宋丹：基于单片机的自行车里程速度计设计
圈，传感器输出一个地电平脉冲。第13脚外中断1用于控制定时器T1的启停，当输入为0时关闭定时器。此控制信号是将轮子圈数的计数脉冲经二分频后形成（见图3.1），这样，每次定时器T1的开启时间刚好为转一圈的时间。根据轮子的周长就可以计算出自行车的速度。P1.4和P1.5口用于EEPROM存储器24C01的存取控制。11脚输出用于速度超速时的报警
3.2各单元设计
3.2.1控制单元设计 1．单片机概述
单片微型计算机（Single-chip Microcmputer)简称单片机，它是把中央处理单元CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要的几个计算机部件集中在一块集成电路芯片上的微型计算机。所以就称为单片（单芯片）机，而且有一些单片机中除了上述部份外，还集成了其它部份如A/D，D/A等。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！ 目前单片机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，录象机、摄象机、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、医疗器械了。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。 2.单片机选择
在本设计中采用了89C52单片机作为中心处理系统进行研究。AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，
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华科学院本科毕业设计（论文）
使得AT89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89C52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 其芯片引脚图如图3.1所示。
图 3.2 89C52芯片引脚结构图
89C52芯片的主要性能有： （1）与MCS-51单片机产品兼容 （2）8K字节在系统可编程Flash存储器 （3）1000次擦写周期 （4）全静态操作：0Hz～33Hz （5）三级加密程序存储器
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宋丹：基于单片机的自行车里程速度计设计
（6）32个可编程I/O口线 （7）个16位定时器/计数器 （8）八个中断源 （9）全双工UART串行通道 （10）低功耗空闲和掉电模式 （11）电后中断可唤醒 （12）看门狗定时器 （13）双数据指针 （14）掉电标识符 STC89C52具体介绍如下： ① 主电源引脚（2根）
VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源 GND(Pin20)：接地线 ②外接晶振引脚（2根）
XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端 XTAL2(Pin18)：片内振荡电路的输出端 ③控制引脚（4根）
RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。 ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号 PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号
EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通。接低电平，从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。 ④可编程输入/输出引脚（32根）
STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别为P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
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华科学院本科毕业设计（论文）
PO口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7 P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7 P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7 P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7 3.单片机外围电路的设计 （1）时钟电路
STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。本文所用的是内部方式的时钟电路，如图3.2所示在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。
晶体振荡频率可以在1.2～12MHz之间选择，电容值在5～30pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用
图3.3 时钟电路
(2)复位电路
本系统的复位电路是采用按键复位的电路，如图3.3所示，是常用复位电路之一。单片机复位通过按键产生高电平复位称手动复位。上电时，刚接通电源，电容C相当于瞬间短路，+5V立即加到RET/VPD端，该高电平使89C52全机自动复位，这就是上电复位；若运行过程中需要程序从头执行，只需按下按键即可。按下按键，可直接把+5V加到了RET/VPD端从而复位称为手动复位。复位后，P0到P3并行I/O口全为高电平，其它寄存器全部清零，只有SBUF寄存器状态不确定。
工作原理：通电瞬间，RC电路充电，RST引脚出现高电平，只要RST端保持10ms以上高电平，就能使单片机有效地复位
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宋丹：基于单片机的自行车里程速度计设计
复位电路
图3.4 复位电路
4.按键输入模块设计
系统按键输入模块电路图如图3.4所示
图 3.5 按键电路图
里程计数模拟脉冲按键
通常里程器有一个传感器输入信号, 传感器接在自行车的软轴上, 信号以脉冲方式输出。当车轮每转动一周, 便发出一个脉冲给传感器, 传感器输出信号接在单片机的TCAP端(输入捕捉端),输入捕捉寄存器(ICR)记录TCAP端的脉冲次数, 再通过程序折合成行车里程及速度。由于传感器采用机械接触方式控制电路的通断以及光电耦合器件, 因而可避免干扰信号的影响。
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