基于51单片机电动自行车车速报警系统proteus仿真原理图程序

news2024/12/28 5:03:19

功能：
0.本项目采用STC89C52作为单片机系统的控制MCU
1.LCD1602液晶分三种显示模式
a)显示实时速度和本次里程
b)显示当前时间
c)显示报警速度和总里程
2.超过报警速度将声光报警
3.功能按键介绍
a显示状态下:
'上’键——电机速度+1 '下’键——电机速度-1
'设置’键——电机启动/暂停
'切换’键——切换显示状态
b显示状态下:
'设置’键——进入时间设置
'切换’键——切换显示状态
*时间设置状态
'上’键——加1 '下’键——减1
'左’键/'右’键——更改设置坐标
'切换’键——确定
c显示状态下:
'设置’键——进入速度设置
'切换’键——切换显示状态
*报警速度设置状态
'上’键——加1 '下’键——减1
'左’键/'右’键——更改设置选项
'切换’键——确定
*总里程设置状态
'上’键/'下’键——清零
'左’键/'右’键——更改设置选项
'切换’键——确定
4.采用DC002作为电源接口可直接输入5V给整个系统供电

原理图：
在这里插入图片描述

PCB ：
在这里插入图片描述

主程序：

#include <reg52.h>
#include "main.h"

#define DIAMETER 20 //直径，单位mm

float distance = 0; //单位m
float totalDistBuf = 0; //单位m
float rate = 0; //单位km/h
float totalDist = 0; //单位km
unsigned char rateAlarm = 30; //单位km/h
unsigned char second = 0; 
unsigned char minute = 0; 
unsigned long pulseCnt = 0;
bit dispFlag = 1;
bit setTimeFlag = 0;
bit setAlarmFlag = 0;
bit motorFlag = 0;
bit refreshFlag = 0;
bit writeFlag = 0;
bit isNewFlag = 1;
unsigned char pwmValue = 3;
unsigned char setIndex = 0;

enum{
    DISP_RATE_MODE, DISP_TIME_MODE, SET_ALARM_MODE
} dispMode;

void main()
{
    //初始化
    LCD_Init();
    DS1302_Init();
    EEPROM_Init();

    //EEPROM_WriteByte(IS_NEW_ADDR, 1); //将芯片设为新芯片

    ReadEEPROM();
    if (isNewFlag != 0) //新芯片
    {
        EEPROM_WriteByte(IS_NEW_ADDR, 0);
        
        //给出初始值
        rateAlarm = 30;
        totalDist = 0;

        WriteEEPROM();
    }

    DS1302_ReadTime();

    Timer0_Init();
    Timer1_Init();
    EXT1_Init();

    //开机显示
    LCD_DispStr(0, 0, "    Welcome!    ");
    DelayS(2);
    LCD_Clear();

    while(1)
    {
        //每秒钟更新数据
        if (refreshFlag == 1)
        {
            distance = distance + DIAMETER * 2 * 3.14 * (float)pulseCnt / 1000 ; //单位m
            totalDist = totalDist + DIAMETER * 2 * 3.14 * (float)pulseCnt / 1000; //单位km
            rate = 3.6 * DIAMETER * 2 * 3.14 * (float)pulseCnt / 1000; //单位km/h
            pulseCnt = 0;
            EX1 = 1;
            refreshFlag = 0;
        }
        
        //每分钟写一次EEPROM
        if (writeFlag == 1)
        {
            if (totalDist != totalDistBuf) //里程是否发生变化
            {
                WriteEEPROM();
            }
            totalDistBuf = totalDist;
            writeFlag = 0;
        }
        
        //显示函数
        if (dispFlag == 1)
        {
            if (dispMode == DISP_RATE_MODE)
            {
                DispRate();
            }
            else if (dispMode == DISP_TIME_MODE)
            {
                if (setTimeFlag == 0)
                {
                    DS1302_ReadTime();
                    DispTime(setIndex, setTimeFlag);
                }
            }
            else if (dispMode == SET_ALARM_MODE)
            {
                if (setAlarmFlag == 0)
                {
                    // ReadEEPROM();
                    if (totalDist != totalDistBuf)
                    {
                        WriteEEPROM();
                    }
                    totalDistBuf = totalDist;
                    DispAlarm(setIndex, setAlarmFlag);
                }
            }
        }

