測(cè)速儀設(shè)計(jì)報(bào)告

1、-. z汽車測(cè)速儀摘要本課題實(shí)驗(yàn)主要是利用STC89C52RC、12864液晶、24C02E2PROM、霍爾傳感器和加速度傾角傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)自行車測(cè)速功能。通過(guò)霍爾傳感器來(lái)采集信號(hào)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后，由12864液晶顯示其總里程，分里程，速度，加速度；信號(hào)經(jīng)過(guò)加速度傾角傳感器讀出坡度值，并在12864液晶中顯示出來(lái)；然后由數(shù)學(xué)公式計(jì)算出消耗的卡路里值。12864顯示頁(yè)面一共有三面。按鍵具有調(diào)控展現(xiàn)的頁(yè)面，去除分里程數(shù)據(jù)，保存總里程數(shù)據(jù)的功能，利用24C02實(shí)現(xiàn)斷電不消失的功能。發(fā)光二極管模塊，利用MOS管的特性可以實(shí)現(xiàn)在暗處自動(dòng)點(diǎn)亮。關(guān)鍵詞測(cè)速儀；霍爾傳感器A3144；加速度傾角傳感器MMA74

2、55；12864LCD目錄設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)方案.1芯片的選擇 .2霍爾傳感器與單片機(jī)的通信 .312864液晶屏與單片機(jī) .4單片機(jī)與24C02 .5單片機(jī)與MMA7455 .6單片機(jī)下載程序 總體方案.工作原理 .總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).STC89C52RC單片機(jī)最小系統(tǒng) .各局部電路電路圖.整體電路 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).主程序流程參考文獻(xiàn)附錄 設(shè)計(jì)要求1.1 發(fā)光二極管模塊在暗處自動(dòng)點(diǎn)亮功能。1.2 利用霍爾傳感器采集信號(hào)，由單片機(jī)處理后控制外圍設(shè)備工作。1.3 利用單片機(jī)控制12864液晶屏顯示。1.4 將指定的數(shù)據(jù)放入24C02中，到達(dá)斷電不喪失的效果。1.5 用Keil uVision3編寫C程

3、序，利用單片機(jī)最小系統(tǒng)燒寫程序到單片機(jī)。1.6 利用傳感器模塊計(jì)算傾角坡度，由12864液晶顯示。 設(shè)計(jì)方案2.1 芯片的選擇汽車測(cè)速儀按系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)要求,決定控制系統(tǒng)采用STC89C52RC單片機(jī),采集信號(hào)的霍爾傳感器采用A3144，保存信息的E2PROM 24C02，計(jì)算傾角的加速度傾角傳感器MMA7455，用于顯示的12864液晶。2.2 霍爾傳感器與單片機(jī)之間的通信將霍爾傳感器的信號(hào)輸出端和單片機(jī)的*一個(gè)I/O口相連本板子中使用P23，通過(guò)檢測(cè)P23電平的下降沿和上升沿來(lái)編寫程序，以到達(dá)計(jì)數(shù)的功能。2.3 12864液晶屏與單片機(jī)將12864液晶屏按照其操作指南正確連接在電路中，編寫程

4、序，由單片機(jī)控制12864液晶顯示各種數(shù)據(jù)。2.4 單片機(jī)與24C02程序編寫中，要求保存功能的按鍵按下時(shí)，總里程的數(shù)據(jù)寫入到24C02芯片中，到達(dá)斷電不喪失的功能。將24C02按照操作手冊(cè)正確連接到電路中，由單片機(jī)控制，當(dāng)檢查到按鍵按下時(shí)，執(zhí)行程序：經(jīng)總里程數(shù)據(jù)寫入24C02中，保存起來(lái)。2.5 單片機(jī)與MMA7455此模塊是用集成工藝制作好的商品。按照操作手冊(cè)正確連接到電路中，根據(jù)芯片資料和例如程序可以使其輸出角度值，然后在12864中顯示出來(lái)。2.6單片機(jī)下載程序利用單片機(jī)最小系統(tǒng)和串口配合MA*232轉(zhuǎn)電平芯片，借助STC下載器完成程序的改寫。3 總體方案3.1 工作原理本實(shí)驗(yàn)主要是利

