自行车测速仪设计报告Word文档格式.docx
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Bicylespeedometer；
Hallsensors；
Angleaccelerationsensor；
目 录
１ 设计要求 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
２ 设计方案 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
２.1 芯片的选择 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
２.2 霍尔传感器与单片机的通信 ．．．．．．．．．．．．．．
２.3 12864液晶屏与单片机 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．
２.4 单片机与24C02 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
２.5 单片机与MMA7455 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
２.6 单片机下载程序 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
３ 总体方案 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
３.１ 工作原理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
３.２ 总体设计 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
４ 系统硬件设计 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
４.１ STC89C52RC单片机最小系统 ．．．．．．．．．．．．．
４.２ 各部分电路电路图 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
４.３ 整体电路 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
５ 系统软件设计 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
５.１ 主程序流程 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
参考文献 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
附录 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
１设计要求
1.1发光二极管模块在暗处自动点亮功能。
1.2利用霍尔传感器采集信号，由单片机处理后控制外围设备工作。
1.3利用单片机控制12864液晶屏显示。
1.4将指定的数据放入24C02中，达到断电不丢失的效果。
1.5用KeiluVision3编写C程序，利用单片机最小系统烧写程序到单片机。
1.6利用传感器模块计算倾角（坡度），由12864液晶显示。
２设计方案
2.1芯片的选择
自行车测速仪按系统功能实现要求,决定控制系统采用STC89C52RC单片机,采集信号的霍尔传感器采用A3144，保存信息的E^2PROM24C02，计算倾角的加速度倾角传感器MMA7455，用于显示的12864液晶。
2.2霍尔传感器与单片机之间的通信
将霍尔传感器的信号输出端和单片机的某一个I/O口相连（本板子中使用P2^3），通过检测P2^3电平的下降沿和上升沿来编写程序，以达到计数的功能。
2.312864液晶屏与单片机
将12864液晶屏按照其操作指南正确连接在电路中，编写程序，由单片机控制12864液晶显示各种数据。
2.4单片机与24C02
程序编写中，要求保存功能的按键按下时，总里程的数据写入到24C02芯片中，达到断电不丢失的功能。
将24C02按照操作手册正确连接到电路中，由单片机控制，当检查到按键按下时，执行程序：
经总里程数据写入24C02中，保存起来。
2.5单片机与MMA7455
此模块是用集成工艺制作好的商品。
按照操作手册正确连接到电路中，根据芯片资料和示例程序可以使其输出角度值，然后在12864中显示出来。
2.6单片机下载程序
利用单片机最小系统和串口（配合MAX232转电平芯片），借助STC下载器完成程序的烧写。
3总体方案
3.1工作原理
本实验主要是利用STC89C52RC、12864液晶、24C02E^2PROM、霍尔传感器和加速度倾角传感器来实现自行车测速功能。
3.2 设计总体框图
4系统硬件设计
4.1STC89C52RC单片机最小系统
4.1.1 最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。
4.2各部分电路
4.2.1主要控制部分（STC89C52RC）
4.2.212864液晶部分
4.2.324C02部分电路
4.2.4串口及MAX232部分
4.2.5倾角传感器MMA7455
4.2.6霍尔传感器部分
4.2.7发光二极管独立显示模块
4.3整体电路
5系统软件设计
主程序流程图
参考文献
[1]沈红卫《基于单片机结构的智能系统设计与实现》电子工业出版社
[2]黄惠媛《单片机原理与接口技术》海洋出版社
[3]周平伍云辉《单片机应用技术》电子科技大学出版社
[4]吴金戌沈金阳郭庭吉《8051单片机实践与应用》清华大学出版社
[5]黄正谨等《电子设计竞赛赛题解析》东南大学出版社
附录
程序：
/*************河北大学电信学院***********/
/*******************李炜*****************/
/***********自行车测速仪程序**************/
#include<
reg52.h>
intrins.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
/**********液晶屏相关部分*****************/
#definelcd_portP0//液晶屏指令、数据通信接口
sbitrs=P2^7;
//液晶屏寄存器选择接口（rs=0时选择指令寄存器，rs=1时选择数据寄存器）
sbitrw=P2^6;
//液晶屏读写选择接口（rw=0时选择写入，rw=1时选择读出）
sbiten=P2^5;
//液晶屏使能接口（en=0时通信接口中断，en=1时通信接口接通）
sbitret=P2^4;
//液晶屏主复位引脚
/*********子函数部分*****************/
voiddelayms_lcd（uintms）;
//延时子函数,时间为1ms
voiddelay_n10_us（uintn）;
//10微秒延时函数（n*10us）
voidlcd_wr_command（ucharcom）;
//向液晶屏输入命令子函数
voidlcd_wr_data（uchardat）;
//向液晶屏输入数据单字节子函数
voidlcd_int（）;
//LCD初始化
voidpicture_show0（）;
//12864画面0
voidpicture_show1（）;
//12864画面1
voidpicture_show2（）;
//12864画面2
voidpicture_select（）;
//12864画面选择
voidkey_select（）;
//按键相关判断
voidinterrupt_set（）;
//中断函数参数设定
voidstart_24C02（）;
//24C02起始信号
voidwrite_one_char（ucharx）;
//写入一个字节
voidwait_ack（）;
