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单片机实现自行车里程表设计源码与PCB文件

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楼主
ID:372164 发表于 2018-7-15 20:56 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

硬件原理图如下


Altium Designer画的原理图和PCB图如下：(51hei附件中可下载工程文件)


硬件原理图和PCB图
01.硬件设计.rar (615.62 KB, 下载次数: 47)

单片机程序
02.软件设计.rar (92.62 KB, 下载次数: 41)

单片机源程序如下:

  2. #include "reg52.h"
  3. #include "stdio.h"
  4. #include "LCD12864.h"
  5. #include "DS1302.h"


  8. #define                UpdataTimer(Timer)         (Timer = Timer0Count)                //刷新定时计数宏定义


  11. sbit  KEY_SET = P3^4;                  //设置键
  12. sbit  KEY_ADD = P3^5;                  //加一键
  13. sbit  KEY_DEC = P3^7;                   //减一键
  14. sbit  Speaker = P2^3;                   //蜂鸣器


  17. uchar  m_nIndexSet;                        //菜单选择项
  18. uint   m_Speed;                                //速度（0.1km/h）
  19. uint   m_Mileage;                        //总里程（0.1km）  
  20. uint   m_RideSize;                        //骑行里程（米）
  21. uchar  m_RideTime[2];                //骑行时间（秒）
  22. uchar  Set_Speed;                         //预设速度（km/h） [0]
  23. uint   Set_Girth;                           //轮胎周长（毫米） [1,2]
  24. uchar  Set_DelayTime;                //骑行停顿时间（秒）[3]
  25. bit           time500ms_flag;                 //0.5秒标志位
  26. uint   Timer0Count;                 //基准定时计数
  27. uint   Mileage_Buf[3];                 //里程计算缓存，0：毫米；1：米；2：千米         [456789]
  28. uint   RideTimer;                
  29. uint   SpeedTimeBuf[2];

  31. void  Sys_Init(void)        //系统初始化
  32. {
  33.         IT0 = 1;            //set INT0 int type (1:Falling 0:Low level)
  34.     EX0 = 1;            //enable INT0 interrupt
  35.         EA = 1;

  37.         m_nIndexSet = 0;  
  38.         Timer0Count = 0;
  39.         m_Speed = 0;
  40.         m_RideSize = 0;
  41.         m_RideTime[0] = m_RideTime[1] = 0;
  42.         RideTimer = 0;
  43.         SpeedTimeBuf[0] = SpeedTimeBuf[1] = 10000;
  44.         Set_Speed = ds1302_read(ds1302_RAM0);        //读参数
  45.         Set_Girth = ds1302_read(ds1302_RAM1);        //读参数       
  46.         Set_Girth <<= 8;
  47.         Set_Girth |= ds1302_read(ds1302_RAM2);
  48.         Set_DelayTime = ds1302_read(ds1302_RAM3);        //读参数
  49.        
  50.         Mileage_Buf[0] = ds1302_read(ds1302_RAM4);        //读参数       
  51.         Mileage_Buf[0] <<= 8;
  52.         Mileage_Buf[0] |= ds1302_read(ds1302_RAM5);
  53.         Mileage_Buf[1] = ds1302_read(ds1302_RAM6);        //读参数       
  54.         Mileage_Buf[1] <<= 8;
  55.         Mileage_Buf[1] |= ds1302_read(ds1302_RAM7);
  56.         Mileage_Buf[2] = ds1302_read(ds1302_RAM8);        //读参数       
  57.         Mileage_Buf[2] <<= 8;
  58.         Mileage_Buf[2] |= ds1302_read(ds1302_RAM9);
  59.         m_Mileage = Mileage_Buf[2]*10 + Mileage_Buf[1]/100; //0.1km        
  60. }