        //超速报警
        if (rate > rateAlarm)
        {
            BUZZER = 0;
        }
        else
        {
            BUZZER = 1;
        }
        KeyProcess();
    }
}

void ReadEEPROM(void)
{
    isNewFlag    = EEPROM_ReadByte(IS_NEW_ADDR);

    rateAlarm      = EEPROM_ReadByte(IS_NEW_ADDR + 1);
    totalDist      = EEPROM_ReadByte(IS_NEW_ADDR + 2);
    totalDist     = ((unsigned int)totalDist << 8) | EEPROM_ReadByte(IS_NEW_ADDR + 3);
}

void WriteEEPROM(void)
{
    EEPROM_WriteByte(IS_NEW_ADDR + 1, rateAlarm);
    EEPROM_WriteByte(IS_NEW_ADDR + 2, (((unsigned int)totalDist & 0xFF00) >> 8));
    EEPROM_WriteByte(IS_NEW_ADDR + 3, ((unsigned int)totalDist & 0x00FF));
}


void DispAlarm(unsigned char setIndex, bit setAlarmFlag)
{
    static unsigned char xdata dispRow0[16];
    static unsigned char xdata dispRow1[16];

    if (setAlarmFlag == 1)
    {
        LCD_WriteCommand(0x0F, 0);
    }
    else
    {
        LCD_WriteCommand(0x0C, 0);
        LCD_WriteCommand(0x0C, 0);
    }

    sprintf(dispRow0, "Alarm:%6.2fkm/h", (float)rateAlarm);
    sprintf(dispRow1, "Total:%8.2fkm", (float)totalDist / 1000);

    LCD_DispStr(0, 0, dispRow0);
    LCD_DispStr(0, 1, dispRow1);

    switch (setIndex)
    {
        case 1: LCD_LocateXY(8, 0); break;
        case 2: LCD_LocateXY(13, 1); break;
        default: ;
    }
}

void DispRate()
{
    static unsigned char xdata dispRow0[16];
    static unsigned char xdata dispRow1[16];

    sprintf(dispRow0, "Rate:%7.2fkm/h", rate);
    sprintf(dispRow1, "Dist:%9.2fkm", distance / 1000);

    LCD_DispStr(0, 0, dispRow0);
    LCD_DispStr(0, 1, dispRow1);
}

void DispTime(unsigned char setIndex, bit setTimeFlag)
{
    static unsigned char xdata dispRow0[] = "  /  /     ";
    static unsigned char xdata dispRow1[] = "      :  :      ";

    if (setTimeFlag == 1)
    {
        LCD_WriteCommand(0x0F, 0);
    }
    else
    {
        LCD_WriteCommand(0x0C, 0);
        LCD_WriteCommand(0x0C, 0);
    }

    dispRow0[0] = timeBufDec[1] / 10 +'0';
    dispRow0[1] = timeBufDec[1] % 10 +'0';
    dispRow0[3] = timeBufDec[2] / 10 +'0';
    dispRow0[4] = timeBufDec[2] % 10 +'0';
    dispRow0[6] = timeBufDec[3] / 10 +'0';
    dispRow0[7] = timeBufDec[3] % 10 +'0';
    dispRow1[4] = timeBufDec[4] / 10 +'0';
    dispRow1[5] = timeBufDec[4] % 10 +'0';  
    dispRow1[7] = timeBufDec[5] / 10 +'0';
    dispRow1[8] = timeBufDec[5] % 10 +'0';
    dispRow1[10] = timeBufDec[6] / 10 +'0';
    dispRow1[11] = timeBufDec[6] % 10 +'0';

