以智能速度里程表为主的多功能任务Word文件下载.docx
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D)当按下D按键,实现速度里程表上显示所测的速度和总里程数。
二、总体设计
2.1系统组成
电子钟是由AT89C52单片机、速度里程表、LED流水灯电路、报警电路时钟电路、动态数码管显示电路所组成,各部分完成功能各异。
其中,单片机
2.2各部分电路控制
该设计运用汇编语言来控制单片机AT89C52来实现LED流水灯、报警器、动态数码显示、速度里程表功能。
其中速度里程表设计能实时地将所测的速度显示出来,同时也能够累计显示总里程数。
该速度里程表能将传感器输入到单片机的脉冲信号的宽度(传感器将车速转变成相应宽度的脉冲信号)实时地测量出来,然后通过单片机计算出速度和里程,再将所得的数据存储到串口数据存储器,并由串口液晶显示模块实时显示出所测速度。
2.2设计原理图
图2速度里程表电路原理图
四、硬件单元设计
4.1LED灯显示
本次课程设计中,“程序语言”通过“翻译”软件“翻译”成单片机所需的二进制代码,单片机可工作。
要用外加电源和分压电阻来控制低电平驱动点亮,因为单片机不能直接高电平驱动LED灯。
如图D1-D8和R1、R2以及R6-R11连接到单片机IO口,当P1口某脚变低时相应LED发光。
实现LED灯的闪烁,只需利用编程方法依次从低位到高位逐个变为低电平,等待少许时刻再变高即可。
图6LED灯显示电路图
4.2时钟控制
石英晶体振荡器它的基本构成大致是:
从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片,在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器。
其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
HMOS型MCS-51外部时钟源的接发:
在XTLA1和XTLA2两端跨接晶体或陶瓷振荡器,与内部反相器构成稳定的自激振荡器。
其发出的时钟脉冲直接送入片内定时控制部件,其中C电容对频率有微调作用。
4.3数码管显示
为了能使电路简单我们采用数码管动态显示方式。
数码管不同位显示的时间间隔可以通过调整延时程序的延时长短来完成。
数码管显示的时间间隔也能够确定数码管显示时的亮度,若显示的时间间隔长,显示时数码管的亮度将亮些,若显示的时间间隔短,显示时数码管的亮度将暗些。
若显示的时间间隔过长的话,数码管显示时将产生闪烁现象。
图3数码管显示图
4.4AT89C52
AT89C52是此次课程设计的核心部分。
其管脚图如下:
图8AT89C52管脚图
AT89C52各管脚功能如下:
VCC:
供电电压;
GND:
接地;
P0口:
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
;
P1口:
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流;
P2口:
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流;
P3口:
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入;
P3口管脚功能:
P3.0是RXD(串行输入口);
P3.1是TXD(串行输出口);
P3.2是/INT0(外部中断0);
P3.3是/INT1(外部中断1);
P3.4是T0(记时器0外部输入);
P3.5是T1(记时器1外部输入);
P3.6是/WR(外部数据存储器写选通);
P3.7是/RD(外部数据存储器读选通);
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:
复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:
当访问外部存储器时,地址锁存允许输出电平用于锁存地址的地位字节。
/PSEN:
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP:
当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
XTAL1:
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:
