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以 STC89C52单片机为核心,A44E 霍尔传感器测转数,实现对自行车里程/速度的测量,采用1602LCD显示自行车的里程数及速度。文章详细介绍了自行车的速度里程表的硬件电路。硬件部分利用霍尔元件将自行车每转一圈的脉冲数传入单片机系统,然后单片机系统将信号经过处理送显示。软件部分用C语言进行编程,采用模块化设计思想。该系统硬件电路简单,子程序具有通用性,完全符合设计要求。
实现:利用单片机自带的计数器T1对霍尔传感器脉冲信号进行计数。
3. 对数据进行处理,要求用LED显示里程总数和即时速度。
实现:利用软件编程,对数据进行处理得到需要的数值。
最终实现目标:自行车的速度里程表具有里程、速度测试与显示功能,采用单片机作控制,显示电路可显示里程及速度。
单片机源程序如下:
- #include <reg52.h> //调用单片机头文件
- #define uchar unsigned char //无符号字符型 宏定义 变量范围0~255
- #define uint unsigned int //无符号整型 宏定义 变量范围0~65535
- #include "eeprom52.h"
- /******************
- ds1302 内部RAM RAM0 1100 000R/W 1读 0写
- RAM1 1100 001R/W
- .......
- RAM30 1111 110R/W
- ********************/
- sbit clk = P1^3; //ds1302时钟线定义
- sbit io = P1^4; //数据线
- sbit rst = P1^5; //复位线
- //秒 分 时 日 月 年 星期
- uchar code write_add[]={0x80,0x82,0x84,0x86,0x88,0x8c,0x8a}; //写地址
- uchar code read_add[] ={0x81,0x83,0x85,0x87,0x89,0x8d,0x8b}; //读地址
- uchar code init_ds[] ={0x55,0x17,0x15,0x01,0x01,0x13,0x13};
- uchar miao,fen,shi,ri,yue,week,nian;
- uchar i;
- uchar t1_num,t2_num; //计时间中断的次数
- unsigned long speed1,juli,time2;
- float f_hz ,speed_km,speed_m;
- //dlaout time1 ,speed_km,speed_m;
- uchar TH11,TL11;
- uchar flag_en; //开始计算速度使能
- uchar flag_stop_en; //要确定车子是否停下了
- uint juli_s; //每秒走的距离
- uint juli_z; //总路程
- float zhijing = 0.55; //直径 0.55M
- bit flag_1s = 1; //1s
- uchar menu_1; //菜单设置变量
- uchar menu_2; //菜单设置变量
- long zong_lc; //总量程
- uchar flag_200ms;
- uint shudu; //定义速度的变量
- uint bj_shudu = 80; //报警速度
- //这三个引脚参考资料
- sbit rs=P1^0; //寄存器选择信号 H:数据寄存器 L:指令寄存器
- sbit rw=P1^1; //寄存器选择信号 H:数据寄存器 L:指令寄存器
- sbit e =P1^2; //片选信号 下降沿触发
- uchar code table_num[]="0123456789abcdefg";
- uchar i;
- sbit beep = P3^7; //蜂鸣器IO口定义
- /******************1ms 延时函数*******************/
- void delay_1ms(uint q)
- {
- uint i,j;
- for(i=0;i<q;i++)
- for(j=0;j<120;j++);
- }
- /******************把数据保存到单片机内部eepom中******************/
- void write_eeprom()
- {
-
- SectorErase(0x2000);
- byte_write(0x2000, bj_shudu % 256);
- byte_write(0x2001, bj_shudu / 256);
- byte_write(0x2002, zong_lc % 256);
- byte_write(0x2003, zong_lc / 256 % 256);
- byte_write(0x2004, zong_lc / 256 / 256 % 256);
- byte_write(0x2055, a_a);
- }
- /******************把数据从单片机内部eepom中读出来*****************/
- void read_eeprom()
- {
- uint value;
- bj_shudu = byte_read(0x2001);
- bj_shudu <<= 8;
- bj_shudu |= byte_read(0x2000);
- zong_lc = byte_read(0x2004);
- zong_lc <<= 16;
- value = byte_read(0x2003);
- zong_lc |= (value << 8);
- zong_lc |= byte_read(0x2002);
- a_a = byte_read(0x2055);
- }
- /**************开机初始化保存的数据*****************/
- void init_eeprom() //开机初始化保存的数据*
- {
