基于单片机的自行车里程表硬件设计 - 图文(5)

5.1.2 1602LCD的基本参数及引脚功能

1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光

的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，

1602LCD主要技术参数：

显示容量:16×2个字符

芯片工作电压:4.5—5.5V 工作电流:2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm

引脚功能说明

1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口

说明如表5-1所示:

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 VSS VDD VL RS R/W E D0 D1 引脚说明 电源地 电源正极 液晶显示偏压 数据/命令选择 读/写选择 使能信号 数据 数据 编号 9 10 11 12 13 14 15 16 符号 D2 D3 D4 D5 D6 D7 BLA BLK 引脚说明 数据 数据 数据 数据 数据 数据 背光源正极 背光源负极 表5-1：引脚接口说明表

第1脚：VSS为地电源。 第2脚：VDD接5V正电源。

第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，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。

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第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。

第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。 第15脚：背光源正极。 第16脚：背光源负极。

图5-2 LCD电路结构图

接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，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。调节电位器随着电阻变化，根据电压的大小进行相应的偏转。偏转角度越大，透过的光强度就越大。当足够多的液晶槽组合在一起并通过控制IC有序的控制后就可以显示图像了。

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5.2报警电路设计

声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制单片机某个口线的“高”电平或低电平，则在该口线上就能产生一定频率的矩形波，接上喇叭就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调，使喇叭发出不同的声音，蜂鸣器选择的型号为：GPC1407YB，参数为：电压:3~25Vp-p，灵敏度:min 75 dB这个蜂鸣器的工作电压可以在5V电源下工作，且P3口不需要上拉电阻。IO口输出后接一个1K电阻，到PNP三极管（S8550）的基极，PNP三极管的发射极接一个5V电源。三极管的集电极接蜂鸣器的正极，蜂鸣器负极接地，R=(5-0.6-3)/2mA=0.7K欧姆，则取1K欧姆。报警电路图如图5.6：

图5-6蜂鸣器发声电路结构图

当当前速度小于设置的报警速度时 ，蜂鸣器不报警,L1灯亮，当当前速度大于报警速度，蜂鸣器 滴滴报警，二极管则采用SL-H3023 ,正向电压：2.0-3v,峰值波长：620-650 nm ,发光强度：1000-6000 mcd，视角：30 R=(5-3)/2mA=1K欧姆

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第六章 自行车里程表软件方案设计

硬件是基础，软件是灵魂。通过软件控制单片机的功能是单片机的主要特点和优点，程序的设计要考虑合理性和可读性。程序遵循模块化设计的原则，采用自顶向下的设计方法。即先考虑整体目标，明确整体任务，然后把整体任务分成一个个子任务，子任务再分成子子任务，这样逐层细分，同时分析层次间的关系与同一层次各任务间的关系，最后拟订出各任务的细节。模块化设计使程序的可读性好、修改及完善方便。

软件设计包括主程序、行车过程中里程和速度计算子程序、延时子程序、T0、T1中断服务子程序、显示子程序等等。

中断子程序是将传感器产生的信号接入计数器的T0口，然后计数器开始计数，当计数到一定数目后，计数器就产生溢出中断。

数据处理子程序是将进入单片机的脉冲信号与实际要显示值之间有一定的对应关系，经过软件编程显示所需要的值。

显示子程序是将数据处理的结果送显示器显示。 本系统软件总体流程图如图6.1所示。

开始 初始化 N P3.2检测到中断 Y 计算里程 计算速度 显示里程 显示速度

图6.1 软件总体流程图

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第七章 硬件仿真

7.1调试系统简介

PROTEUS可以实现数字电路、模拟电路及微控制系统与外设的混合电路系统的电路仿真、系统协同仿真和PCB设计等全部功能。PROTEUS软件能够对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具，真正实现了在没有目标原形时就可以对系统进行调试与验证。

单片机系统的仿真是PROTEUS VSM的一大特色，同时，本仿真系统将源代码的编辑和编译整合到同一设计环境中，这样使得用户可以在设计中直接编辑代码，并且很容易地查看到用户对源程序修改后对仿真结果的影响。

7.2 利用proteus软件进行仿真

绘制自行车里程表软件仿真图步骤： （1）查找所需要的元器件； （2）根据电路图进行连线；

（3）加载所写的C程序生成的.HEX文件即可以仿真。 仿真图如图7.1所示

图7.1 proteus仿真图

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