51单片机霍尔自行车码表测速里程表原理图与程序 -

#include <reg52.h> //调用单片机头文件
#define uchar unsigned char //无符号字符型宏定义变量范围0~255
#define uint unsigned int //无符号整型宏定义变量范围0~65535
sbit clk = P1^3; //ds1302时钟线定义
sbit io = P1^4; //数据线
sbit rst = P1^5; //复位线
//秒分时日月年星期
uchar code write_add[]={0x80,0x82,0x84,0x86,0x88,0x8c,0x8a}; //写地址
uchar code read_add[] ={0x81,0x83,0x85,0x87,0x89,0x8d,0x8b}; //读地址
uchar code init_ds[] ={0x55,0x17,0x15,0x01,0x01,0x13,0x13};
uchar miao,fen,shi,ri,yue,week,nian;
uchar i;
uchar t1_num,t2_num; //计时间中断的次数
unsigned long speed1,juli,time2;
float f_hz ,speed_km,speed_m;
uchar TH11,TL11;
uchar flag_en; //开始计算速度使能
uchar flag_stop_en; //要确定车子是否停下了
unsigned char plu;
uint juli_s; //每秒走的距离
uint juli_z; //总路程
float zhijing = 0.55; //直径 0.55M
bit flag_1s = 1; //1s
uchar menu_1; //菜单设置变量
uchar menu_2; //菜单设置变量
long zong_lc; //总量程
uchar flag_200ms;
uint shudu; //定义速度的变量
uint bj_shudu = 40; //报警速度
//这三个引脚参考资料
sbit rs=P2^4; //寄存器选择信号 H:数据寄存器 L:指令寄存器
sbit rw=P2^5; //寄存器选择信号 H:数据寄存器 L:指令寄存器
sbit e =P2^6; //片选信号下降沿触发
uchar code table_num[]="0123456789abcdefg";
uchar i;
sbit beep = P3^7; //蜂鸣器IO口定义
/******************1ms 延时函数*******************/
void delay_1ms(uint q)
{
uint i,j;
for(i=0;i<q;i++)
for(j=0;j<120;j++);
}
/********************************************************************
* 名称 : delay_uint()
* 功能 : 小延时。
* 输入 : 无
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void delay_uint(uint q)
{
while(q--);
}
/********************************************************************
* 名称 : write_com(uchar com)
* 功能 : 1602命令函数
* 输入 : 输入的命令值
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_com(uchar com)
{
i =0;
rs=0;
rw=0;
P0=com;
delay_uint(3);
e=1;
delay_uint(25);
e=0;
}
/********************************************************************
* 名称 : write_data(uchar dat)
* 功能 : 1602写数据函数
* 输入 : 需要写入1602的数据
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_data(uchar dat)
{
i =0;
rs=1;
rw=0;
P0=dat;
delay_uint(3);
e=1;
delay_uint(25);
e=0;
}
/********************************************************************
* 名称 : write_sfm2(uchar hang,uchar add,uchar date)
* 功能 : 显示2位十进制数，如果要让第一行，第五个字符开始显示"23" ，调用该函数如下
write_sfm1(1,5,23)
* 输入 : 行，列，需要输入1602的数据
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_sfm2(uchar hang,uchar add,uint date)
{
if(hang==1)
write_com(0x80+add);
else
write_com(0x80+0x40+add);
write_data(0x30+date/10%10);
write_data(0x30+date%10);
}
/********************************************************************
* 名称 : write_sfm4(uchar hang,uchar add,uchar date)
* 功能 : 显示2位十进制数，如果要让第一行，第五个字符开始显示"23" ，调用该函数如下
write_sfm1(1,5,23)
* 输入 : 行，列，需要输入1602的数据
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_sfm4(uchar hang,uchar add,uint date)
{
if(hang==1)
write_com(0x80+add);
else
write_com(0x80+0x40+add);
write_data(0x30+date/10000%10);