- read_eeprom(); //先读
- if(a_a != 12) //新的单片机初始单片机内问eeprom
- {
- bj_shudu = 50;
- a_a = 12;
- write_eeprom(); //保存数据
- }
- }
- /********************************************************************
- * 名称 : delay_uint()
- * 功能 : 小延时。
- * 输入 : 无
- * 输出 : 无
- ***********************************************************************/
- void delay_uint(uint q)
- {
- while(q--);
- }
- /********************************************************************
- * 名称 : write_com(uchar com)
- * 功能 : 1602命令函数
- * 输入 : 输入的命令值
- * 输出 : 无
- ***********************************************************************/
- void write_com(uchar com)
- {
- i =0;
- e=0;
- rs=0;
- rw=0;
- P0=com;
- delay_uint(25);
- e=1;
- delay_uint(50);
- e=0;
- }
- /********************************************************************
- * 名称 : write_data(uchar dat)
- * 功能 : 1602写数据函数
- * 输入 : 需要写入1602的数据
- * 输出 : 无
- ***********************************************************************/
- void write_data(uchar dat)
- {
- i =0;
- e=0;
- rs=1;
- rw=0;
- P0=dat;
- delay_uint(25);
- e=1;
- delay_uint(50);
- e=0;
- }
- /********************************************************************
- * 名称 : write_sfm2(uchar hang,uchar add,uchar date)
- * 功能 : 显示2位十进制数,如果要让第一行,第五个字符开始显示"23" ,调用该函数如下
- write_sfm1(1,5,23)
- * 输入 : 行,列,需要输入1602的数据
- * 输出 : 无
- ***********************************************************************/
- void write_sfm2(uchar hang,uchar add,uint date)
- {
- if(hang==1)
- write_com(0x80+add);
- else
- write_com(0x80+0x40+add);
- write_data(0x30+date/10%10);
- write_data(0x30+date%10);
- }
- /********************************************************************
- * 名称 : write_sfm4(uchar hang,uchar add,uchar date)
- * 功能 : 显示2位十进制数,如果要让第一行,第五个字符开始显示"23" ,调用该函数如下
- write_sfm1(1,5,23)
- * 输入 : 行,列,需要输入1602的数据
- * 输出 : 无
- ***********************************************************************/
- void write_sfm4(uchar hang,uchar add,uint date)
- {
- if(hang==1)
- write_com(0x80+add);
- else
- write_com(0x80+0x40+add);
- write_data(0x30+date/10000%10);
- write_data(0x30+date/1000%10);
- write_data('.');
- write_data(0x30+date/100%10);
- write_data(0x30+date/10%10);
- write_data(0x30+date%10);
- write_data('k');
- write_data('m');
- }
- void write_sfm7(uchar hang,uchar add,uint date)
- {
- if(hang==1)
- write_com(0x80+add);
- else
- write_com(0x80+0x40+add);
- write_data(0x30+date/100000%10);
- write_data(0x30+date/100000%10);
- write_data(0x30+date/10000%10);
- write_data(0x30+date/1000%10);
- write_data('.');
- write_data(0x30+date/100%10);
- write_data(0x30+date/10%10);
- write_data('k');
- write_data('m');
- }
