自行车测速仪2013年毕业论文

武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）

化；防护等级：IP65级；工作电压范围：24V~220V；工作功率：8~12W；工作环境：-40度~+75度。正常寿命：>80,000小时。

图2.1 LED外形图 图 2.2 LCD1602外形图

1602采用标准的16脚接口，其中：第1脚：VSS为电源地。第2脚：VCC接5V电源正极。第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会 产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。3.3V或5V工作电压，对比度可调，内含复位电路，提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能，有80字节显示数据存储器DDRAM，内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM，8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM，微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，常用在袖珍式仪表和低功耗应用系统中。 2.4.3 最终方案

完全用数码管做显示，该方案要求至少2排6位数码管，占空间，不适合便携式设备，耗费资源多；而1602一般只用于显示字母、数字和符号能显示16×2个字符，具有一些显示效果，如字符一个个显示、字符从左到右或从右到左显示

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等等，显示效果简单，价格低廉。由于考虑到设计中不需汉字显示且显示字符足够。因此，系统采用1602液晶显示。

2.5 时钟芯片的选型

时钟芯片是自行车测速仪的重要器件，整个系统能否正常运行取决于时钟芯片的时钟设置，要让系统按照单片机上的程序运作，首先要设置好时钟，下面就来介绍本系统时钟芯片的选取。

时钟芯片种类非常多，有内置晶振及充电电池类型，还有外置晶振类型，如现在流行的DS1302、 DS1307、PCF8485、SB2068等等。由于DS1302时钟芯片的电路接口简单，价格低廉、使用方便，被广泛地采用。在系统中采用了DS1302时钟芯片，该实时时钟电路是DALLAS公司的一种具有涓细电流充电能力的电路，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能，采用普通32.768kHz晶振[4]。

DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。

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第3章 硬件设计

系统主要分成四个模块，分别是速度模块、温度模块、时钟模块、显示模块。温度及速度模块通过外部传感器对相应参数进行测量，将物理信号转换为电信号输入单片机，单片机对输入的电信号进行处理，最后通过显示器输出显示

3.1 单片机外围电路

单片机部分是本设计的核心部分，单片机部分设计的好坏将直接影响整个设机的工作情况，所以单片机的选择和电路的设计非常重要。本节将从单片机的介绍和单片机外围电路的设计两个部分进行介绍。 3.1.1 单片机的介绍

STC89C54RD+具有16K在系统可编程Flash 存储器和1280B的随机存取数据存储器。

（1）片内程序存储器内含16KB的Flash程序存储器； （2） 片内数据存储器内含1280字节的RAM； （3） 具有3个可编程定时器； （4） 具有32根可编程I/O口线；

（5） 串行口是具有一个全双工的可编程串行通信口； （6） 中断系统是具有8个中断源、4个级优先权的中断结构； （7） 具有一个数据指针DPTR；

（8） 低功耗工作模式有空闲模式和掉电模式； （9） 具有可编程的3级程序锁定位；

（10） STC89C54RD+工作电源电压典型值为5V； （11） STC89C54RD+工作频率为0~80MHz。

STC89C54RD+单片机为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器，如图3.1所示，按其引脚功能分为四部分,下面对其进行简单的介绍[5]。

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（1） 主电源引脚VCC和VSS； （2） 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2；

（3） 控制或与其它电源复用引脚RST、ALE、PSEN和EA/VPP； （4） 输入/输出（I/O）引脚P0、P1、P2、P3（共32根）。

P0口是双向8位三态I/O口，在外接存储器时，与地址总线的低8位及数据总线复用，能以吸收电流的方式驱动8个LS型的TTL负载，故在使用P0口作为输入/输出口时需在外界接入上拉电阻。P1口是准双向8位I/O口。由于这种接口输出没有高阻状态，输入也不能锁存，故不是真正的双向I/O口。P1口能驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载。P1.0引脚的第二功能为T2定时/计数器的外部输入，P1.1引脚的第二功能为T2捕捉、重装触发，即T2外部控制端。对Flash编程和程序验证时，它接收低8位地址。 P2口是准双向8位I/O口。在访问外部存储器时，它可以作为扩展电路高8位地址总线送出高8位地址。在对Flash编程和程序验证期间，它接收高8位地址。P2可以驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载。P3口是准双向8位I/O口，在MCS-51中，这8个引脚还有其第二功能，是复用双功能口。P3能驱动4个LS型的TTL负载[6]。

图3.1 STC89C54RD+引脚图

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