write_data(0x30+date/1000%10);
write_data('.');
write_data(0x30+date/100%10);
write_data(0x30+date/10%10);
write_data(0x30+date%10);
write_data('k');
write_data('m');
}
void write_sfm7(uchar hang,uchar add,uint date)
{
if(hang==1)
write_com(0x80+add);
else
write_com(0x80+0x40+add);
write_data(0x30+date/100000%10);
write_data(0x30+date/100000%10);
write_data(0x30+date/10000%10);
write_data(0x30+date/1000%10);
write_data('.');
write_data(0x30+date/100%10);
write_data(0x30+date/10%10);
write_data('k');
write_data('m');
}
/***********************lcd1602上显示两位十进制数************************/
void write_sfm1(uchar hang,uchar add,uchar date)
{
if(hang==1)
write_com(0x80+add);
else
write_com(0x80+0x40+add);
write_data(0x30+date % 10);
}
/********************************************************************
* 名称 : write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
* 功能 : 改变液晶中某位的值，如果要让第一行，第五个字符开始显示"ab cd ef" ，调用该函数如下
write_string(1,5,"ab cd ef;")
* 输入 : 行，列，需要输入1602的数据
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
{
if(hang==1)
write_com(0x80+add);
else
write_com(0x80+0x40+add);
while(1)
{
if(*p == '\0') break;
write_data(*p);
p++;
}
}
/***********************lcd1602上显示两位十进制数************************/
void write_sfm2_ds1302(uchar hang,uchar add,uchar date)
{
if(hang==1)
write_com(0x80+add);
else
write_com(0x80+0x40+add);
write_data(table_num[date / 16]);
write_data(table_num[date % 16]);
}
/*****************控制光标函数********************/
void write_guanbiao(uchar hang,uchar add,uchar date)
{
if(hang==1)
write_com(0x80+add);
else
write_com(0x80+0x40+add);
if(date == 1)
write_com(0x0f); //显示光标并且闪烁
else
write_com(0x0c); //关闭光标
}
/********************************************************************
* 名称 : init_1602()
* 功能 : 初始化1602液晶
* 输入 : 无
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void init_1602() //1602初始化
{
write_com(0x38);
write_com(0x0c);
write_com(0x06);
delay_uint(1000);
write_string(1,0,"sd:00km/h 00:00");
write_string(2,0,"lc:00.00km ");
}
// E309R
/*************写一个数据到对应的地址里***************/
void write_ds1302(uchar add,uchar dat)
{
rst = 1; //把复位线拿高
for(i=0;i<8;i++)
{ //低位在前
clk = 0; //时钟线拿低开始写数据
io = add & 0x01;
add >>= 1; //把地址右移一位
clk = 1; //时钟线拿高
}
for(i=0;i<8;i++)
{
clk = 0; //时钟线拿低开始写数据
io = dat & 0x01;
dat >>= 1; //把数据右移一位
clk = 1; //时钟线拿高
}
rst = 0; //复位线合低
clk = 0;
io = 0;
}
/*************从对应的地址读一个数据出来***************/
uchar read_ds1302(uchar add)
{
uchar value,i;
rst = 1; //把复位线拿高
for(i=0;i<8;i++)
{ //低位在前
clk = 0; //时钟线拿低开始写数据
io = add & 0x01;
add >>= 1; //把地址右移一位
clk = 1; //时钟线拿高
}
for(i=0;i<8;i++)
{
clk = 0; //时钟线拿低开始读数据
value >>= 1;
if(io == 1)
value |= 0x80;
clk = 1; //时钟线拿高
}
rst = 0; //复位线合低
clk = 0;
io = 0;
return value; //返回读出来的数据
}
/*************把要的时间年月日都读出来***************/