- /***********************lcd1602上显示两位十进制数************************/
- void write_sfm1(uchar hang,uchar add,uchar date)
- {
- if(hang==1)
- write_com(0x80+add);
- else
- write_com(0x80+0x40+add);
- write_data(0x30+date % 10);
- }
- /********************************************************************
- * 名称 : write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
- * 功能 : 改变液晶中某位的值,如果要让第一行,第五个字符开始显示"ab cd ef" ,调用该函数如下
- write_string(1,5,"ab cd ef;")
- * 输入 : 行,列,需要输入1602的数据
- * 输出 : 无
- ***********************************************************************/
- void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
- {
- if(hang==1)
- write_com(0x80+add);
- else
- write_com(0x80+0x40+add);
- while(1)
- {
- if(*p == '\0') break;
- write_data(*p);
- p++;
- }
- }
- /***********************lcd1602上显示两位十进制数************************/
- void write_sfm2_ds1302(uchar hang,uchar add,uchar date)
- {
- if(hang==1)
- write_com(0x80+add);
- else
- write_com(0x80+0x40+add);
- write_data(table_num[date / 16]);
- write_data(table_num[date % 16]);
- }
- /*****************控制光标函数********************/
- void write_guanbiao(uchar hang,uchar add,uchar date)
- {
- if(hang==1)
- write_com(0x80+add);
- else
- write_com(0x80+0x40+add);
- if(date == 1)
- write_com(0x0f); //显示光标并且闪烁
- else
- write_com(0x0c); //关闭光标
- }
- /********************************************************************
- * 名称 : init_1602()
- * 功能 : 初始化1602液晶
- * 输入 : 无
- * 输出 : 无
- ***********************************************************************/
- void init_1602() //1602初始化
- {
- write_com(0x38);
- write_com(0x0c);
- write_com(0x06);
- delay_uint(1000);
- write_string(1,0,"sd:00km/h 00:00");
- write_string(2,0,"lc:00.00km ");
- }
- // E309R
- /*************写一个数据到对应的地址里***************/
- void write_ds1302(uchar add,uchar dat)
- {
- rst = 1; //把复位线拿高
- for(i=0;i<8;i++)
- { //低位在前
- clk = 0; //时钟线拿低开始写数据
- io = add & 0x01;
- add >>= 1; //把地址右移一位
- clk = 1; //时钟线拿高
- }
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- clk = 0; //时钟线拿低开始写数据
- io = dat & 0x01;
- dat >>= 1; //把数据右移一位
- clk = 1; //时钟线拿高
- }
- rst = 0; //复位线合低
- clk = 0;
- io = 0;
- }
- /*************从对应的地址读一个数据出来***************/
- uchar read_ds1302(uchar add)
- {
- uchar value,i;
- rst = 1; //把复位线拿高
- for(i=0;i<8;i++)
- { //低位在前
- clk = 0; //时钟线拿低开始写数据
- io = add & 0x01;
- add >>= 1; //把地址右移一位
- clk = 1; //时钟线拿高
- }
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- clk = 0; //时钟线拿低开始读数据
- value >>= 1;
- if(io == 1)
- value |= 0x80;
- clk = 1; //时钟线拿高
- }
- rst = 0; //复位线合低
- clk = 0;
- io = 0;
- return value; //返回读出来的数据
- }
- /*************把要的时间 年月日 都读出来***************/
- void read_time()
- {