  62. void  Timer0Init(void)        //50毫秒@11.0592MHz
  63. {
  64.         TMOD &= 0xF0;        //设置定时器模式
  65.         TMOD |= 0x01;        //设置定时器模式
  66.         TL0 = 0x00;                //设置定时初值
  67.         TH0 = 0x4C;                //设置定时初值
  68.         TF0 = 0;                //清除TF0标志
  69.         TR0 = 1;                //定时器0开始计时
  70.         ET0 = 1;
  71.         EA  = 1;
  72. }

  74. void  Timer1Init(void)        //1毫秒@11.0592MHz
  75. {
  76.         TMOD &= 0x0F;        //设置定时器模式
  77.         TMOD |= 0x10;        //设置定时器模式
  78.         TL1 = 0x66;                //设置定时初值
  79.         TH1 = 0xFC;                //设置定时初值
  80.         TF1 = 0;                //清除TF1标志
  81.         TR1 = 1;                //定时器1开始计时
  82.         ET1 = 1;
  83.         EA  = 1;
  84. }

  86. uint  CheckTimer(uint Timer) //定时计数值检测，返回与定时器0的差值
  87. {
  88.     if(Timer0Count > Timer)
  89.     {
  90.         return(Timer0Count - Timer);
  91.     }
  92.     else
  93.     {
  94.         return ~(Timer - Timer0Count) + 1;
  95.     }
  96. }

  98. void  On_GetTimeClock(void)        //获取日历时钟0.5秒检测一遍
  99. {
  100.         static uint GetTime=0;
  101.         uchar i=10;

  103.         if(CheckTimer(GetTime)>=10)                                //0.5秒退出设置菜单         10*50=500
  104.         {
  105.                 UpdataTimer(GetTime);                                //更新时间计数
  106.                 ds1302_gettime();                                        //获取时间       
  107.         }
  108. }

  110. void  On_DisplayRun(void)        //液晶显示菜单
  111. {
  112.         static uint ShowTime=0;
  113.         uchar i,k,str_buf[16];
  114.         uint dat;

  116.         if(CheckTimer(ShowTime)<=4)                                //0.2秒显示        4*50=200
  117.         {
  118.                 return;
  119.         }
  120.         UpdataTimer(ShowTime);                                        //更新时间计数

  122.         if(m_nIndexSet==0)                                                 //运行画面
  123.         {
  124.                 str_buf[0] = '2'; str_buf[1] = '0';        //2018-02-26 15:14
  125.                 str_buf[2] = Timer.Year/10 +'0';
  126.                 str_buf[3] = Timer.Year%10 +'0';
  127.                 str_buf[4] = '-';
  128.                 str_buf[5] = Timer.Month/10 +'0';
  129.                 str_buf[6] = Timer.Month%10 +'0';
  130.                 str_buf[7] = '-';
  131.                 str_buf[8] = Timer.Day/10 +'0';
  132.                 str_buf[9] = Timer.Day%10 +'0';
  133.                 str_buf[10] = ' ';
  134.                 str_buf[11] = Timer.Hour/10 +'0';
  135.                 str_buf[12] = Timer.Hour%10 +'0';
  136.                 str_buf[13] = ':';
  137.                 str_buf[14] = Timer.Minute/10 +'0';
  138.                 str_buf[15] = Timer.Minute%10 +'0';
  139.                 DisplayString(0,0, str_buf, 16);

  141.                 memcpy(str_buf, "里程:****.*km   ", 16); //总里程:****.*km
  142.                 dat = m_Mileage/10;
  143.                 for(i=0; i<4; i++)
  144.                 {
  145.                         str_buf[8-i] = dat%10 +'0';
  146.                         dat /= 10;       
  147.                 }
  148.                 str_buf[10] = m_Mileage%10 +'0';
  149.                 k = 0;
  150.                 while(1)
  151.                 {
  152.                         if(str_buf[5]!='0' || k>=3)
  153.                                 break;
  154.                         else
  155.                         {
  156.                                 for(i=5;i<=12;i++)        str_buf[i] = str_buf[i+1];
  157.                         }
  158.                         k++;
  159.                 }
  160.                 DisplayString(0,1, str_buf, 16);