    LCD_DispStr(0, 0, dispRow0);
    LCD_DispStr(0, 1, dispRow1);

    switch (timeBufDec[7])
    {
        case 1: LCD_DispStr(10, 0, " Sun. "); break;
        case 2: LCD_DispStr(10, 0, " Mon. "); break;
        case 3: LCD_DispStr(10, 0, " Tue. "); break;
        case 4: LCD_DispStr(10, 0, " Wed. "); break;
        case 5: LCD_DispStr(10, 0, "Thur. "); break;
        case 6: LCD_DispStr(10, 0, " Fri. "); break;
        case 7: LCD_DispStr(10, 0, " Sat. "); break;
        default: ;
    }

    switch (setIndex)
    {
        case 1: LCD_LocateXY(1 , 0); break;
        case 2: LCD_LocateXY(4 , 0); break;
        case 3: LCD_LocateXY(7 , 0); break;
        case 4: LCD_LocateXY(14, 0); break;
        case 5: LCD_LocateXY(5 , 1); break;
        case 6: LCD_LocateXY(8 , 1); break;
        case 7: LCD_LocateXY(11, 1); break;
        default: ;
    }
}

void KeyProcess()
{
        if (!KEY_SET) //设置键按下
        {
            DelayMs(10);
            if (!KEY_SET)
            {
                if (dispMode == DISP_TIME_MODE)
                {
                    if (setTimeFlag == 0)
                    {
                        setTimeFlag = 1;
                        setIndex = 1;
                        DispTime(setIndex, setTimeFlag);
                    }
                }
                else if(dispMode == SET_ALARM_MODE)
                {
                    if (setAlarmFlag == 0)
                    {
                        setAlarmFlag = 1;
                        setIndex = 1;
                        DispAlarm(setIndex, setAlarmFlag);
                    }
                }
                else
                {
                    motorFlag = ~motorFlag;
                }
            }
            while (!KEY_SET)
                ;
        }

        if (!KEY_UP) //上键按下
        {
            DelayMs(150);
            if (!KEY_UP)
            {
                if (dispMode == DISP_TIME_MODE)
                {
                    if (setTimeFlag == 1)
                    {
                        switch (setIndex)
                        {
                        case 1:
                        {
                            timeBufDec[1]++;
                            if (timeBufDec[1] >= 100)
                            {
                                timeBufDec[1] = 0;
                            }
                            break;
                        }
                        case 2:
                        {
                            timeBufDec[2]++;
                            if (timeBufDec[2] >= 13)
                            {
                                timeBufDec[2] = 1;
                            }
                            break;
                        }
                        case 3:
                        {
                            timeBufDec[3]++;
                            if (timeBufDec[3] >= YDay(timeBufDec[1], timeBufDec[2]) + 1)
                            {
                                timeBufDec[3] = 1;
                            }
                            break;
                        }
                        case 4:
                        {
                            timeBufDec[7]++;
                            if (timeBufDec[7] > 7)
                            {
                                timeBufDec[7] = 1;
                            }
                            break;
                        }
                        case 5:
                        {
                            timeBufDec[4]++;
                            if (timeBufDec[4] >= 24)
                            {
                                timeBufDec[4] = 0;
                            }
                            break;
                        }
                        case 6:
                        {
                            timeBufDec[5]++;
                            if (timeBufDec[5] >= 60)
                            {
                                timeBufDec[5] = 0;
                            }
                            break;
                        }
                        case 7:
                        {
                            timeBufDec[6]++;
                            if (timeBufDec[6] >= 60)
                            {
                                timeBufDec[6] = 0;
                            }
                            break;
                        }
                        default:;
                        }
                        DispTime(setIndex, setTimeFlag);
                    }
                }
                else if (dispMode == SET_ALARM_MODE)
                {
                    if (setAlarmFlag)
                    {
                        switch (setIndex)
                        {
                            case 1:
                                rateAlarm++;
                                if (rateAlarm > 200)
                                {
                                    rateAlarm = 200;
                                }
                                break;
                            case 2:
                                totalDist = 0;
                                break;
                        }
                        DispAlarm(setIndex, setAlarmFlag);
                    }
                }
                else
                {
                    if (pwmValue <= 11)
                    {
                        pwmValue++;
                    }
                }
            }
            //while (!KEY_UP);
        }