- miao = read_ds1302(read_add[0]); //读秒
- fen = read_ds1302(read_add[1]); //读分
- shi = read_ds1302(read_add[2]); //读时
- ri = read_ds1302(read_add[3]); //读日
- yue = read_ds1302(read_add[4]); //读月
- nian = read_ds1302(read_add[5]); //读年
- week = read_ds1302(read_add[6]); //读星期
- }
- /*************把要写的时间 年月日 都写入ds1302里***************/
- void write_time()
- {
- write_ds1302(0x8e,0x00); //打开写保护
- write_ds1302(write_add[0],miao); //写秒
- write_ds1302(write_add[1],fen); //写分
- write_ds1302(write_add[2],shi); //写时
- write_ds1302(write_add[3],ri); //写日
- write_ds1302(write_add[4],yue); //写月
- write_ds1302(write_add[5],nian); //写星期
- write_ds1302(write_add[6],week); //写年
- write_ds1302(0x8e,0x80); //关闭写保护
- }
- /*************把数据保存到ds1302 RAM中**0-31*************/
- void write_ds1302ram(uchar add,uchar dat)
- {
- add <<= 1; //地址是从第二位开始的
- add &= 0xfe; //把最低位清零 是写的命令
- add |= 0xc0; //地址最高两位为 1
- write_ds1302(0x8e,0x00);
- write_ds1302(add,dat);
- write_ds1302(0x8e,0x80);
- }
- /*************把数据从ds1302 RAM读出来**0-31*************/
- uchar read_ds1302ram(uchar add)
- {
- add <<= 1; //地址是从第二位开始的
- add |= 0x01; //把最高位置1 是读命令
- add |= 0xc0; //地址最高两位为 1
- return(read_ds1302(add));
- }
- /*************初始化ds1302时间***************/
- void init_ds1302()
- {
- uchar i;
- rst = 0; //第一次读写数据时要把IO品拿低
- clk = 0;
- io = 0;
- i = read_ds1302ram(30);
- if(i != 3)
- {
- i = 3;
- write_ds1302ram(30,i);
- write_ds1302(0x8e,0x00); //打开写保护
- for(i=0;i<7;i++)
- write_ds1302(write_add[i],init_ds[i]); //把最高位值0 允许ds1302工作
- write_ds1302(0x8e,0x80); //关写保护
- }
- write_sfm2(1,0,i);
- }
- void init_ds1302_io()
- {
- rst = 0; //第一次读写数据时要把IO品拿低
- clk = 0;
- io = 0;
- }
- /*************定时器0初始化程序***************/
- void init_1602_ds1302()
- {
- if((miao <= 0x60) || (shi <= 0x24))
- {
- // write_sfm2_ds1302(2,3,nian);
- // write_sfm2_ds1302(2,6,yue);
- // write_sfm2_ds1302(2,9,ri);
- write_sfm2_ds1302(1,11,shi);
- write_sfm2_ds1302(1,14,fen);
- // write_sfm2_ds1302(1,14,miao);
- // write_sfm1(1,14,week);
- }
- }
- /***********外部中断0初始化程序****************/
- void init_int0()
- {
- EX0=1; //允许外部中断0中断
- EA=1; //开总中断
- IT0 = 1; //外部中断0负跳变中断
- }
- /*************定时器0初始化程序***************/
- void time_init() //定时器0初始化程序
- {
- EA = 1; //开总中断
- TMOD = 0X11; //定时器0、工作方式1
- ET0 = 1; //开定时器0中断
- TR0 = 1; //允许定时器0定时
- ET1 = 1; //开定时器1中断
- TR1 = 1; //允许定时器1定时
- }
- /***********计算速度函数**************/
- void menu_dis() //计算速度函数
- {
- static uchar value,value1;
- if(menu_1 == 0)
- {
- if(flag_1s == 1)
- {
- flag_1s = 0;
- if(flag_en == 0)
- {
- value ++;
- if(value >= 3) //2秒
- {
- speed_km = 0; //速度为0
- shudu = (uint)speed_km;
- value = 0;
- }
- }
- if((flag_en == 1))