  162.                 memcpy(str_buf, "速度:  . km/h   ", 16); //速度:**.*km/h   02.6km
  163.                 str_buf[5] = (m_Speed/100)%10 +'0';
  164.                 str_buf[6] = (m_Speed/10)%10 +'0';
  165.                 str_buf[8] = m_Speed%10 +'0';
  166.                 if(m_Speed<100)
  167.                 {
  168.                         for(i=5;i<=12;i++)
  169.                                 str_buf[i] = str_buf[i+1];       
  170.                 }
  171.                 DisplayString(0,2, str_buf, 16);

  173.                 if(m_RideSize<10000)
  174.                 {
  175.                         memcpy(str_buf, "骑行:****m 01:00", 16); //骑行:****m@01:00
  176.                         dat = m_RideSize;
  177.                         k = 8;
  178.                 }
  179.                 else
  180.                 {
  181.                         memcpy(str_buf, "骑行:***km 01:00", 16); //骑行:***km@01:00
  182.                         dat = m_RideSize/1000;
  183.                         k = 7;
  184.                 }       
  185.                 for(i=k; i>=5; i--)
  186.                 {
  187.                         str_buf[i] = dat%10 +'0';
  188.                         dat /= 10;       
  189.                 }
  190.                 k=0;
  191.                 while(1)
  192.                 {
  193.                         if(str_buf[5]!='0' || k>=3)
  194.                                 break;
  195.                         else
  196.                         {
  197.                                 for(i=5;i<=9;i++)        str_buf[i] = str_buf[i+1];
  198.                         }
  199.                         k++;
  200.                 }

  202.                 str_buf[11] = m_RideTime[0]/10 +'0';
  203.                 str_buf[12] = m_RideTime[0]%10 +'0';
  204.                 str_buf[14] = m_RideTime[1]/10 +'0';
  205.                 str_buf[15] = m_RideTime[1]%10 +'0';
  206.                 DisplayString(0,3, str_buf, 16);
  207.         }
  208.         else         //设置参数画面
  209.         {
  210.                  memcpy(str_buf, "预设速度:   km/h", 16); //预设速度: **km/h       
  211.                 if(m_nIndexSet!=1 || time500ms_flag==1)         //=1
  212.                 {
  213.                         str_buf[10] = Set_Speed/10 +'0';
  214.                         str_buf[11] = Set_Speed%10 +'0';
  215.                 }
  216.                 DisplayString(0,0, str_buf, 16);

  218.                 memcpy(str_buf, "轮胎周长:    mm ", 16); //轮胎周长: ****mm       
  219.                 if(m_nIndexSet!=2 || time500ms_flag==1)         //=2
  220.                 {
  221.                         dat = Set_Girth;
  222.                         for(i=12; i>=10; i--)
  223.                         {
  224.                                 str_buf[i] = dat%10 +'0';
  225.                                 dat /= 10;       
  226.                         }
  227.                 }
  228.                 DisplayString(0,1, str_buf, 16);

  230.                 memcpy(str_buf, "停顿时间:   秒  ", 16); //停顿时间: **秒       
  231.                 if(m_nIndexSet!=3 || time500ms_flag==1)
  232.                 {
  233.                         str_buf[10] = Set_DelayTime/10 +'0';
  234.                         str_buf[11] = Set_DelayTime%10 +'0';
  235.                 }
  236.                 DisplayString(0,2, str_buf, 16);