void read_time()
{
miao = read_ds1302(read_add[0]); //读秒
fen = read_ds1302(read_add[1]); //读分
shi = read_ds1302(read_add[2]); //读时
ri = read_ds1302(read_add[3]); //读日
yue = read_ds1302(read_add[4]); //读月
nian = read_ds1302(read_add[5]); //读年
week = read_ds1302(read_add[6]); //读星期
}
/*************把要写的时间年月日都写入ds1302里***************/
void write_time()
{
write_ds1302(0x8e,0x00); //打开写保护
write_ds1302(write_add[0],miao); //写秒
write_ds1302(write_add[1],fen); //写分
write_ds1302(write_add[2],shi); //写时
write_ds1302(write_add[3],ri); //写日
write_ds1302(write_add[4],yue); //写月
write_ds1302(write_add[5],nian); //写星期
write_ds1302(write_add[6],week); //写年
write_ds1302(0x8e,0x80); //关闭写保护
}
/*************把数据保存到ds1302 RAM中**0-31*************/
void write_ds1302ram(uchar add,uchar dat)
{
add <<= 1; //地址是从第二位开始的
add &= 0xfe; //把最低位清零是写的命令
add |= 0xc0; //地址最高两位为 1
write_ds1302(0x8e,0x00);
write_ds1302(add,dat);
write_ds1302(0x8e,0x80);
}
/*************把数据从ds1302 RAM读出来**0-31*************/
uchar read_ds1302ram(uchar add)
{
add <<= 1; //地址是从第二位开始的
add |= 0x01; //把最高位置1 是读命令
add |= 0xc0; //地址最高两位为 1
return(read_ds1302(add));
}
/*************初始化ds1302时间***************/
void init_ds1302()
{
uchar i;
rst = 0; //第一次读写数据时要把IO品拿低
clk = 0;
io = 0;
i = read_ds1302ram(30);
if(i != 3)
{
i = 3;
write_ds1302ram(30,i);
write_ds1302(0x8e,0x00); //打开写保护
for(i=0;i<7;i++)
write_ds1302(write_add[i],init_ds[i]); //把最高位值0 允许ds1302工作
write_ds1302(0x8e,0x80); //关写保护
}
write_sfm2(1,0,i);
}
void init_ds1302_io()
{
rst = 0; //第一次读写数据时要把IO品拿低
clk = 0;
io = 0;
}
/*************定时器0初始化程序***************/
void init_1602_ds1302()
{
// write_sfm2_ds1302(2,3,nian);
// write_sfm2_ds1302(2,6,yue);
// write_sfm2_ds1302(2,9,ri);
write_sfm2_ds1302(1,11,shi);
write_sfm2_ds1302(1,14,fen);
// write_sfm2_ds1302(1,14,miao);
// write_sfm1(1,14,week);
}
/***********外部中断0初始化程序****************/
void init_int0()
{
EX0=1; //允许外部中断0中断
EA=1; //开总中断
IT0 = 1; //外部中断0负跳变中断
}
/*************定时器0初始化程序***************/
void time_init() //定时器0初始化程序
{
EA = 1; //开总中断
TMOD = 0X11; //定时器0、工作方式1
ET0 = 1; //开定时器0中断
TR0 = 1; //允许定时器0定时
ET1 = 1; //开定时器1中断
TR1 = 1; //允许定时器1定时
}
/***********计算速度函数**************/
void menu_dis() //计算速度函数
{
static uchar value;
static uchar times;
if(menu_1 == 0)
{
if(flag_1s == 1)
{
flag_1s = 0;
times++;
if(times>=2)
{
times = 0;
shudu = (shudu+3.6*plu*(zhijing * 3.14))/2; //(带个小数点) km/h
if(shudu>99) shudu=99; //防止错误
juli_z += (plu*zhijing*3.14); //总路程m
plu = 0;
}
if(flag_en == 0)
{
value ++;
if(value >= 3) //2秒
{
speed_km = 0; //速度为0
shudu = (uint)speed_km;
value = 0;
}
}
write_sfm2(1,3,shudu);
write_sfm4(2,3,juli_z);
}
if((flag_en == 1))
{
value = 0;
flag_en = 0;
//1s = 1 / 1000000us; // 1m/s=0.001km除以1/3600h=3.6km/h
f_hz = (t2_num * 65536.0 + TH11 * 256 + TL11) / 1000000 ; //算出来就是秒
t2_num = 0; //把变量清零
