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51单片机的自行车里程测速仪C语言程序与Proteus仿真图

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ID:1039246 发表于 2024-11-25 11:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
利用霍尔传感器进行测速超速进行蜂鸣器报警，并用蓝牙传输到手机

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）
仿真截图.png
照片.jpg

单片机源程序如下:
  1. #include <reg52.h>                 //调用单片机头文件
  2. #define uchar unsigned char  //无符号字符型 宏定义        变量范围0~255
  3. #define uint  unsigned int         //无符号整型 宏定义        变量范围0~65535

  5. sbit clk = P1^3;          //ds1302时钟线定义
  6. sbit io =  P1^4;          //数据线
  7. sbit rst = P1^5;          //复位线
  8.                                                 //秒  分   时   日   月  年   星期        
  9. uchar code write_add[]={0x80,0x82,0x84,0x86,0x88,0x8c,0x8a};   //写地址
  10. uchar code read_add[] ={0x81,0x83,0x85,0x87,0x89,0x8d,0x8b};   //读地址

  12. uchar miao,fen,shi,ri,yue,week,nian;

  14. float f_hz        ,speed_m;        //速度

  16. uchar TH11,TL11;
  17. uchar flag_en;   //开始计算速度使能

  19. uint juli_s;             //每秒走的距离
  20. uint juli_z;         //总路程
  21. float zhijing = 0.55;  //直径 0.55M
  22. uint s_zhijing = 55;
  23. long zong_lc;        //总量程

  25. bit flag_1s = 1;             //1s

  27. uchar menu_1,menu_2;  //设置不同参数的变量


  30. bit flag_200ms ;          //200毫秒的变量
  31. uint shudu;   //定义速度的变量
  32. uint bj_shudu = 50;         //报警速度

  34. sbit key1 = P3^6;            //按键IO口定义
  35. sbit key2 = P3^5;                //按键IO口定义
  36. sbit key3 = P3^4;                //按键IO口定义
  37. sbit key4 = P3^3;                //按键IO口定义

  39. //这三个引脚参考资料
  40. sbit rs=P1^0;         //寄存器选择信号 H:数据寄存器          L:指令寄存器
  41. sbit rw=P1^1;         //寄存器选择信号 H:数据寄存器          L:指令寄存器
  42. sbit e =P1^2;         //片选信号   下降沿触发

  44. sbit beep = P3^7;   //蜂鸣器IO口定义




  49. /*************定时器0初始化程序***************/
  50. void time_init()          //定时器0初始化程序
  51. {
  52.         EA   = 1;                   //开总中断
  53.         TMOD = 0X11;          //定时器0、工作方式1
  54.         ET0  = 1;                  //开定时器0中断
  55.         TR0  = 1;                  //允许定时器0定时
  56.         ET1  = 0;                  //关定时器1中断
  57.         TR1  = 1;                  //允许定时器1定时
  58.         TH0 = 0x3c;
  59.         TL0 = 0xb0;     //定时50ms中断一次
  60. }


  63. /***********计算速度函数**************/
  64. void menu_dis()          //计算速度函数
  65. {
  66.         if(menu_1 == 0)
  67.         {       
  68.                 if(flag_1s == 1)   
  69.                 {       
  70.                         flag_1s = 0;                
  71.                         if((flag_en == 1))
  72.                         {       
  73.                                 flag_en = 0;         
  74.                                  //1s = 1 / 1000000us;          // 1m/s=0.001km除以1/3600h=3.6km/h                       
  75.                                 f_hz = 1/(TH11 * 256 + TL11) / 1000000 ;  //算出来就是秒
  76.                                 speed_m = f_hz * zhijing * 3.14  ;        //算出来的是m/s
  77.                                 juli_z = juli_z + speed_m;        //里程       
  78.                                 shudu = speed_m * 3.6 ;        //(带个小数点) km/s               
  79.                                 zong_lc += speed_m;                                 //总路程m       
  80.                         }               
  81.                         write_lcd2(1,3,shudu);                //显示速度        
  82.                         write_lcd4(2,3,juli_z);                //显示里程
  83.                 }
  84.         }
  85. }