5、用STC89C52RC、12864液晶、24C02E2PROM、霍爾傳感器和加速度傾角傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車測(cè)速功能。通過(guò)霍爾傳感器來(lái)采集信號(hào)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后，由12864液晶顯示其總里程，分里程，速度，加速度；信號(hào)經(jīng)過(guò)加速度傾角傳感器讀出坡度值，并在12864液晶中顯示出來(lái)；然后由數(shù)學(xué)公式計(jì)算出消耗的卡路里值。12864顯示頁(yè)面一共有三面。按鍵具有調(diào)控展現(xiàn)的頁(yè)面，去除分里程數(shù)據(jù)，保存總里程數(shù)據(jù)的功能，利用24C02實(shí)現(xiàn)斷電不消失的功能。發(fā)光二極管模塊，利用MOS管的特性可以實(shí)現(xiàn)在暗處自動(dòng)點(diǎn)亮3.2設(shè)計(jì)總體框圖STC89C52RCA314424C02MMA7455745512864液晶4 系統(tǒng)硬件

6、設(shè)計(jì)4.1 STC89C52RC單片機(jī)最小系統(tǒng)4.1.1最小系統(tǒng)包括晶體振蕩電路、復(fù)位開(kāi)關(guān)和電源局部。4.2各局部電路4.2.1 主要控制局部STC89C52RC4.2.2 12864液晶局部4.2.3 24C02局部電路4.2.4 串口及MA*232局部4.2.5 傾角傳感器MMA74554.2.6 霍爾傳感器局部4.2.7 發(fā)光二極管獨(dú)立顯示模塊4.3整體電路5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主程序流程圖開(kāi)場(chǎng)初始化檢查霍爾傳感器信號(hào)單片機(jī)處理信號(hào)發(fā)出指令操作液晶屏顯示參考文獻(xiàn)1 紅衛(wèi) ?基于單片機(jī)構(gòu)造的智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)? 電子工業(yè)2 黃惠媛 ?單片機(jī)原理與接口技術(shù)? 海洋3 周平 伍云輝 ?單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)

7、? 電子科技大學(xué)4 吳金戌 郭庭吉 ?8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用? 清華大學(xué)5 黃正謹(jǐn)?shù)??電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽題解析? 東南大學(xué) 附 錄程序：/*理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院*/*周望君*/ /*自行車測(cè)速儀程序*/*include*include*define uchar unsigned char*define uint unsigned int/*液晶屏相關(guān)局部*/*define lcd_port P0 /液晶屏指令、數(shù)據(jù)通信接口sbit rs=P27; /液晶屏存放器選擇接口rs=0時(shí)選擇指令存放器，rs=1時(shí)選擇數(shù)據(jù)存放器sbit rw=P26;/液晶屏讀寫選擇接口rw=0時(shí)選擇寫入，rw=1時(shí)選

8、擇讀出sbit en=P25;/液晶屏使能接口en=0時(shí)通信接口中斷，en=1時(shí)通信接口接通sbit ret=P24; /液晶屏主復(fù)位引腳/*子函數(shù)局部*/void delayms_lcd(uint ms);/延時(shí)子函數(shù),時(shí)間為1msvoid delay_n10_us(uint n); /10微秒延時(shí)函數(shù)(n*10us) void lcd_wr_mand(uchar );/向液晶屏輸入命令子函數(shù)void lcd_wr_data(uchar dat);/向液晶屏輸入數(shù)據(jù)單字節(jié)子函數(shù)void lcd_int();/LCD初始化void picture_show0(); /12864畫面0void

9、picture_show1(); /12864畫面1void picture_show2();/12864畫面2void picture_select(); /12864畫面選擇void key_select(); /按鍵相關(guān)判斷void interrupt_set(); /中斷函數(shù)參數(shù)設(shè)定void start_24C02(); /24C02起始信號(hào)void write_one_char(uchar *);/寫入一個(gè)字節(jié)void wait_ack(); /等待應(yīng)答uchar read_one_char(); /讀出一個(gè)字節(jié)void stop_24C02(); /24C02終止信號(hào)void re