  238.                 memcpy(str_buf, "20  -  -     :  ", 16); //2018-02-26 15:14
  239.                 if(m_nIndexSet!=4 || time500ms_flag==1)
  240.                 {
  241.                         str_buf[2] = Timer.Year/10 +'0';
  242.                         str_buf[3] = Timer.Year%10 +'0';
  243.                 }
  244.                 if(m_nIndexSet!=5 || time500ms_flag==1)
  245.                 {
  246.                         str_buf[5] = Timer.Month/10 +'0';
  247.                         str_buf[6] = Timer.Month%10 +'0';
  248.                 }
  249.                 if(m_nIndexSet!=6 || time500ms_flag==1)
  250.                 {
  251.                         str_buf[8] = Timer.Day/10 +'0';
  252.                         str_buf[9] = Timer.Day%10 +'0';
  253.                 }
  254.                 if(m_nIndexSet!=7 || time500ms_flag==1)
  255.                 {
  256.                         str_buf[11] = Timer.Hour/10 +'0';
  257.                         str_buf[12] = Timer.Hour%10 +'0';
  258.                 }
  259.                 if(m_nIndexSet!=8 || time500ms_flag==1)
  260.                 {
  261.                         str_buf[14] = Timer.Minute/10 +'0';
  262.                         str_buf[15] = Timer.Minute%10 +'0';
  263.                 }
  264.                 DisplayString(0,3, str_buf, 16);
  265.         }
  266. }

  268. void  On_SetKey(void)  //设置按键处理
  269. {
  270.         if(KEY_SET==0)
  271.         {
  272.                 Delay_ms(10);         //去抖动
  273.                 if(KEY_SET==0)       
  274.                 {
  275.                         m_nIndexSet++;
  276.                         if(m_nIndexSet>8)
  277.                                 m_nIndexSet = 0;

  279.                         while(KEY_SET==0);
  280.                 }
  281.         }
  282. }

  284. void  On_AddDecKey(void)  //加减按键处理
  285. {
  286.         if(KEY_ADD==0)
  287.         {
  288.                 Delay_ms(10); //去抖动
  289.                 if(KEY_ADD==0)       
  290.                 {
  291.                         if(m_nIndexSet==1)
  292.                         {
  293.                                 Set_Speed++;
  294.                                 if(Set_Speed>99) Set_Speed=99;
  295.                                 ds1302_write(0x8e,0x00);                                          //允许写操作
  296.                                 ds1302_write(ds1302_RAM0, Set_Speed);                //写入1302
  297.                                 ds1302_write(0x8e,0x80);                                          //写保护，禁止写操作               
  298.                         }
  299.                         else if(m_nIndexSet==2)
  300.                         {
  301.                                 Set_Girth++;
  302.                                 if(Set_Girth>999) Set_Girth=999;
  303.                                 ds1302_write(0x8e,0x00);                                          //允许写操作
  304.                                 ds1302_write(ds1302_RAM1, Set_Girth/256);        //写入1302
  305.                                 ds1302_write(ds1302_RAM2, Set_Girth%256);        //写入1302
  306.                                 ds1302_write(0x8e,0x80);                                          //写保护，禁止写操作
  307.                         }
  308.                         else if(m_nIndexSet==3)
  309.                         {
  310.                                 Set_DelayTime++;
  311.                                 if(Set_DelayTime>99) Set_DelayTime=99;
  312.                                 ds1302_write(0x8e,0x00);                                          //允许写操作
  313.                                 ds1302_write(ds1302_RAM3, Set_DelayTime);        //写入1302
  314.                                 ds1302_write(0x8e,0x80);                                          //写保护，禁止写操作
  315.                         }
  316.                         else //45678
  317.                         {
  318.                                 ds1302_SetTime(m_nIndexSet-3, 1);
  319.                                 ds1302_SetTime(6, 1);
  320.                         }
  321.                         if(m_nIndexSet<=3)
  322.                         {
  323.                                  Delay_ms(150);       
  324.                         }
  325.                         else
  326.                         {
  327.                                 while(KEY_ADD==0);
  328.                         }
  329.                         time500ms_flag = 1;
  330.                 }
  331.         }
  332.        
  333.         if(KEY_DEC==0)
  334.         {
  335.                 Delay_ms(10);
  336.                 if(KEY_DEC==0)       
  337.                 {
  338.                         if(m_nIndexSet==1)
  339.                         {
  340.                                 Set_Speed--;
  341.                                 if(Set_Speed>200) Set_Speed=0;
  342.                                 ds1302_write(0x8e,0x00);                                          //允许写操作
  343.                                 ds1302_write(ds1302_RAM0,Set_Speed);                //写入1302
  344.                                 ds1302_write(0x8e,0x80);                                          //写保护，禁止写操作
  345.                         }
  346.                         else if(m_nIndexSet==2)
  347.                         {
  348.                                 Set_Girth--;
  349.                                 if(Set_Girth>50000) Set_Girth=0;
  350.                                 ds1302_write(0x8e,0x00);                                          //允许写操作
  351.                                 ds1302_write(ds1302_RAM1, Set_Girth/256);        //写入1302
  352.                                 ds1302_write(ds1302_RAM2, Set_Girth%256);        //写入1302
  353.                                 ds1302_write(0x8e,0x80);                                          //写保护，禁止写操作
  354.                         }
  355.                         else if(m_nIndexSet==3)
  356.                         {
  357.                                 Set_DelayTime--;
  358.                                 if(Set_DelayTime>200) Set_DelayTime=0;
  359.                                 ds1302_write(0x8e,0x00);                                          //允许写操作
  360.                                 ds1302_write(ds1302_RAM3, Set_DelayTime);        //写入1302
  361.                                 ds1302_write(0x8e,0x80);                                          //写保护，禁止写操作       
  362.                         }
  363.                         else
  364.                         {
  365.                                 ds1302_SetTime(m_nIndexSet-3, 0);
  366.                                 ds1302_SetTime(6, 0);
  367.                         }
  368.                         if(m_nIndexSet<=3)
  369.                         {
  370.                                  Delay_ms(150);       
  371.                         }
  372.                         else
  373.                         {
  374.                                 while(KEY_DEC==0);
  375.                         }
  376.                         time500ms_flag = 1;
  377.                 }
  378.         }               
  379. }