  87. /********************独立按键程序*****************/
  88. uchar key_can;         //按键值

  90. void key()         //独立按键程序
  91. {
  92.         if(key1 == 0 || key2 == 0 || key3 == 0 || key4 == 0)                //有按键按下
  93.         {
  94.                 delay_1ms(1);                     //按键延时消抖动
  95.                 if(key1 == 0)                //确认是按键按下
  96.                         key_can = 1;         //得到按键值
  97.                 if(key2 == 0)                //确认是按键按下
  98.                         key_can = 2;         //得到按键值
  99.                 if(key3 == 0)                //确认是按键按下
  100.                         key_can = 3;         //得到按键值
  101.                 if(key4 == 0)                //确认是按键按下
  102.                         key_can = 4;         //得到按键值
  103.         }
  104. }


  107. /**********************设置函数************************/
  108. void key_with()
  109. {
  110.         if(key_can == 1)        //设置键
  111.         {
  112.                 menu_1++;
  113.                 if(menu_1 == 1)          //设置时间
  114.                 {
  115.                         write_string(1,0,"    :  :    W:  ");                       
  116.                         write_string(2,0," 20  -  -       ");       
  117.                 }
  118.                 if(menu_1 == 2)          //设置报警速度
  119.                 {
  120.                         write_string(1,0,"set-sd:00km/h   ");                       
  121.                         write_string(2,0,"zlc:             ");       
  122.                 }
  123.                 if(menu_1 == 3)          //设置直径
  124.                 {
  125.                         write_string(1,0,"  Set Zhijing  ");                       
  126.                         write_string(2,0,"               ");       
  127.                 }
  128.                   if(menu_1 > 3)    //回到正常显示
  129.                 {
  130.                         menu_1 = 0;                  //menu_1 = 0 退出设置了，在正常显示界面下
  131.                         init_1602();      //1602初始化     //初始化液晶显示               
  132.                 }
  133.         }
  134.         if(key_can == 2)        //选择键
  135.         {
  136.                 if(menu_1 == 1)                  //设置时间
  137.                 {
  138.                         menu_2 ++;
  139.                         if(menu_2 > 7)
  140.                                 menu_2 = 1;
  141.                 }
  142.                 if(menu_1 == 2)                 //设置
  143.                 {
  144.                         menu_2 ++;
  145.                         if(menu_2 > 2)
  146.                                 menu_2 = 1;                               
  147.                 }