t1_num =0;
TH11 = 0;
TL11 = 0;
// speed_m = (zhijing * 3.14) / f_hz ; //算出来的是m/s
// juli_z = (juli_z + (uint)speed_m) ; //总路程m
// speed_km = speed_m * 3.6 *10 ; //(带个小数点) km/h
// shudu = (uint)(speed_km+shudu)/2;
// zong_lc += speed_m;
}
}
}
/********************独立按键程序*****************/
uchar key_can; //按键值
void key() //独立按键程序
{
static uchar key_new;
key_can = 20; //按键值还原
P3 |= 0x78; //对应的按键IO口输出为1
if((P3 & 0x78) != 0x78) //按键按下
{
delay_1ms(1); //按键消抖动
if(((P3 & 0x78) != 0x78) && (key_new == 1))
{ //确认是按键按下
key_new = 0;
switch(P3 & 0x78)
{
case 0x70: key_can = 4; break; //得到按键值
case 0x68: key_can = 3; break; //得到按键值
case 0x58: key_can = 2; break; //得到按键值
case 0x38: key_can = 1; break; //得到按键值
}
// write_sfm2(1,0,key_can); //显示按键值
}
}
else
key_new = 1;
}
/**********************设置函数************************/
void key_with()
{
if(key_can == 1) //设置键
{
menu_1++;
if(menu_1 == 1) //设置时间
{
menu_2 = 1;
write_string(1,0," : : W: ");
write_string(2,0," 20 - - ");
}
if(menu_1 == 2) //设置报警速度
{
menu_2 = 1;
write_string(1,0,"set-sd:00km/h ");
write_string(2,0,"zlc: ");
}
menu_2 = 1;
if(menu_1 > 2) //回到正常显示
{
menu_1 = 0;
write_guanbiao(1,2,0); //关闭光标
init_1602(); //1602初始化 //初始化液晶显示
}
}
if(key_can == 2) //选择键
{
if(menu_1 == 1) //设置时间
{
menu_2 ++;
if(menu_2 > 7)
menu_2 = 1;
}
if(menu_1 == 2) //设置
{
menu_2 ++;
if(menu_2 > 2)
menu_2 = 1;
}
}
if(menu_1 == 1)
{
if(menu_2 == 1) //设置时
{
if(key_can == 3) //加
{
shi+=0x01;
if((shi & 0x0f) >= 0x0a)
shi = (shi & 0xf0) + 0x10;
if(shi >= 0x24)
shi = 0;
}
if(key_can == 4) //减
{
if(shi == 0x00)
shi = 0x24;
if((shi & 0x0f) == 0x00)
shi = (shi | 0x0a) - 0x10;
shi -- ;
}
}
if(menu_2 == 2) //设置分
{
if(key_can == 3) //加
{
fen+=0x01;
if((fen & 0x0f) >= 0x0a)
fen = (fen & 0xf0) + 0x10;
if(fen >= 0x60)
fen = 0;
}
if(key_can == 4) //减
{
if(fen == 0x00)
fen = 0x5a;
if((fen & 0x0f) == 0x00)
fen = (fen | 0x0a) - 0x10;
fen -- ;
}
}
if(menu_2 == 3) //设置秒
{
if(key_can == 3) //加
{
miao+=0x01;
if((miao & 0x0f) >= 0x0a)
miao = (miao & 0xf0) + 0x10;
if(miao >= 0x60)
miao = 0;
}
if(key_can == 4) //减
{
if(miao == 0x00)
miao = 0x5a;
if((miao & 0x0f) == 0x00)
miao = (miao | 0x0a) - 0x10;
miao -- ;
}
}
if(menu_2 == 4) //设置星期
{
if(key_can == 3) //加
{
week+=0x01;
if((week & 0x0f) >= 0x0a)
week = (week & 0xf0) + 0x10;
if(week >= 0x08)
week = 1;
}
if(key_can == 4) //减
{
if(week == 0x01)
week = 0x08;
if((week & 0x0f) == 0x00)
week = (week | 0x0a) - 0x10;
week -- ;
}
}
if(menu_2 == 5) //设置年
{
if(key_can == 3) //加
{
nian+=0x01;
if((nian & 0x0f) >= 0x0a)
nian = (nian & 0xf0) + 0x10;
if(nian >= 0x9a)
nian = 1;
}
if(key_can == 4) //减
{
if(nian == 0x01)
nian = 0x9a;
if((nian & 0x0f) == 0x00)
nian = (nian | 0x0a) - 0x10;
nian -- ;
}
}
if(menu_2 == 6) //设置月
{
if(key_can == 3) //加
{
yue+=0x01;
if((yue & 0x0f) >= 0x0a)
yue = (yue & 0xf0) + 0x10;