  381. void  On_AutoQuitSet(void) //自动退出设置菜单
  382. {
  383.         static uint KeyTime=0;         //按键时间计时(秒)

  385.         if(KEY_SET==0 || KEY_ADD==0 || KEY_DEC==0)         //有按键按下
  386.         {
  387.                 UpdataTimer(KeyTime);                //更新时间计数
  388.         }

  390.         if(CheckTimer(KeyTime)<=400)        //20秒退出设置菜单        400*50 = 20000
  391.         {
  392.                 return;
  393.         }
  394.         UpdataTimer(KeyTime);                        //更新时间计数
  395.         m_nIndexSet = 0;                                //运行模式
  396. }

  398. void  On_SaveMileage(void) //存储里程
  399. {
  400.         static uint m_buf[3]={0,0,0};

  402.         if(Mileage_Buf[2]>=6000)
  403.         {
  404.                 Mileage_Buf[2] = 0;
  405.                 Mileage_Buf[1] = 0;
  406.                 Mileage_Buf[0] = 0;
  407.         }
  408.         if(m_buf[0]!=Mileage_Buf[0])
  409.         {
  410.                 ds1302_write(0x8e,0x00);                                                  //允许写操作
  411.                 ds1302_write(ds1302_RAM4, Mileage_Buf[0]/256);        //写入1302
  412.                 ds1302_write(ds1302_RAM5, Mileage_Buf[0]%256);        //写入1302
  413.                 ds1302_write(0x8e,0x80);                                                  //写保护，禁止写操作
  414.                 m_buf[0] = Mileage_Buf[0];
  415.         }
  416.         if(m_buf[1]!=Mileage_Buf[1])
  417.         {
  418.                 ds1302_write(0x8e,0x00);                                                  //允许写操作
  419.                 ds1302_write(ds1302_RAM6, Mileage_Buf[1]/256);        //写入1302
  420.                 ds1302_write(ds1302_RAM7, Mileage_Buf[1]%256);        //写入1302
  421.                 ds1302_write(0x8e,0x80);                                                  //写保护，禁止写操作
  422.                 m_buf[1] = Mileage_Buf[1];
  423.         }
  424.         if(m_buf[2]!=Mileage_Buf[2])
  425.         {
  426.                 ds1302_write(0x8e,0x00);                                                  //允许写操作
  427.                 ds1302_write(ds1302_RAM8, Mileage_Buf[2]/256);        //写入1302
  428.                 ds1302_write(ds1302_RAM9, Mileage_Buf[2]%256);        //写入1302
  429.                 ds1302_write(0x8e,0x80);                                                  //写保护，禁止写操作
  430.                 m_buf[2] = Mileage_Buf[2];
  431.         }
  432.         m_Mileage = Mileage_Buf[2]*10 + Mileage_Buf[1]/100; //0.1km
  433. }

