3.6 串口下载电路设计
它使用单片机和计算机进行数据传输,通常使用RS232接口,但是由于TTL电平和RS232电平不兼容,因此两者都已连接并进行了电平转换,如图3-7所示。用于RS232和电平转换的最常用芯片是MC1488,MC1489和MAX232。这些芯片由不同的制造商制造,但原理相同。在本设计中,选择了美国MAXIM公司的MAX232芯片来调试程序,该芯片包含程序下载电路。RS232双工发送器/接收器接口电路芯片,自升压电平乘法器电路,+5V可转换为RS-10标准逻辑1,将逻辑0电平转换为-10至+ 10V,只需一个+5V电源即可运行。
图3-7 串口下载电路
3.7 单片机控制模块设计 3.7.1AT24C01单片机简介
AT24C系列串行E2PROM具有I2C总线接口功能,功耗小,宽电源电压(根据不同型号2.5V~6.0V),工作电流约为3mA,静态电流随电源电压不同为30μA~110μA。
AT24C01写操作分为字节写和页面写两种操作,对于页面写根据芯片的一次装载的字节不同有所不同。读操作有三种基本操作:当前地址读、随机读和顺序读。图10给出的是顺序读的时序图。应当注意的是:最后一个读操作的
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第9个时钟周期不是“不关心”。为了结束读操作,主机必须在第9个周期间发出停止条件或者在第9个时钟周期内保持SDA为高电平、然后发出停止条件。
3.7.2复位电路
上电后,电容器C对瞬时短路做出响应,立即向RET/VPD引脚施加+5V,然后按一下按钮即可自动复位并执行89C52。按下按钮,然后直接在RET/VPD引脚上加上+5V进行复位,这称为手动复位,原理图如图3-8所示。
图3-8 复位电路
3.7.3时钟电路
晶体振荡器电路生成单片机工作所需的时钟控制信号,将晶体振荡器和微调电容器连接到微控制器的XTAL1和XTAL2引脚,以形成稳定的自激电路。时钟频率直接影响微控制器的速度,晶体振荡器电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。图3-9为晶体振荡器电路的电路图。
图3-9 时钟电路
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4 软件的设计
自行车里程表软件使用模块化方法进行设计。整个软件系统主要包括以下结果部分:初始化模块,LCD显示模块,测频模块,数据存储模块,读取模块,速度计算模块,里程计算模块,时钟模块,定时器中断服务模块等。
完整的MCU系统包含软件和硬件,硬件是系统和基础可靠运行的“载体”,软件是产生“载体”功率的发电机。
总体设计过程如下:(1)单片机设备选择;(2)设计原理图;(3)PCB系统板;(4)硬件检查和故障排除;(5)硬件电路的调试。在设计软件系统时,设计人员必须首先建立完整的整体概念,完整的软件系统包含各种功能模块。具有以下特征:
(1)结构清晰简单,过程合理。
(2)程序存储和数据存储都经过了周密的计划,不仅节省了存储空间,而且便于操作。
(3)每个功能程序的执行状态,执行结果和执行要求都应在可能的情况下设置状态标志,以进行查询、控制和程序决策。
(4)在调试和更改后,还需要对其进行标准化以促进互换,为模块化和标准化打下基础,并促进互换。
4.1 系统主程序设计
电动自行车的轮轴的每一英寸都装有一个小轮,小轮的周长约为150毫米(直径47.7毫米),分为15个相等的10毫米,即是15个脉冲。旋转小车轮可以计算出大车轮的周长和行驶里程,将圈数转换为里程,省去了除法算法,并降低软件程序的复杂性。假设小轮的外周长约为150毫米(直径47.7毫米),则从22mm到28mm的电动自行车规格如下表4-1所示。大、小车轮的模拟图见图4-2所示。
表4-1 电动自行车规格
规格(英寸) 22 24 直径(毫米) 558.8 609.6 周长(毫米) 1752 1912 2
26 28 660.4 771.2 2072 2233
小车轮
图4-2 大车轮与小车轮的模拟图
大车轮 电动自行车的最小尺寸圆周为1752毫米,小轮的圆周略小于大轮的圆周,假设为1500毫米,将小轮的圆周值减小10倍。主程序流程图如图4-3所示。
读AT24C01 初始化
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判断内部数据处理 P1和P3规定作为电平拉高输入口开总中断和外部中断,设堆栈指针SP开P0和P2口 按下P3.6接的开关 按下P1.1接的开关