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1、0湖南文理学院湖南文理学院课程设计报告课程设计报告课程名称： 里程计数器课程设计 专业班级： 建筑电气与智能化 12101 班 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 2015 年 6 月 18 日 报告成绩： 评阅意见：评阅教师评阅教师 日期日期 1湖南文理学院制目录目录一、设计任务及要求.3二、设计的作用与目的.3三、设备及软件.3四、系统设计方案.41.系统设计方案.42.系统工作原理.4五、 系统硬件设计.51.单片机最小系统及说明.52.里程信号的采集.73.显示单元电路设计.8六 系统软件设计.101.系统主程序设计.102.中断服务程序.113.显示子程序.11七、系统仿真调试与分析
2、.13八、设计中的问题及解决方法.15九、设计心得.16十、参考文献.17附录：.18附录 A：电路图.18附录 B：源程序.192里程计数器里程计数器一、设计任务及要求一、设计任务及要求汽车里程计数器由三个部分组成：一、车辆跑动信号的采集：当车辆跑动时，转轴带动一小磁体转动，车轮和该小磁体的转动比是一定的，这里可以利用磁感应传感器来接收小磁体的信号，小磁体转动一周与磁感应传感器正对一次，传感器输出口就会产生一个大约20ms 的低脉冲，使用单片机来检测传感器信号。本次设计中采用按键来模拟传感器信号，检测按键按下的次数就可采集车辆的跑动信号。二、对车辆行驶的里程进行计数并利用 I2C 协议将数据
3、及时保存到 E2PROM 中，设计中使用单片机内部的基本 RAM 单元来存储计数值。三、显示车辆行驶的距离，假设按键按下 10 次为 1 公里，利用 6 位数码管显示里程数。二、设计的作用与目的二、设计的作用与目的1 进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。2.通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法。3 通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。4 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应工作打下基础。5.学习程设计的相关内容，为以后的毕业设计打下基础三、设备及软件三、
4、设备及软件PC 机 keil uVison4 软件 proteus 软件3四、系统设计方案四、系统设计方案1.系统设计方案系统设计方案采用 AT89C51 芯片，用霍尔元件2将车轮的转速转换成电脉冲，经过处理后送入单片机。里程及速度的测量，是经过 AT89C51 的定时/计数器测出总的脉冲数和每转一圈的时间，再经过单片机的计算得出，计算结果通过 LED 显示器显示出来。图 1 单片机控制方案2.系统工作原理系统工作原理各单元的工作原理如下：1. 利用霍尔传感器产生里程数的脉冲信号。霍尔传感器是最具代表的磁传感器，当轮子每转一圈，通过开关型霍尔元件传感器采集到一个脉冲信号，并输入到单片机引脚 1
5、2 即 P3.2 外部中断 0 端，传感器每获取一个脉冲信号即对系统提供一次计数中断2. 对脉冲信号进行计数。实现：利用单片机自带的计数器 T0 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：采用单片机作控制，显示电路可显示里程AT89C51单片机机霍尔传感器信号LED 数码管 显示单元时钟电路复位电路4五、五、 系统硬件设计系统硬件设计1.单片机最小系统单片机最小系统1及说明及说明单片机最小系统是单片机应用的最基电路，由芯片 AT89C51、电源、时钟电路和复位电路组成。AT89C5
6、1 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器的低电压、高性能 CMOS 8 位微处理器。其应用广泛，生活中很多地方都有它的应用，像电子钟、出租车计价器、交通灯等。其管脚说明如下：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。当 P0口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在 FIASH 编程时，P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部必须接上拉电阻。 P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双
7、向 I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH图 2 单片机最小系统5编程和校验时，P1 口作为低八位地址接收。 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。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口
8、输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 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。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： P3 口管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P
9、3.2 /INT0（外部中断 0） P3.3 /INT1（外部中断 1） P3.4 T0（记时器 0 外部输入） P3.5 T1（记时器 1 外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /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，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外