  149.         }
  150.         if(menu_1 == 1)
  151.         {
  152.                 if(menu_2 == 1)                  //设置时
  153.                 {
  154.                         if(key_can == 3)        //加键
  155.                         {
  156.                                 shi+=0x01;            //设置时钟加1
  157.                                 if((shi & 0x0f) >= 0x0a)
  158.                                         shi = (shi & 0xf0) + 0x10;
  159.                                 if(shi >= 0x24)
  160.                                         shi = 0;
  161.                         }               
  162.                         if(key_can == 4)        //减键
  163.                         {
  164.                                 if(shi == 0x00)
  165.                                         shi = 0x24;
  166.                                 if((shi & 0x0f) == 0x00)
  167.                                         shi = (shi | 0x0a) - 0x10;
  168.                                 shi -- ;            //设置时钟减1
  169.                         }                                       
  170.                 }
  171.                 if(menu_2 == 2)                  //设置分
  172.                 {
  173.                         if(key_can == 3)        //加键
  174.                         {
  175.                                 fen+=0x01;                //设置分钟加1
  176.                                 if((fen & 0x0f) >= 0x0a)
  177.                                         fen = (fen & 0xf0) + 0x10;
  178.                                 if(fen >= 0x60)
  179.                                         fen = 0;
  180.                         }               
  181.                         if(key_can == 4)        //减键           
  182.                         {
  183.                                 if(fen == 0x00)
  184.                                         fen = 0x5a;
  185.                                 if((fen & 0x0f) == 0x00)
  186.                                         fen = (fen | 0x0a) - 0x10;
  187.                                 fen -- ;           //设置分钟减1
  188.                         }       
  189.                 }
  190.                 if(menu_2 == 3)                  //设置秒
  191.                 {
  192.                         if(key_can == 3)        //加键
  193.                         {
  194.                                 miao+=0x01;                //设置秒钟加1
  195.                                 if((miao & 0x0f) >= 0x0a)
  196.                                         miao = (miao & 0xf0) + 0x10;
  197.                                 if(miao >= 0x60)
  198.                                         miao = 0;
  199.                         }       
  200.                         if(key_can == 4)        //减键           
  201.                         {
  202.                                 if(miao == 0x00)
  203.                                         miao = 0x5a;
  204.                                 if((miao & 0x0f) == 0x00)
  205.                                         miao = (miao | 0x0a) - 0x10;
  206.                                 miao -- ;            //设置秒减1               
  207.                         }
  208.                 }
  209.                 if(menu_2 == 4)                  //设置星期
  210.                 {
  211.                         if(key_can == 3)        //加键
  212.                         {
  213.                             week+=0x01;                //设置星期加1
  214.                                 if((week & 0x0f) >= 0x0a)
  215.                                         week = (week & 0xf0) + 0x10;
  216.                                 if(week >= 0x08)
  217.                                         week = 1;
  218.                         }               
  219.                         if(key_can == 4)        //减键           
  220.                         {
  221.                                 if(week == 0x01)
  222.                                         week = 0x08;
  223.                                 if((week & 0x0f) == 0x00)
  224.                                         week = (week | 0x0a) - 0x10;
  225.                                 week -- ;                //设置星期减1
  226.                         }       
  227.                 }
  228.                 if(menu_2 == 5)                  //设置年
  229.                 {
  230.                         if(key_can == 3)        //加键
  231.                         {
  232.                             nian+=0x01;                //设置年加1
  233.                                 if((nian & 0x0f) >= 0x0a)
  234.                                         nian = (nian & 0xf0) + 0x10;
  235.                                 if(nian >= 0x9a)
  236.                                         nian = 1;
  237.                         }               
  238.                         if(key_can == 4)        //减键           
  239.                         {
  240.                                 if(nian == 0x01)
  241.                                         nian = 0x9a;
  242.                                 if((nian & 0x0f) == 0x00)
  243.                                         nian = (nian | 0x0a) - 0x10;
  244.                                 nian -- ;                //设置年减1
  245.                         }
  246.                 }
  247.                 if(menu_2 == 6)                  //设置月
  248.                 {
  249.                         if(key_can == 3)        //加键
  250.                         {
  251.                             yue+=0x01;                //设置月加1
  252.                                 if((yue & 0x0f) >= 0x0a)
  253.                                         yue = (yue & 0xf0) + 0x10;
  254.                                 if(yue >= 0x13)
  255.                                         yue = 1;
  256.                         }               
  257.                         if(key_can == 4)        //减键           
  258.                         {
  259.                                 if(yue == 0x01)
  260.                                         yue = 0x13;
  261.                                 if((yue & 0x0f) == 0x00)
  262.                                         yue = (yue | 0x0a) - 0x10;
  263.                                 yue -- ;                //设置月减1                       
  264.                         }       
  265.                 }
  266.                 if(menu_2 == 7)                  //设置日
  267.                 {
  268.                         if(key_can == 3)        //加键
  269.                         {
  270.                             ri+=0x01;                //设置日加1
  271.                                 if((ri & 0x0f) >= 0x0a)
  272.                                         ri = (ri & 0xf0) + 0x10;
  273.                                 if(ri >= 0x32)
  274.                                         ri = 0;                       
  275.                         }               
  276.                         if(key_can == 4)        //减键           
  277.                         {
  278.                                 if(ri == 0x01)
  279.                                         ri = 0x32;
  280.                                 if((ri & 0x0f) == 0x00)
  281.                                         ri = (ri | 0x0a) - 0x10;
  282.                                 ri -- ;                        //设置日减1
  283.                         }
  284.                 }
  285.                 write_lcd2_ds1302(1,2,shi);           //显示时
  286.                 write_lcd2_ds1302(1,5,fen);           //显示分
  287.                 write_lcd2_ds1302(1,8,miao);   //显示秒
  288.                 write_lcd1(1,14,week);               //显示星期                                       
  289.                 write_lcd2_ds1302(2,3,nian);   //显示年
  290.                 write_lcd2_ds1302(2,6,yue);           //显示月
  291.                 write_lcd2_ds1302(2,9,ri);           //显示日
  292.                 switch(menu_2)           // 光标显示
  293.                 {
  294.                         case 1:  write_guanbiao(1,2,1);  break;
  295.                         case 2:  write_guanbiao(1,5,1);  break;
  296.                         case 3:  write_guanbiao(1,8,1);  break;
  297.                         case 4:  write_guanbiao(1,14,1); break;
  298.                         case 5:  write_guanbiao(2,3,1);  break;
  299.                         case 6:  write_guanbiao(2,6,1);  break;
  300.                         case 7:  write_guanbiao(2,9,1);  break;
  301.                 }
  302.                 write_time();           //把时间写进去
  303.         }       

