基于单片机的电动车里程记录仪的设计

目录

第 1 章绪论....................................................................... 错误!未定义书签。

1.1课题背景........................................................................... 错误!未定义书签。

1.2设计的整体思路 (2)

第 2 章硬件的设计 (4)

2.1 AT89C52系列单片机的介绍 (4)

2.2存储电路 (5)

2.3时钟电路 (6)

2.4复位电路 (7)

2.5显示电路 (8)

2.6报警电路 (9)

第 3 章软件的设计与调试 (9)

3.1子程序与主函数的设计 (9)

3.2 Protues仿真过程........................................................... 错误!未定义书签。参考文献. (14)

附录一硬件设计原理图 (15)

附录二程序清单 (16)

第 1 章绪论

单片机现在渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。

1.1课题背景

本题目根据车速、里程的测量原理，以MCS-51系列单片机为核心器件，组成点阵式的液晶显示屏，通过编程显示车速、里程。按照设计要求熟悉系统硬件电路、接口电路，完成硬件电路的电路板的设计，完成该系统的程序设计，提交程序设计框图及程序设计清单。

1.2设计的整体思路

设计包括硬件设计和软件设计，其中硬件是基础软件是核心，软件的数据通过硬件进行处理和控制，最终实现用户的功能。

一、硬件介绍

本设计的硬件包括：

AT89C52芯片：程序的处理和控制中心。

数字码盘：模拟霍尔传感器，向芯片外部中断提供脉冲。

RESPACK8八位排阻：将P0口拉成高电平。

1602液晶显示屏：显示速度和路程数据。

24C02C：存储总里程数据

二、主要技术指标

1、计算速度和路程。

2、存贮历史里程数据。

3、量程记满时清除历史里程数据。

4、显示及时速度。

5、超速报警

三、设计原理框图如下：

1.2软件设计流程图

第 2 章硬件电路的设计

2.1 AT89C52系列单片机的介绍

AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8K bytes 的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256 bytes 的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元，功能强大AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。

功能特性概述：

AT89C52提供以下标准功能：8K 字节Flash闪速存储器，256字节内部RAM，32个I/O口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C52可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。引脚如图2.1所示。振荡器反相放大器如图2.2所示。

图2.1 AT89C52引脚图

XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。

XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。

中断：

AT89C52共有6个中断向量：两个外中断（INT0和INT1），3个定时器中断（定时器0，1，2）和串行口中断。所有这些中断源可通过分别设置专用寄存器IE的置位或清0来控制每一个中断的允许或禁止。IE也有一个总禁止位EA，它能控制所有中断的允许或禁止。

2.２存储电路

SCK串行时钟：AT24C02串行时钟输入管脚用于产生器件所有数据发送或接收的时钟。

SDA 串行数据/地址：CAT24WC02双向串行数据/地址管脚用于器件所有数据的发送或接收，是一个开漏输出管脚可与其它开漏输出或集电极开路输出进行线或（wire-OR ）。

WP 写保护：如果WP 管脚连接到Vcc 所有的内容都被写保护，只能读。当WP 管脚连接到Vss 或悬空，允许器件进行正常的读/写操作。

本次设计采用的24C02是为了防止掉电时里程数据的丢失，由于24C02C 的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传输数据，所以只用两根线SCK 和SDA 与单片机传输数据。在软件编程时采用2E PROM 程序包来控制24C02C 发送或接受数据。

2.３ 时钟电路

时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准，有条不紊地一拍一拍地工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。AT89C52片内由一个反相放大器构成振荡器，可以由它产生时钟。常用的时钟电路有两种方式，一种是内部时钟方式，另一种为外部时钟方式。本设计采用前者。

单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，该高增益反相放大器的输入为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和电容，就构成一个稳定的自激振荡器。

电路中的电容C1和C2常选择为30P 左右。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响振荡器的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。而外接晶体的振荡频率的大小，主要取决于单片机的工作频率范围，每一种单片机都有自己的最大工作频率，外接的晶体振荡频率不大于单片机的最大工作频率即可。此外，如果单片机有串行通信，则应该选择振荡频率除以串行通信频率可以除尽的晶体。本设计晶振采用12MHz ，则计数周期为

6111210112

T Hz ==⨯⨯μ（）S ２.４ 复位电路

AT89C52单片机的复位输入引脚RET 为AT89C52提供了初始化的手段。有了它可以使程序从指定处开始执行，即从程序存储器中的0000H 地址单元开始执行