- {
- value = 0;
- flag_en = 0;
- //1s = 1 / 1000000us; // 1m/s=0.001km除以1/3600h=3.6km/h
- f_hz = 1000000 / (t2_num * 65536.0 + TH11 * 256 + TL11); //算出来就是秒
- t2_num = 0; //把变量清零
- TH11 = 0;
- TL11 = 0;
- speed_m = f_hz * zhijing * 3.14 ; //算出来的是m/s
- juli_z = (juli_z + (uint)speed_m) ; //总路程m
- speed_km = speed_m * 3.6 ; //(带个小数点) km/s
- shudu = (uint)speed_km;
- if(shudu >= 99)
- shudu = 99;
- zong_lc += speed_m;
- value1++;
- if(value1 >= 20)
- {
- value1 = 0;
- write_eeprom();
- }
- }
- write_sfm2(1,3,shudu);
- write_sfm4(2,3,juli_z);
- }
- }
- }
- /********************独立按键程序*****************/
- uchar key_can; //按键值
- void key() //独立按键程序
- {
- static uchar key_new;
- key_can = 20; //按键值还原
- P3 |= 0x78; //对应的按键IO口输出为1
- if((P3 & 0x78) != 0x78) //按键按下
- {
- delay_1ms(1); //按键消抖动
- if(((P3 & 0x78) != 0x78) && (key_new == 1))
- { //确认是按键按下
- key_new = 0;
- switch(P3 & 0x78)
- {
- case 0x70: key_can = 4; break; //得到按键值
- case 0x68: key_can = 3; break; //得到按键值
- case 0x58: key_can = 2; break; //得到按键值
- case 0x38: key_can = 1; break; //得到按键值
- }
- // write_sfm2(1,0,key_can); //显示按键值
- }
- }
- else
- key_new = 1;
- }
- /**********************设置函数************************/
- void key_with()
- {
- if(key_can == 1) //设置键
- {
- menu_1++;
- if(menu_1 == 1) //设置时间
- {
- menu_2 = 1;
- write_string(1,0," : : W: ");
- write_string(2,0," 20 - - ");
- }
- if(menu_1 == 2) //设置报警速度
- {
- menu_2 = 1;
- write_string(1,0,"set-sd:00km/h ");
- write_string(2,0,"zlc: ");
- }
- menu_2 = 1;
- if(menu_1 > 2) //回到正常显示
- {
- menu_1 = 0;
- write_guanbiao(1,2,0); //关闭光标
- init_1602(); //1602初始化 //初始化液晶显示
- }
- }
- if(key_can == 2) //选择键
- {
- if(menu_1 == 1) //设置时间
- {
- menu_2 ++;
- if(menu_2 > 7)
- menu_2 = 1;
- }
- if(menu_1 == 2) //设置
- {
- menu_2 ++;
- if(menu_2 > 2)
- menu_2 = 1;
- }
- }
- if(menu_1 == 1)
- {
- if(menu_2 == 1) //设置时
- {
- if(key_can == 3) //加
- {
- shi+=0x01;
- if((shi & 0x0f) >= 0x0a)
- shi = (shi & 0xf0) + 0x10;
- if(shi >= 0x24)
- shi = 0;
- }
- if(key_can == 4) //减
- {
- if(shi == 0x00)
- shi = 0x24;
- if((shi & 0x0f) == 0x00)
- shi = (shi | 0x0a) - 0x10;
- shi -- ;
- }
- }
- if(menu_2 == 2) //设置分
- {
- if(key_can == 3) //加
- {
- fen+=0x01;
- if((fen & 0x0f) >= 0x0a)
- fen = (fen & 0xf0) + 0x10;
- if(fen >= 0x60)
- fen = 0;
- }
- if(key_can == 4) //减
- {
- if(fen == 0x00)
- fen = 0x5a;
- if((fen & 0x0f) == 0x00)
- fen = (fen | 0x0a) - 0x10;
- fen -- ;
- }
- }
- if(menu_2 == 3) //设置秒
- {
- if(key_can == 3) //加
- {
- miao+=0x01;
- if((miao & 0x0f) >= 0x0a)
- miao = (miao & 0xf0) + 0x10;
- if(miao >= 0x60)
- miao = 0;
- }
- if(key_can == 4) //减
- {
- if(miao == 0x00)
- miao = 0x5a;
