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1、自行车测速仪的设计,班级：0914101班答辩人：索亚楠指导教师：刘晓芳,绪论,单片机作为一种微型计算机实现了对速度测量的智能化，摆脱了传统由人来计算自行车速度不便，是自行车测速仪必不可少的的设备。本设计采用了STC89C52系列单片机设计一种体积小、操作简单的便携式自行车的速度里程表，它能自动地显示当前自行车行走的距离及运行的速度。,选题背景,本设计主要是对自行车速度、时间以及温度的测量，通过霍尔传感器、温度传感器、时钟芯片，由单片机来处理，使其变得智能化，使人们能够随时了解自行车的速度、时间、温度。自行车不仅仅是普通的运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。因此，人们希望自行
2、车的功用更强大，能给人们带来更多的方便。自行车里程速度表作为自行车的一大辅助工具也正是随着这个要求而迅速发展的，其功能也逐渐从单一的里程显示发展到速度、时间显示，甚至有的还具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能。因此，研究自行车测速仪，有着非常现实的意义。,设计方法,在本设计中，本课题主要是利用霍尔元件、单片机等部件设计一个可用LCD液晶显示器实时显示里程和速度的自行车的速度里程表。具体的硬件电路包括STC89C52单片机的外围电路以及LCD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，软件采用汇编语言编写，软件设计的思想主要是自顶向下，模块化设计，各个
3、子模块逐一设计。,系统框图,系统主要由四个模块组成：主控模块STC89C52、速度传感器、DS18B20、显示模块LCD1602、DS1302。,系统原理图,芯片介绍,1.主控芯片STC89C522.温度芯片DS18B203.时钟芯片DS13024.显示芯片1602,主控芯片STC89C52,1.一个8位微处理器CPU2.片内数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR3.片内程序存储器ROM4.两个定时/计数器T0、T1，可用作定时器，也可用以对外部脉冲进行计 数5.四个8位可编程的并行I/O端口，每个端口既可作输入，也可作输出6.一个串行端口，用于数据的串行通信7.中断控制系统8.内部时钟电路,
4、温度芯片DS1820,DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现912位的数字值读数方式。DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合。DS18B20可以分别在93.75 ms和750 ms完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写，温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。,DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠高在测温精度、转
5、换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。,时钟芯片DS1302,DS1302的引脚排列，其中VCC1为主电源，VCC2为后备电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由VCC1或VCC2两者中的较大者供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1
6、302进行操作。,如果RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在VCC2.0V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端，后面有详细说明，SCLK为时钟输入端。DS1302的引脚功能图如图3.9所示。,显示芯片602,LCD1602写/读操作时序图,软件设计,软件是系统的主要组成部分，也是整个调试的重点和难点工作。本设计采用了C语言，因为C语言更接近机器语言，可以直接存取寄存器和I/O，编写的代码可以非常精确的被执行，可以编写出比一般编译系统高效的代码，可以作为不同语言或不同标准的接口。因此，依据课
7、题设计的要求，采用C语言进行软件编程。C语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和记忆。它同样需要编程者将每一步具体的操作用命令的形式写出来。C程序通常由三部分组成：指令、伪指令和宏指令。C程序的每一句指令只能对应实际操作过程中的一个很细微的动作，例如移动、自增。程序是通过串口模块下载到STC89C52芯片当中的。,主程序流程图,仿真图,致谢,首先，由衷地感谢我的指导老师刘晓芳来老师，百忙中抽时间耐心指导，提出问题所在，指引解决方向。同时，我要感谢河南城建学院对我四年的培养，由衷地感谢所有曾经帮助过我的老师和同学，在此向你们致以深切的谢意！感谢各位评审老师！敬请批评指正！,
