍尔传感器测转数是一种最基本的测量工作。

２.2．３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。

2.2.4数码管

本设计采用LED数码管显示。在单片机系统中，通常用LEＤ数码显示器来显示各种数字或符号。由于它具有显示清晰、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。八段LED显示器由8个发光二极管组成。其中７个发光二极管构成字型“８”的各个笔画段，另一个小数点为dp发光二极管。LEＤ显示器有两种不同的形式：一种是发光二极管的阳极都连在一起的,称为共阳极ＬＥＤ显示器;另一种是二极管的阴极都连在一起的,称为共阴极LEＤ显示器。本次采用共阴极接法。

２．2.5存储器

24C0２是一个２K位串行E2PROM。内部含有256个8位字节。2４C0２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。

2.3软件设计

2.３.1总体思路

利用霍尔传感器在轮胎转动过程中进行采样,形成脉冲信号，利用单片机的定时器中断和计算器Ｔ0的计数功能进行计数,设轮胎的周长为一米,一个脉冲代表里程增加一米，然后利用外部扩展的EＰROM进行储存,在开始行驶的时候,利用EPR

在lｅd

2.３．2中断子程序

如图２，图3所示。

--

图３定时器TI中

图4

3图纸说明

3.1显示电路图

如图5所示。

图5显示电路图

显示电路图说明:以P２口作为位选信号，以Ｐ０口作为段选信号。3．２外部扩展存储电路

?如图6所示。

图6外部扩展存储电路

外部扩展存储电路说明:以P2.６作为24c02ｃ的串行时钟输入信号,以P2．7作为２4c02ｃ的数据输入输出信号。

3.3功能电路

详见附录２

功能电路说明:以P1.2作为疲劳驾驶报警信号、以P1.3作为复位信号、以P １.5作为分里程总里程选信号、以P1.6作为十万公里报废信号、以Ｐ1.４作为超速报警信号、以Ｐ1.７作为速度选择信号。

4仿真电路图

如图7所示。

图7仿真电路图

５总结

四周的课程设计结束了,在这次的课程设计中不仅检测了我所学习的单片机和

Ｃ语言知识,也培养了我的动手能力。如何去计划一件事情,又如何完成一件事情，在整个设计过程中,独立思考，和同学、老师相互探讨、相互学习。学会了合作，学会了团结，学会了如何耐心的做一件事。最后，我非常感谢侯涛老师非常耐心的讲解，非常严格的检查，让我学会了严谨认真的做事，也感谢周围同学的热心帮助。

参考文献

［1] 王思明、张金敏、苟军年，等. 单片机原理及应用系统设计［M］.北京:科学出版社,201２.

[2] 冯博琴，吴宁.微型计算机原理与接口技术［M].三版. 北京:清华大学出版社,2011．

[3]周明德. 微型计算机系统原理及应用[M].四版．北京:清华大学出版社,2002．

[4］郑学坚，周斌．微型计算机原理及应用[M］.三版. 北京:清华大学出版社,2001．[５] 李华,王思明,张金敏. 单片机原理及应用[M]. 甘肃:兰州大学出版社,2００1．

?

附录:

附录1源程序:

#ｉncludｅ

#ｄefinｅｕchａr uｎｓignｅdｃhaｒ

#deｆiｎe uinｔｕnsiｇned int

ｕnsｉgneｄ?char??code lｅd[ ]=｛0xc0,０xＦ9,0xA4,０xＢ0，0x99,０x９２，０x82,0xF8,0ｘ80,0x9０,};

long couｎt=0;

iｎt ge,shi,baｉ，ｑiaｎ,waｎ,n=1；

uｃｈａr sｅc,tcnt;

unsigｎｅd ｌonｇzlichenｇ=0,flicｈeｎg＝0,sudｕ＝０；

sbit sdａ＝P2^7;

sbit scｌ=P２＾６;

sbｉt baoｆei＝P1^6；

sｂit xuａｎze=Ｐ１^5;

sbｉt sｕｄuxuanzｅ=Ｐ１＾7;

sbitｃhaosｕ＝P1＾4；

sbiｔfw=Ｐ1^３;

ｓbiｔpｌjs=P１^2;

biｔwrite=０;

void ｄelay()

{?int i,j;

?for(i=20;i>0；i--)

fｏr(j=５；j>0;j--);

}

void displａy()

{

?ｗan=coｕnt/10０00;

?ｑiaｎ=couｎt%10000/１0００；

?bai=ｃｏunt％１000／１00;

ｓhi=coｕnｔ%1０0/10;

ge＝ｃounｔ%１0;

?Ｐ0=ｌｅd［ｗａn］;

--Ｐ2＝0x０1;

?deｌay（);

?P２=０x0０;

?P0＝led［qian];

?Ｐ2=0ｘ02；

?delay(）;

?P2=0ｘ0０；

?Ｐ0=lｅｄ［bai]；?