//等待应答
ucharread_one_char（）;
//读出一个字节
voidstop_24C02（）;
//24C02终止信号
voidread_total_distance（）;
//读出24C02中数据并且赋值给total_distance
voidwrite_total_distance（）;
//写入24C02中total_distance数据
voidwrite_total_distance1（）;
voidforbid_data（）;
//限制所有变量的取值
/*********24C02相关部分****************/
sbitSCL=P1^5;
//串口时钟引脚
sbitSDA=P1^4;
//串口数据引脚
/**********相关数组部分***********/
ucharcodedata1[]="
欢迎使用"
;
ucharcodedata2[]="
自行车测速仪"
ucharcodedata3[]="
制作人"
ucharcodedata4[]="
李炜"
ucharcodedata5[]="
赵向辉"
ucharcodedata6[]="
总里程"
ucharcodedata7[]="
分里程"
ucharcodedata8[]="
速度"
ucharcodedata9[]="
加速度"
ucharcodedata10[]="
坡度"
ucharcodedata11[]="
卡路里"
ucharcodedata12[]="
请注意安全"
ucharcodedata_show[]="
0123456789"
;
/***********相关变量部分************/
uintnew_total_distance=0,old_total_distance=0;
//四位数据
uintnew_part_distance=0,old_part_distance=0;
//三位数据
uintold_speed=0,new_speed=0;
//两位数据
uintold_acceleration=0,new_acceleration=0;
uintold_ascent=0,new_ascent=0;
uintcalorie=0;
ucharold_j=0,new_j=0,part_flag=0,write_flag=0,show_flag=0,control_flag=0;
staticuinttime=0;
/*******按键相关**************/
sbitkey1=P1^0;
//页面上翻
sbitkey2=P1^1;
//手动保存
sbitkey3=P1^2;
//页面下翻
sbitkey4=P1^3;
//清除分里程数据
/*********霍尔传感器相关部分**********/
sbitA3145_OUT=P2^3;
/***********************************/
voidmain（）
{
read_total_distance（）;
lcd_int（）;
picture_show0（）;
delayms_lcd（2000）;
picture_show1（）;
picture_show2（）;
interrupt_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;
ET0=1;
TR0=1;
new_part_distance+=5;
calorie=（calorie+5）;
part_flag=0;
show_flag=1;
forbid_data（）;
}
}
/************限制所有变量的取值************/
voidforbid_data（）
if（（old_total_distance+new_total_distance）>
9999）
{
new_total_distance=old_total_distance=0;
if（new_part_distance>
999）
new_part_distance=0;
write_total_distance（）;
read_total_distance（）;
if（new_speed>
99）
new_speed=0;
if（new_acceleration>
new_acceleration=0;
if（calorie>
calorie=0;
/***********LCD显示画面0********************/
voidpicture_show0（）
{
uchari;
i=0;
lcd_wr_command（0x82）;
//设置液晶屏的显示位置
while（data1[i]!
=0）
lcd_wr_data（data1[i]）;
i++;
lcd_wr_command（0x91）;
while（data2[i]!
lcd_wr_data（data2[i]）;
lcd_wr_command（0x8A）;
while（data3[i]!
lcd_wr_data（data3[i]）;
lcd_wr_command（0x99）;
while（data4[i]!
lcd_wr_data（data4[i]）;
lcd_wr_command（0x9C）;
while（data5[i]!
lcd_wr_data（data5[i]）;
/**************LCD画面1********************/
voidpicture_show1（）
uchari,flag=0;
uinttemp;
i=0;
lcd_wr_command（0x81）;
while（data6[i]!
lcd_wr_data（data6[i]）;
i++;
lcd_wr_command（0x84）;
temp=（new_total_distance+old_total_distance）;
if（temp/1000==0）
lcd_wr_data（'
'
）;
else
lcd_wr_data（data_show[temp/1000]）;
//显示数据（字符）
flag=1;
temp%=1000;
if（（temp/100）!
=0||flag==1）
lcd_wr_data（data_show[temp/100]）;
else
temp%=100;
if（（temp/10）!
lcd_wr_data（data_show[temp/10]）;
temp%=10;
lcd_wr_data（data_show[temp]）;
lcd_wr_command（0x86）;
lcd_wr_data（'
m'
flag=0;
lcd_wr_command（0x91）;
while（data7[i]!
lcd_wr_data（data7[i]）;
lcd_wr_command（0x94）;
temp=new_part_distance;
if（temp/100==0）
lcd_wr_command（0x96）;
lcd_wr_command（0x89）;
while（data8[i]!
lcd_wr_data（data8[i]）;
lcd_wr_command（0x8B）;
temp=new_speed;
if（temp/10==0）
temp%=10;
lcd_wr_command（0x8C）;
/'
s'
old_speed=new_speed;
lcd_wr_command（0x99）;
while（data12[i]!
lcd_wr_data（data12[i]）;
/**************LCD画面2********************/
voidpicture_show2（）
i=0;
lcd_wr_command（0x81）;
while（data9[i]!
lcd_wr_data（data9[i]）;
temp=new_acceleration;
lcd_wr_data（data_show[temp/10]）;
lcd_wr_da
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