if(yue >= 0x13)
yue = 1;
}
if(key_can == 4) //减
{
if(yue == 0x01)
yue = 0x13;
if((yue & 0x0f) == 0x00)
yue = (yue | 0x0a) - 0x10;
yue -- ;
}
}
if(menu_2 == 7) //设置日
{
if(key_can == 3) //加
{
ri+=0x01;
if((ri & 0x0f) >= 0x0a)
ri = (ri & 0xf0) + 0x10;
if(ri >= 0x32)
ri = 0;
}
if(key_can == 4) //减
{
if(ri == 0x01)
ri = 0x32;
if((ri & 0x0f) == 0x00)
ri = (ri | 0x0a) - 0x10;
ri -- ;
}
}
write_sfm2_ds1302(1,2,shi); //显示时
write_sfm2_ds1302(1,5,fen); //显示分
write_sfm2_ds1302(1,8,miao); //显示秒
write_sfm1(1,14,week); //显示星期
write_sfm2_ds1302(2,3,nian); //显示年
write_sfm2_ds1302(2,6,yue); //显示月
write_sfm2_ds1302(2,9,ri); //显示日
switch(menu_2) // 光标显示
{
case 1: write_guanbiao(1,2,1); break;
case 2: write_guanbiao(1,5,1); break;
case 3: write_guanbiao(1,8,1); break;
case 4: write_guanbiao(1,14,1); break;
case 5: write_guanbiao(2,3,1); break;
case 6: write_guanbiao(2,6,1); break;
case 7: write_guanbiao(2,9,1); break;
}
write_time(); //把时间写进去
}
if(menu_1 == 2)
{
if(menu_2 == 1) //设置速度
{
if(key_can == 3) //加
{
bj_shudu++;
if(bj_shudu >= 99) //速度设置++
bj_shudu = 99;
}
if(key_can == 4) //减
{
if(bj_shudu != 0) //速度设置--
bj_shudu -- ;
}
}
if(menu_2 == 2) //把总量程清零
{
if(key_can == 3)
{
juli_z= 0; //清零
}
if(key_can == 4)
{
juli_z= 0;
}
}
write_sfm2(1,7,bj_shudu); //显示报警速度
write_sfm7(2,4,juli_z); //显示
switch(menu_2) // 光标显示
{
case 1: write_guanbiao(1,6,1); break;
case 2: write_guanbiao(2,3,1); break;
}
}
}
/****************报警函数***************/
void clock_h_l()
{
static uchar value;
if((shudu >= bj_shudu))
{
value ++; //消除实际距离在设定距离左右变化时的干扰
{
beep = ~beep; //蜂鸣器报警
}
}
else
{
beep = 1;
}
}
/******************主程序**********************/
void main()
{
beep = 0; //上电蜂鸣器响一下
delay_1ms(200) ;
beep = 1;
P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff; //IO口初始为电平
init_ds1302_io(); //初始化ds1302io接口
init_ds1302();
init_1602(); //1602初始化
init_int0();
time_init(); //定时器0初始化程序
while(1)
{ // shudu = 11;
key(); //按键程序
if(key_can < 10)
{
key_with(); // 按键处理
}
if(flag_200ms == 1) //定时200ms标志
{
flag_200ms = 0;
read_time(); //读时间
if(menu_1 == 0)
init_1602_ds1302(); //显示时钟
clock_h_l(); //报警函数
}
menu_dis(); //计算速度函数
}
}
/*********************外部中断0中断服务程序************************/
void int0() interrupt 0
{
static uchar value;
plu++;
switch(value)
{
case 0:
t1_num = 0; //第一次就把变量清零
TH1 = 0;
TL1 = 0;
value = 1;
break;
case 1:
t2_num = t1_num; //保存
TH11 = TH1;
TL11 = TL1;
if(flag_en==0)
{
value=0;
}
flag_en = 1;
break;
}
}
/*************定时器0中断服务程序***************/
void time0_int() interrupt 1
{
static uchar value;
TH0 = 0x3c;
TL0 = 0xb0; // 50ms
value++;
if(value % 4 == 0)
flag_200ms = 1;
if(value >= 20) //1秒才是一秒钟的速度
{
value = 0;
flag_1s = 1;
}
}
/*************定时器1中断服务程序***************/
void time1_int() interrupt 3
{
t1_num++;
}

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