10、ad_total_distance(); /讀出24C02中數(shù)據(jù)并且賦值給total_distancevoid write_total_distance(); /寫入24C02中total_distance數(shù)據(jù)void write_total_distance1(); /寫入24C02中total_distance數(shù)據(jù)void forbid_data(); /限制所有變量的取值/*24C02相關(guān)局部*/sbit SCL=P15;/串口時(shí)鐘引腳sbit SDA=P14;/串口數(shù)據(jù)引腳/*相關(guān)數(shù)組局部*/uchar code data1=歡送使用;uchar code data2=自行車測(cè)速儀;u

11、char code data3=制作人;uchar code data4=周望君;uchar code data5=向輝;uchar code data6=總里程;uchar code data7=分里程;uchar code data8=速度;uchar code data9=加速度;uchar code data10=坡度;uchar code data11=卡路里;uchar code data12=請(qǐng)注意平安;uchar code data_show=0123456789;/*相關(guān)變量局部*/uint new_total_distance=0,old_total_distance=0;

12、 /四位數(shù)據(jù)uint new_part_distance=0,old_part_distance=0; /三位數(shù)據(jù)uint old_speed=0,new_speed=0; /兩位數(shù)據(jù)uint old_acceleration=0,new_acceleration=0; /兩位數(shù)據(jù)uint old_ascent=0,new_ascent=0; /三位數(shù)據(jù)uint calorie=0; /三位數(shù)據(jù)uchar old_j=0,new_j=0,part_flag=0,write_flag=0,show_flag=0,control_flag=0;static uint time=0;/*按鍵相關(guān)*/

13、sbit key1=P10; /頁(yè)面上翻sbit key2=P11; /手動(dòng)保存sbit key3=P12; /頁(yè)面下翻sbit key4=P13; /去除分里程數(shù)據(jù)/*霍爾傳感器相關(guān)局部*/sbit A3145_OUT=P23;/*/void main()read_total_distance();lcd_int(); /LCD初始化picture_show0();delayms_lcd(2000);lcd_int();picture_show1();delayms_lcd(2000);lcd_int();picture_show2();delayms_lcd(2000);interrupt

14、_set();A3145_OUT=1;while(1)key_select();picture_select();if(control_flag=0)new_total_distance=new_part_distance;if(show_flag=1)if(old_j=1)picture_show1();if(old_j=2)picture_show2();if(part_flag=1)while(A3145_OUT=0) ;ET0=0;TR0=0;new_speed=250/time;new_acceleration=(new_speed-old_speed)*50/time;time=0

15、;ET0=1;TR0=1;new_part_distance+=5;calorie=(calorie+5);part_flag=0;show_flag=1;forbid_data();/*限制所有變量的取值*/void forbid_data()if(old_total_distance+new_total_distance)9999)new_total_distance=old_total_distance=0;if(new_part_distance999)new_part_distance=0;write_total_distance();read_total_distance();if

16、(new_speed99)new_speed=0;if(new_acceleration99)new_acceleration=0;if(calorie999)calorie=0;/*LCD顯示畫面0*/void picture_show0()uchar i;i=0;lcd_wr_mand(0*82);/設(shè)置液晶屏的顯示位置while(data1i!=0)lcd_wr_data(data1i);i+;i=0;lcd_wr_mand(0*91);while(data2i!=0)lcd_wr_data(data2i);i+;i=0;lcd_wr_mand(0*8A);while(data3i!=0

17、)lcd_wr_data(data3i);i+;i=0;lcd_wr_mand(0*99);while(data4i!=0)lcd_wr_data(data4i);i+;i=0;lcd_wr_mand(0*9C);while(data5i!=0)lcd_wr_data(data5i);i+; /*LCD畫面1*/ void picture_show1() uchar i,flag=0;uint temp;i=0; lcd_wr_mand(0*81);/設(shè)置液晶屏的顯示位置while(data6i!=0)lcd_wr_data(data6i);i+;lcd_wr_mand(0*84);temp=

18、(new_total_distance+old_total_distance);if(temp/1000=0) lcd_wr_data( );elselcd_wr_data(data_showtemp/1000);/顯示數(shù)據(jù)字符flag=1;temp%=1000;if(temp/100)!=0|flag=1)lcd_wr_data(data_showtemp/100);/顯示數(shù)據(jù)字符flag=1;else lcd_wr_data( );temp%=100;if(temp/10)!=0|flag=1)lcd_wr_data(data_showtemp/10);/顯示數(shù)據(jù)字符flag=1;else