来自反向振荡器的输出。
4.5扬声器
图5扬声器原理图
蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的。
因此需要一定的电流才能驱动它,单片机IO口输出的电流较小,其TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器,因此需要增加一个电流放大的电路。
程序中通过改变单片机对应IO口输出波形的频率,就可以调整控制蜂鸣器音调,产生各种不同音色、音调的声音。
另外,改变其占空比,也可以控制蜂鸣器的声音大小。
可以有两种驱动方式,即用PNP或NPN三极管电流放大电路驱动。
本电路通过一个PNP三极管9012来放大驱动蜂鸣器,当输出高电平时,三极管Q1截止,没有电流流过线圈,蜂鸣器不发声;
当输出低电平时,三极管导通,这样蜂鸣器的电流形成回路,发出声音。
因此,我们可以通过程序控制IO口输出的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭,从而实现各种可能音响的产生。
4.6键盘
在MCS-51系列单片机的指令系统中设有散转指令JMP@A+DPTR,可看成是专门配合键入程序是整个应用程序的核心部分。
图7键盘电路
键盘的操作,无论是按键或键盘都是利用机械触点的合、断作用。
一个电压信号通过机械触点的闭合、断开过程。
由于机械触点的弹性作用,在闭合及断开瞬间均有抖动过程,会出现一系列负脉冲。
抖动时间的长短,与开关的机械特性有关,一般为5—10ms。
三、参考程序
ORG0000H;
程序执行开始地址
LJMPMAIN;
跳转到标号start执行
ORG0003H;
外部中断0入口地址
LJMPEXINT0
ORG001BH;
定时器T1中断程序入口
LJMPINTT1;
跳至INTT1执行
ORG0100H
MAIN:
MOVSP,#10H
SETBIT0
SETBEA
SETBET1
MOVTMOD,#10H
MOVTL1,#0B0H;
设置定时时间0.008s
MOVTH1,#3CH
MOVR0,#14H
AJMPSTART
START:
LCALLKEY;
调用按键子程序
AJMPSTART
KEY:
MOVP1,#0F0H;
单片机按键口置位
MOVA,P1
MOVB,A
ACALLDELAY2
CJNEA,B,K4;
判断是否有键按下,没有则转移
CJNEA,#0E0H,K1;
判断KEYA键是否按下,没有则转移
AJMPKEYA;
KEYA键按下,执行扬声器子程序
K1:
CJNEA,#0D0H,K2;
判断KEYB键是否按下,没有则转移
AJMPKEYB;
KEYB键按下,执行流水灯子程序
K2:
CJNEA,#0B0H,K3;
判断KEYC键是否按下,没有则转移
AJMPKEYC;
KEYC键按下,执行数码管动态显示子程序
K3:
CJNEA,#070H,K4;
判断KEYD键是否按下,没有则转移
AJMPKEYD;
KEYD键按下,执行速度里程表子程序
K4:
RET
;
*******扬声器*******
KEYA:
MOVR7,0AH
LP:
MOVR6,#0FFH
SETBP3.7
DJNZR6,$
CLRP3.7
DJNZR7,LP
LCALLDELAY1
RET
*******流水灯*******
KEYB:
MOVP2,#11111110B
MOVP2,#11111101B
MOVP2,#11111011B
MOVP2,#11110111B
MOVP2,#11101111B
MOVP2,#11011111B
MOVP2,#10111111B
MOVP2,#01111111B
SETBP2.7
RET
数码管动态显示
KEYC:
CLRP1.0
MOVP0,#99H
SETBP1.3
ACALLDELAY2
MOVP0,#0FFH
CLRP1.3
MOVP0,#0B0H
SETBP1.2
CLRP1.2
MOVP0,#0A4H
SETBP1.1
CLRP1.1
MOVP0,#0F9H
SETBP1.0
速度里程表
KEYD:
SETBEX0
SETBTR1
MOVDPTR,#TABLE
DISPALY:
MOVA,P3
ANLA,#08H
JNZS2
MOV20H,31H
MOV21H,32H
MOV22H,33H
MOV23H,34H
CLRP1.0
MOVA,20H
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
SETBP1.3