?Ｐ2＝0x04;

?dｅlaｙ();

P2=0ｘ０0;

?P０=lｅd[shi］;

P2=0x0８;

deｌay();

Ｐ2=0x0０;

?P０＝led［ge］;

P2=0x1０；

ｄeｌaｙ(）;

Ｐ2=０x0０；

}

void stａrt()

｛

?sdａ=1;

delaｙ()；

?scl=１;

ｄｅlay（);

sda=0；

ｄelay();

}

ｖoiｄsｔop()

{

?ｓｄa=0；

ｄelay（)；

?scｌ＝１;

?delay（)；

sｄa=1;

delay（);

}

ｖoid respoｎｓ()

{

uchar i;

scｌ=1;

ｄelａｙ();

whilｅ（(sda==1)&&（i＜250))i＋+;

sｃl=0;

ｄeｌａy();

}

ｖoid init（）

｛

sdａ=１;

delay()；

sｃl=1;

dｅlay();

}

voｉd ｗｒite_byte(ucharｄaｔe）

{

uchａr i,temp;

temp=dａｔe;

for(i=０;i＜８;ｉ++)

?｛

temp＝tｅmp＜<1；

ｓcl=0;

delａy();

? sda=ＣＹ；

ｄelay();

? scl=１;

? delay（);

?}

sｃl＝０;

dｅlaｙ();

?sda＝1;

delaｙ()；

}

ｕchar rｅad_byｔｅ()

{

ｕchar ｉ,k;

ｓcl＝0；

ｄｅｌaｙ();

sda=1;

ｄeｌay(）;

foｒ（i=0;i＜8;i++)

{ ｓcl=1;

ｄelay();

k＝(ｋ<＜1）｜ｓda;

scl=0;

dｅlaｙ();

}

rｅturn ｋ;

}

ｖoid wｒiｔe_aｄｄ（uchar addrｅss,uchａｒｄａte) {

start(）；

ｗｒite_byte（0xa0);

ｒｅｓpons（);

wｒite_byte（addｒesｓ);

respons();

wriｔe_ｂyte(dａtｅ);

reｓpons（）；

sｔｏp()；

}

uｃhａｒrｅaｄ_add(ｕｃhaｒaddresｓ)

{

char dａte;

ｓtaｒt();

wriｔe＿byte(0xａ0);

ｒespｏｎs(）；

ｗｒite_ｂytｅ(ａddreｓs);

respons(）;

ｓtart();

writｅ_byｔe(0xａ1）;

rｅspoｎs(）;

date=read_bytｅ()；

ｓtop(）;

return dａte；

}

ｖoid main()

｛ｂａｏfei=1;

?iｎit();

zlicheng=read＿add（1)＊1６77７216+read_adｄ（２）*6５５36+ｒead_aｄd(3）＊25６+reａd_add(4)；

?TMOD=0ｘ15;

TH０=0xＦF;

TＬ0=0xFＥ;

?TH１＝（６５53６-5００00)／２56;

?ＴL１＝(6５５36-50000)%２５６；

?EＴ０=1;

?ET1=1;

?TＲ0=1;

?TR1=1;

ＥA=1;

iｆ(fｗ==０)

?zliｃheng=0０00０;

flicheng=0；

ｓudu=0;

whｉle(1)

?{ｉｆ(suduxuanze=＝0)

ｃouｎｔ=sｕdｕ;

? eｌsｅ

?if(xuａnｚe==1)

?coｕｎｔ＝flichｅng;

?elsｅ

?ｃounｔ＝ｚｌiｃhenｇ;

?dｉｓｐlay();

?}

｝

vｏiｄｔime０(）ｉnｔerrｕｐｔ1

{

TH0=0xFＦ;

?TＬ0=0xFE;

ｚliｃｈeng++；

?fｌicheng++;

?iｆ(ｓudu>=８０)

?{

chaｏｓu＝０;

}

?if(flicｈeｎg＞=２00)

?ｐlｊs=０;

iｆ(zliｃｈeng==9９9９９)

?{

??baoｆeｉ=0；

??ｘuanzｅ=0;

??EA=０;

｝

｝

ｖoid ｔime１（) interｒuｐt 3

{

ＴH1＝(6５５36-５0０00)/２５6;

TL１=(6５536-５0000)％2５6;

?tcｎt＋+;

?if(tcnt＝=５０)

?{

tcnt=0;

n＋+;

? sudu=fｌichenｇ/n*4;

write=0；

?wｒite＿ａdｄ(1,ｚliｃheｎｇ／１6777216);

ｗriｔｅ＿add(2,zｌｉchｅng％1677721６/65５3６)；?wrｉte_ａｄd(3,zlichｅnｇ%655３6/256);

ｗｒite＿adｄ(4,zlicheｎg%2５6);

?｝

}

?