19、lcd_wr_data( );temp%=10;lcd_wr_data(data_showtemp);/顯示數(shù)據(jù)字符lcd_wr_mand(0*86);lcd_wr_data(m);i=0;flag=0;lcd_wr_mand(0*91);while(data7i!=0)lcd_wr_data(data7i);i+;lcd_wr_mand(0*94); temp=new_part_distance;if(temp/100=0)lcd_wr_data( );elselcd_wr_data(data_showtemp/100);/顯示數(shù)據(jù)字符flag=1;temp%=100;if(temp/10)

20、!=0|flag=1)lcd_wr_data(data_showtemp/10);/顯示數(shù)據(jù)字符flag=1;elselcd_wr_data( );temp%=10;lcd_wr_data(data_showtemp);/顯示數(shù)據(jù)字符lcd_wr_mand(0*96); lcd_wr_data(m);i=0;flag=0;lcd_wr_mand(0*89);while(data8i!=0)lcd_wr_data(data8i);i+;lcd_wr_mand(0*8B);temp=new_speed;if(temp/10=0)lcd_wr_data( );elselcd_wr_data(data

21、_showtemp/10);/顯示數(shù)據(jù)字符temp%=10;lcd_wr_data(data_showtemp);/顯示數(shù)據(jù)字符lcd_wr_mand(0*8C);lcd_wr_data(m);lcd_wr_data(/);lcd_wr_data(s);i=0;old_speed=new_speed;lcd_wr_mand(0*99);while(data12i!=0)lcd_wr_data(data12i);i+; /*LCD畫面2*/void picture_show2() uchar i,flag=0;uint temp; i=0;lcd_wr_mand(0*81);while(data

22、9i!=0)lcd_wr_data(data9i);i+;lcd_wr_mand(0*84);temp=new_acceleration;if(temp/10=0)lcd_wr_data( );elselcd_wr_data(data_showtemp/10);/顯示數(shù)據(jù)字符temp%=10;lcd_wr_data(data_showtemp);/顯示數(shù)據(jù)字符lcd_wr_mand(0*85);lcd_wr_data(m);lcd_wr_data(/);lcd_wr_data(s);lcd_wr_data(2);i=0; flag=0;lcd_wr_mand(0*91);while(data1

23、0i!=0)lcd_wr_data(data10i);i+; lcd_wr_mand(0*93);temp=new_ascent;if(temp/100=0)lcd_wr_data( );elselcd_wr_data(data_showtemp/100);/顯示數(shù)據(jù)字符flag=1;temp%=100;if(temp/10)!=0|flag=1)lcd_wr_data(data_showtemp/10);/顯示數(shù)據(jù)字符flag=1;elselcd_wr_data( );temp%=10;lcd_wr_data(data_showtemp);/顯示數(shù)據(jù)字符lcd_wr_mand(0*95);l

24、cd_wr_data(0*09);i=0;flag=0;lcd_wr_mand(0*89);while(data11i!=0)lcd_wr_data(data11i);i+; lcd_wr_mand(0*8C);temp=calorie;if(temp/100=0)lcd_wr_data( );elselcd_wr_data(data_showtemp/100);flag=1;temp%=100;if(temp/10)!=0|flag=1)lcd_wr_data(data_showtemp/10);/顯示數(shù)據(jù)字符flag=1;elselcd_wr_data( );temp%=10;lcd_wr

25、_data(data_showtemp);/顯示數(shù)據(jù)字符lcd_wr_mand(0*8E);lcd_wr_data(k);i=0;flag=0;lcd_wr_mand(0*99);while(data12i!=0)lcd_wr_data(data12i);i+; /*LCD初始化*/void lcd_int()ret=0;/液晶屏復(fù)位delayms_lcd(2);ret=1;delayms_lcd(2);lcd_wr_mand(0*30);/啟動(dòng)液晶屏根本指令集并開(kāi)啟繪圖顯示功能lcd_wr_mand(0*0c);/開(kāi)顯示,關(guān)光標(biāo),不閃爍lcd_wr_mand(0*06); /字符進(jìn)入模式為:

