单片机自行车测速仪毕业设计答辩
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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。
显示芯片ＬＣＤ１602
• 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 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。
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STC89C52 • 2.温度芯片DS18B20 • 3.时钟芯片DS1302 • 4.显示芯片ＬＣＤ1602
主控芯片STC89C52
主程序流程图
开始Biblioteka Baidu初始化
温度，时钟工作
开中断
计算速度里程
显示时间温度速度里程
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！
DS18B20可使系统结构更趋简单， 可靠高在测温精度、转换时间、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 DS1302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VCC>2.0V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。
• 1.一个8位微处理器CPU • 2.片内数据存储器RAM和特殊 功能寄存器SFR • 3.片内程序存储器ROM • 4.两个定时/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
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。
温度芯片DS18Ｂ20
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 9～12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。
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。
显示芯片ＬＣＤ１602
• 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 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。
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STC89C52 • 2.温度芯片DS18B20 • 3.时钟芯片DS1302 • 4.显示芯片ＬＣＤ1602
主控芯片STC89C52
主程序流程图
开始Biblioteka Baidu初始化
温度，时钟工作
开中断
计算速度里程
显示时间温度速度里程
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！
DS18B20可使系统结构更趋简单， 可靠高在测温精度、转换时间、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 DS1302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VCC>2.0V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。
• 1.一个8位微处理器CPU • 2.片内数据存储器RAM和特殊 功能寄存器SFR • 3.片内程序存储器ROM • 4.两个定时/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
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。
温度芯片DS18Ｂ20
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 9～12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。