MOVP0,#0FFH
CLRP1.3
MOVA,21H
SETBP1.2
CLRP1.2
MOVA,22H
S3:
SETBP1.1
CLRP1.1
MOVA,23H
SETBP1.0
S2:
MOVA,31H
MOVA,32H
MOVA,33H
CLRACC.7
MOVA,34H
DELAY1:
MOVR5,#25;
延时0.5s
DL1:
MOVR4,#100
DL2:
MOVR3,#100
DJNZR3,$
DJNZR4,DL2
DJNZR5,DL1
DELAY2:
MOVR4,#10;
延时2ms
DL3:
MOVR3,#100
DJNZR3,$
DJNZR4,DL3
EXINT0:
PUSHPSW
PUSHACC
INC30H
MOVA,30H
CJNEA,#0AH,LOOP1
MOV30H,#00H
INC31H
MOV31H,#00H
INC32H
MOV32H,#00H
INC33H
MOV33H,#00H
INC34H
LOOP1:
INC40H
MOVA,40H
CJNEA,#0AH,LOOP2
MOV40H,#00H
INC41H
MOVA,41H
MOV41H,#00H
INC42H
MOVA,42H
MOV42H,#00H
INC43H
LOOP2:
POPACC
POPPSW
RETI
TABLE:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H
速度计算
INTT1:
;
计数时间减1
MOVTL1,#0B0H;
MOVTH1,#3CH
DJNZR0,KK1;
计数时间是否到1S,没到跳转
MOV20H,40H
MOV21H,41H
MOV22H,42H
MOV23H,43H
MOV40H,#0H
MOV41H,#0H
MOV42H,#0H
MOV43H,#0H
MOVR0,#14H
KK1:
RETI
END
五、软件调试与硬件调试
5.1硬件调试
1、从桌面或【开始】菜单选择【程序】KeilUvision命令,打开此软件,进入KeilUvision界面。
打开软件后,在Project菜单中选择NewProject命令,打开一个新项目。
保存此项目,输入工程文件名后,并保存工程文件的目录。
2、为项目文件选择一个目标器件,即选择8051的类型。
在Database列表框中选择“ATML89C52”,确定。
用鼠标对准项目工作区的目标1,点击右键在弹出的菜单中选择“为目标‘目标1’设置选项”。
在为“为目标‘目标1’设置选项”中,点击“调试”菜单,在此菜单中可选择使用硬件仿真或软件仿真,若连接实验箱时则选择硬件仿真,点击硬件仿真选项后面的[调试]选项,在此对话框中选择串口波特率,波特率为38400。
3、上述设置好后,点击“文件/新建”,创建源程序文件并输入程序代码。
输入好代码后点击“文件/保存”。
把源文件添加到项目中,用鼠标指在目标工作区的目标1,点击右键在弹出的菜单中选择添加文件到源代码组,在弹出的添加文件框中,选择需要添加到项目中的文件。
开始编译,点击编译连接的图标,对项目文件进行编译。
打开Proteus软件,对AT89C52的元件进行编辑,添加Keil中创建的HEX文件,启动仿真。
5.2硬件调试
1、LED流水灯测试:
通过按按键B,观察到LED流水灯显示,并循环2次;
与相应的程序代码相比较,结果正确。
2、蜂鸣器测试:
通过按按键A,听到蜂鸣器发出“嘀”,“嘀”的响声;
3、速度里程表测试:
通过按按键D,每秒显示脉冲的个数以及脉冲的总数即里程数。
4、数码管测试:
通过按按键C,观察数码管显示,正确。
六、设计总结
很感谢学校和老师给我们安排了这次单片机课程设计,这次课程设计让我真正感受到的是合作的重要,许多时候都是组员的讨论,老师的指导中的一句半句启发了我,就出现的让人欣喜的结果;
理论知识同样很重要,有些问题都是由于基础知识掌握不好才出现的。
其次我认识到自己在课堂中学到的知识是不够的,必须在课外借阅一些有关单片机方面的书籍,增长自己的认识面。
我们要以谦虚谨慎的态度面对专业知识,这样才能掌握更多的知识,以后走上社会才能将理论与实际更好地结合。
七、参考文献
(1)梅丽凤.单片机原理及接口技术.北京交通大学出版社.
(2)基于Proteus的8051单片机实例教程.电子工业出版社
(3)谭浩强.单片机课程设计.北京:
清华大学出版社
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- 关 键 词:
- 智能 速度 里程表 为主 多功能 任务