26、字符不動(dòng),光標(biāo)右移,地址加一lcd_wr_mand(0*01); /清屏 delayms_lcd(2); /等待清屏完成/*向液晶屏寫入命令子函數(shù)*/void lcd_wr_mand(uchar )en=0;/關(guān)閉通信，為設(shè)置參數(shù)做準(zhǔn)備rs=0;/選擇指令存放器rw=0;/寫入液晶en=1;/為開(kāi)場(chǎng)通信做準(zhǔn)備lcd_port=;delay_n10_us(8);/大于72us的延時(shí)(根據(jù)手冊(cè))en=0;/數(shù)據(jù)送如液晶屏并關(guān)閉通信(en的下降沿液晶屏接收數(shù)據(jù))/*向液晶屏輸入數(shù)據(jù)子函數(shù)*/void lcd_wr_data(uchar dat)en=0;/關(guān)閉通信，為設(shè)置參數(shù)做準(zhǔn)備rs=1;/選擇數(shù)

27、據(jù)存放器rw=0;/寫入液晶en=1;/為開(kāi)場(chǎng)通信做準(zhǔn)備lcd_port=dat;delay_n10_us(8);/大于72us的延時(shí)(根據(jù)手冊(cè))en=0;/數(shù)據(jù)送如液晶屏并關(guān)閉通信(en的下降沿液晶屏接收數(shù)據(jù)) /*毫秒延時(shí)函數(shù),延時(shí)1ms*/void delayms_lcd(uint ms)uchar i;while(ms-)for(i=0;i121;i+);/*10微秒延時(shí)函數(shù)(n*10us)*/void delay_n10_us(uint n)while(n-)_nop_();_nop_();/*LCD顯示畫面選擇*/void picture_select() if(old_j=new

28、_j);elseswitch(new_j) case 1 :lcd_int(); picture_show1();old_j=new_j; break; case 2 :lcd_int(); picture_show2();old_j=new_j; break; /*按鍵相關(guān)判斷*/void key_select()if(key1=0)delayms_lcd(7);if(key1=0)new_j=2;while(key1=0);if(key2=0)delayms_lcd(7);if(key2=0)old_total_distance+=new_total_distance;new_total_

29、distance=0;write_total_distance();control_flag=1;while(key2=0);if(key3=0)delayms_lcd(7);if(key3=0)new_j=1;while(key3=0);if(key4=0)delayms_lcd(7);if(key4=0)old_total_distance+=new_total_distance;new_part_distance=0;while(key4=0);/*中斷函數(shù)參數(shù)設(shè)定*/void interrupt_set()TMOD=0*11;/0001 0001 T1、T0工作在定時(shí)方式1TH1=(6

30、5536-10000)/256;/T1定時(shí)時(shí)間為10毫秒10000微秒TL1=(65536-10000)%256;TH0=(65536-20000)/256;TL0=(65536-20000)%256;ET1=1;/啟動(dòng)T1中斷允許位ET0=1;EA=1;/啟動(dòng)總中斷允許位TR1=1;/啟動(dòng)T1TR0=1;/*T1中斷函數(shù)*/void timer1() interrupt 3 using 1ET1=0;/關(guān)閉T1中斷允許位TH1=(65536-10000)/256;/重設(shè)T1定時(shí)時(shí)間為10毫秒10000微秒TL1=(65536-10000)%256;if(A3145_OUT=0)part_fl

31、ag=1;ET1=1;/開(kāi)啟T1中斷允許位/*T0中斷函數(shù)*/void timer2() interrupt 1 using 2TH0=(65536-20000)/256;TL0=(65536-20000)%256;time+;/*寫入24C02中數(shù)據(jù)*/void write_total_distance()start_24C02();write_one_char(0*a0);wait_ack();write_one_char(0*01);wait_ack();write_one_char(old_total_distance/256);wait_ack();stop_24C02();delayms_lcd(100);start_24C02();write_one_char(0*a0);wait_ack();write_one_char(0*02);wait_ack();write_one_char(old_total_distance%256);wait_ack();stop_24C02();delayms_lcd