  435. void  On_RideHandle(void) //骑行处理
  436. {
  437.         uint buf;

  439.         buf = (Set_DelayTime*1000)/50; //10000/50=200
  440.         if(CheckTimer(RideTimer)>=buf)
  441.         {
  442.                 UpdataTimer(RideTimer);       
  443.                 m_RideSize = 0;
  444.                 m_RideTime[0] = m_RideTime[1] = 0;
  445.         }
  446. }

  448. void  On_SpeedHandle(void) //骑行速度处理
  449. {
  450.         static uint speed_timer=0;
  451.         static uint SpeedBuf[10]={0,0,0,0,0,0,0,0,0};
  452.         uchar i;
  453.        
  454.         if(CheckTimer(speed_timer)>=4)                        //0.2秒到
  455.         {
  456.                 UpdataTimer(speed_timer);                        //更新时间计数

  458.                 for(i=0;i<9;i++)                                    //软件滑动滤波算法
  459.                 {
  460.                          SpeedBuf[i] = SpeedBuf[i+1];       
  461.                 }
  462.                 SpeedBuf[9]  = Set_Girth*36;
  463.                 SpeedBuf[9] /= SpeedTimeBuf[1];
  464.                 if(SpeedBuf[9]>=999) SpeedBuf[9] = 999;
  465.                 if(SpeedTimeBuf[0]>=500)                        //0.5s
  466.                         SpeedBuf[9] = 0;
  467.                
  468.                 for(m_Speed=0,i=0;i<10;i++)
  469.                 {
  470.                          m_Speed += SpeedBuf[i];
  471.                 }
  472.                 m_Speed /= 10;
  473.         }

  475.         if((m_Speed/10)>=Set_Speed)                                //速度超速
  476.                 Speaker = 0;                                                  //打开报警器
  477.         else
  478.                 Speaker = 1;                                                //关闭报警器
  479. }

  481. void  main()  //主函数
  482. {
  483.         Timer0Init();                        //50毫秒@11.0592MHz
  484.         Timer1Init();                        //10毫秒@11.0592MHz
  485.         LCD12864_Init();                //液晶初始化
  486.         ds1302_Init();                         //设置1302的初始时间
  487.         Sys_Init();                                //系统初始化

  489.         while(1)
  490.         {
  491.                    On_GetTimeClock();        //获取日历时钟0.5秒检测一遍
  492.                 On_DisplayRun();        //液晶显示
  493.                 On_AutoQuitSet();        //自动退出设置菜单
  494.                 On_SaveMileage();         //存储里程
  495.                 On_RideHandle();        //骑行处理
  496.                 On_SpeedHandle();         //骑行速度处理

  498.                 On_SetKey();                  //设置按键处理
  499.                 On_AddDecKey();         //加减按键处理       
  500.         }
  501. }


  504. void  EXINT0_Interrupt() interrupt 0        //外部中断0服务函数
  505. {
  506.         Mileage_Buf[0] += Set_Girth;            // 1256/1000 = 1   256
  507. ……………………

  509. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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沙发
ID:253767 发表于 2018-7-16 08:41 | 只看该作者
谢谢分享！！！
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板凳
ID:538392 发表于 2019-12-11 14:03 | 只看该作者
非常感谢！！！
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