  305.         if(menu_1 == 2)
  306.         {               
  307.                 if(menu_2 == 1)                  //设置报警速度
  308.                 {
  309.                         if(key_can == 3)        //加键
  310.                         {
  311.                                 bj_shudu++;                   //设置报警速度加1
  312.                                 if(bj_shudu >= 99)
  313.                                         bj_shudu = 99;
  314.                         }       
  315.                         if(key_can == 4)        //减键          
  316.                         {
  317.                                 if(bj_shudu != 0)
  318.                                         bj_shudu -- ;        //设置报警速度减1               
  319.                         }
  320.                 }       
  321.                 if(menu_2 == 2)                  //把总量程清零
  322.                 {
  323.                         if(key_can == 3)       
  324.                         {
  325.                                 zong_lc= 0;
  326.                         }       
  327.                         if(key_can == 4)                  
  328.                         {
  329.                                 zong_lc= 0;                       
  330.                         }
  331.                 }       

  333.                 write_lcd2(1,7,bj_shudu);   //显示报警速度
  334.                 write_lcd7(2,4,zong_lc);    //显示总量程
  335.                
  336.                 switch(menu_2)           // 光标显示
  337.                 {
  338.                         case 1:  write_guanbiao(1,6,1);  break;
  339.                         case 2:  write_guanbiao(2,3,1);  break;
  340.                 }
  341.         }
  342.         if(menu_1 == 3)                        //设置直径
  343.         {               
  344.                 if(key_can == 3)        //加键
  345.                 {
  346.                         s_zhijing++;
  347.                         if(s_zhijing >= 999)
  348.                                 s_zhijing = 999;
  349.                 }       
  350.                 if(key_can == 4)        //减键          
  351.                 {
  352.                         if(s_zhijing != 0)
  353.                                 s_zhijing -- ;                       
  354.                 }
  355.                 zhijing = s_zhijing ;
  356.                 write_lcd2(2,5,s_zhijing);                //显示直径
  357.         }
  358. }

  360. /****************报警函数***************/
  361. void clock_h_l()
  362. {
  363.         if(shudu >= bj_shudu)  //速度大于等于报警速度
  364.         {
  365.                 beep = ~beep;          //蜂鸣器报警                       
  366.         }
  367.         else
  368.         {
  369.                 beep = 1;                 //关闭蜂鸣器       
  370.         }                       
  371. }

  373. uchar buff[5];        //蓝牙接收的数据
  374. uchar flag_s_en;      //蓝牙接收完成的变量
  375. uchar Tx_Buf[15]={0}; //蓝牙发送数据

  377. /******************串口初始化*********************/          
  378. void init_uart()        //串口初始化
  379. {
  380.         EA = 1;                    //打开总中断
  381.         ES = 1;                         //打开串口中断
  382.         TR1 = 1;                //打开定时器1
  383.         SCON = 0X50;        //串口工作方式1
  384.         TMOD = 0X20;        //定时器1工作方式2 工作于8位自动重载模式, 用于产生波特率
  385.         TH1 = 0XFD;                //串口波特率9600
  386.         TL1 = 0XFD;
  387. }