- if((miao & 0x0f) == 0x00)
- miao = (miao | 0x0a) - 0x10;
- miao -- ;
- }
- }
- if(menu_2 == 4) //设置星期
- {
- if(key_can == 3) //加
- {
- week+=0x01;
- if((week & 0x0f) >= 0x0a)
- week = (week & 0xf0) + 0x10;
- if(week >= 0x08)
- week = 1;
- }
- if(key_can == 4) //减
- {
- if(week == 0x01)
- week = 0x08;
- if((week & 0x0f) == 0x00)
- week = (week | 0x0a) - 0x10;
- week -- ;
- }
- }
- if(menu_2 == 5) //设置年
- {
- if(key_can == 3) //加
- {
- nian+=0x01;
- if((nian & 0x0f) >= 0x0a)
- nian = (nian & 0xf0) + 0x10;
- if(nian >= 0x9a)
- nian = 1;
- }
- if(key_can == 4) //减
- {
- if(nian == 0x01)
- nian = 0x9a;
- if((nian & 0x0f) == 0x00)
- nian = (nian | 0x0a) - 0x10;
- nian -- ;
- }
- }
- if(menu_2 == 6) //设置月
- {
- if(key_can == 3) //加
- {
- yue+=0x01;
- if((yue & 0x0f) >= 0x0a)
- yue = (yue & 0xf0) + 0x10;
- if(yue >= 0x13)
- yue = 1;
- }
- if(key_can == 4) //减
- {
- if(yue == 0x01)
- yue = 0x13;
- if((yue & 0x0f) == 0x00)
- yue = (yue | 0x0a) - 0x10;
- yue -- ;
- }
- }
- if(menu_2 == 7) //设置日
- {
- if(key_can == 3) //加
- {
- ri+=0x01;
- if((ri & 0x0f) >= 0x0a)
- ri = (ri & 0xf0) + 0x10;
- if(ri >= 0x32)
- ri = 0;
- }
- if(key_can == 4) //减
- {
- if(ri == 0x01)
- ri = 0x32;
- if((ri & 0x0f) == 0x00)
- ri = (ri | 0x0a) - 0x10;
- ri -- ;
- }
- }
- write_sfm2_ds1302(1,2,shi); //显示时
- write_sfm2_ds1302(1,5,fen); //显示分
- write_sfm2_ds1302(1,8,miao); //显示秒
- write_sfm1(1,14,week); //显示星期
- write_sfm2_ds1302(2,3,nian); //显示年
- write_sfm2_ds1302(2,6,yue); //显示月
- write_sfm2_ds1302(2,9,ri); //显示日
- switch(menu_2) // 光标显示
- {
- case 1: write_guanbiao(1,2,1); break;
- case 2: write_guanbiao(1,5,1); break;
- case 3: write_guanbiao(1,8,1); break;
- case 4: write_guanbiao(1,14,1); break;
- case 5: write_guanbiao(2,3,1); break;
- case 6: write_guanbiao(2,6,1); break;
- case 7: write_guanbiao(2,9,1); break;
- }
- write_time(); //把时间写进去
- }
- if(menu_1 == 2)
- {
- if(menu_2 == 1) //设置速度
- {
- if(key_can == 3) //加
- {
- bj_shudu++;
- if(bj_shudu >= 99)
- bj_shudu = 99;
- }
- if(key_can == 4) //减
- {
- if(bj_shudu != 0)
- bj_shudu -- ;
- }
- }
- if(menu_2 == 2) //把总量程清零
- {
- if(key_can == 3)
- {
- zong_lc= 0;
- }
- if(key_can == 4)
- {
- zong_lc= 0;
- }
- }
- write_sfm2(1,7,bj_shudu); //显示报警速度
- write_sfm7(2,4,zong_lc); //显示
-
- switch(menu_2) // 光标显示
- {
- case 1: write_guanbiao(1,6,1); break;
- case 2: write_guanbiao(2,3,1); break;
- }
- write_eeprom();
- }
- }
- /****************报警函数***************/
- void clock_h_l()
- {
- static uchar value;
- if((shudu >= bj_shudu))
- {
- value ++; //消除实际距离在设定距离左右变化时的干扰
- if(value > 5)
- {
- beep = ~beep; //蜂鸣器报警
- }
- }
- else
- ……………………
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