  389. /***************串口发一个数据******************/          
  390. void send_uart(unsigned char dat)
  391. {
  392.         SBUF = dat;
  393.         while(TI == 0);
  394.         TI = 0;
  395. }

  397. /***************串口发一串数据******************/       
  398. void send_uart0_dat(uchar *p,uchar num)
  399. {
  400.         uchar i;
  401.         for(i=0;i<num;i++)
  402.                 send_uart(p[i]);       
  403. }

  405. /****************发送数据 ***************/
  406. void send_shuju()        //发送数据
  407. {
  408.         Tx_Buf[0] = 0XF1;  //开始地址        
  409.         Tx_Buf[1] = shudu;   //速度        
  410.         Tx_Buf[2] = juli_z/256;     //里程高8位
  411.         Tx_Buf[3] = juli_z%256;         //里程低8位
  412.         Tx_Buf[4] = 0XF2;   //结果地址       
  413.         send_uart0_dat(Tx_Buf,5);       
  414. }

  416. /****************接收***************/
  417. void uart_shou()
  418. {
  419.         if(flag_s_en == 2)  //接收到设置的报警值
  420.         {
  421.                 flag_s_en = 0;
  422.                 if(buff[0] == 0xA1)                //蓝牙接收速度报警值
  423.                 {
  424.                         bj_shudu =  buff[1];                                                                         
  425.                 }                       
  426.         }
  427. }

  429. /******************主程序**********************/          
  430. void main()
  431. {
  432.         init_1602();      //1602初始化
  433.         init_int0();          //外部中断0初始化程序
  434.         time_init();          //定时器0初始化程序
  435.         init_uart();        //串口初始化
  436.         while(1)
  437.         {         
  438.                 key();                         //按键程序
  439.                 key_with();                 //按键设置程序
  440.                 if(flag_200ms == 1)
  441.                 {
  442.                         flag_200ms = 0;
  443.                         read_time();                  //读时间
  444.                         init_1602_ds1302();   //显示时钟
  445.                         menu_dis();          //计算速度函数
  446.                         clock_h_l();        //报警函数
  447.                         send_shuju();      //蓝牙发送数据  
  448.                 }
  449.                 uart_shou();   //蓝牙接收函数
  450.         }
  451. }


  454. /*********************外部中断0中断服务程序************************/
  455. void int0() interrupt 0
  456. {
  457.         uchar value;
  458.         value ++;
  459.         if(value >= 2)
  460.                 value =0;
  461.         switch(value)
  462.         {
  463.                 case 0:
  464.                         TH1 = 0;
  465.                         TL1 = 0;
  466.                         break;
  467.                 case 1:
  468.                                 TH11 = TH1;          //保存时间
  469.                                 TL11 = TL1;
  470.                                 flag_en = 1;
  471.                         break;
  472.         }               
  473. }

  475. /****************串口中断程序******************/
  476. void uatr0() interrupt 4
  477. {
  478.         uchar i;
  479.         if(RI)                         //是否接收中断
  480.         {
  481.                 RI=0;                                 //中断标志清零
  482.                 i++;
  483.                 buff[i]=SBUF;           //接收串口数据 放到数组里面
  484.                 if(i>=3)           //接收完成
  485.                 {
  486.                         i=0;flag_s_en=2;  //接收成功
  487.                 }  // 停止接收
  488.         }
  489. }

  491. /*************定时器0中断服务程序***************/
  492. void time0_int() interrupt 1
  493. {       
  494.         uchar value;
  495.         TH0 = 0x3c;
  496.         TL0 = 0xb0;     //定时50ms中断一次
  497.         value++;
  498.         if(value % 4 == 0)
  499.                 flag_200ms = 1;

  501.         if(value >= 20)  //1秒   才是一秒钟的速度
  502.         {
  503.                 value = 0;
  504.                 flag_1s = 1;
  505.         }
  506. }
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ID:1128870 发表于 2024-12-7 09:44 | 显示全部楼层
厉害，感谢开源！
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