        if (!KEY_DOWN) //下键按下
        {
            DelayMs(150);
            if (!KEY_DOWN)
            {
                if (dispMode == DISP_TIME_MODE)
                {
                    if (setTimeFlag == 1)
                    {
                        switch (setIndex)
                        {
                        case 1:
                        {
                            if (timeBufDec[1] == 0)
                            {
                                timeBufDec[1] = 100;
                            }
                            timeBufDec[1]--;
                            break;
                        }
                        case 2:
                        {
                            timeBufDec[2]--;
                            if (timeBufDec[2] < 1)
                            {
                                timeBufDec[2] = 12;
                            }
                            break;
                        }
                        case 3:
                        {
                            timeBufDec[3]--;
                            if (timeBufDec[3] < 1)
                            {
                                timeBufDec[3] = YDay(timeBufDec[1], timeBufDec[2]);
                            }
                            break;
                        }
                        case 4:
                        {
                            timeBufDec[7]--;
                            if (timeBufDec[7] < 1)
                            {
                                timeBufDec[7] = 7;
                            }
                            break;
                        }
                        case 5:
                        {
                            if (timeBufDec[4] == 0)
                            {
                                timeBufDec[4] = 24;
                            }
                            timeBufDec[4]--;
                            break;
                        }
                        case 6:
                        {
                            if (timeBufDec[5] == 0)
                            {
                                timeBufDec[5] = 60;
                            }
                            timeBufDec[5]--;
                            break;
                        }
                        case 7:
                        {

                            if (timeBufDec[6] == 0)
                            {
                                timeBufDec[6] = 60;
                            }
                            timeBufDec[6]--;
                            break;
                        }
                        default:;
                        }
                        DispTime(setIndex, setTimeFlag);
                    }
                }
                else if (dispMode == SET_ALARM_MODE)
                {
                    if (setAlarmFlag)
                    {
                        switch (setIndex)
                        {
                            case 1:
                                if (rateAlarm > 0)
                                {
                                    rateAlarm--;
                                }
                                break;
                            case 2:
                                totalDist = 0;
                                break;
                        }
                        DispAlarm(setIndex, setAlarmFlag);
                    }
                }
                else
                {
                    if (pwmValue > 3)
                    {
                        pwmValue--;
                    }
                }
            }
            //while (!KEY_DOWN);
        }

        if (!KEY_LEFT) //左键按下
        {
            DelayMs(10);
            if (!KEY_LEFT)
            {
                if (dispMode == DISP_TIME_MODE)
                {
                    if (setTimeFlag == 1)
                    {
                        setIndex--;
                        if (setIndex < 1)
                        {
                            setIndex = 7;
                        }
                        DispTime(setIndex, setTimeFlag);
                    }
                }
                else if (dispMode == SET_ALARM_MODE)
                {
                    if (setAlarmFlag)
                    {
                        setIndex--;
                        if (setIndex < 1)
                        {
                            setIndex = 2;
                        }
                        DispAlarm(setIndex, setAlarmFlag);
                    }
                }
                
            }
            while (!KEY_LEFT)
                ;
        }

        if (!KEY_RIGHT) //右键按下
        {
            DelayMs(10);
            if (!KEY_RIGHT)
            {
                if (dispMode == DISP_TIME_MODE)
                {
                    if (setTimeFlag == 1)
                    {
                        setIndex++;
                        if (setIndex > 7)
                        {
                            setIndex = 1;
                        }
                        DispTime(setIndex, setTimeFlag);
                    }
                }
                if (setAlarmFlag)
                    {
                        setIndex++;
                        if (setIndex > 2)
                        {
                            setIndex = 1;
                        }
                        DispAlarm(setIndex, setAlarmFlag);
                    }
            }
            while (!KEY_RIGHT)
                ;
        }

        if (!KEY_ENTER) //确认键按下
        {
            DelayMs(10);
            if (!KEY_ENTER)
            {
                if (dispMode == DISP_RATE_MODE)
                {
                    dispMode = DISP_TIME_MODE;
                    setTimeFlag = 0;
                    setIndex = 0;
                }
                else if (dispMode == DISP_TIME_MODE)
                {
                    if (setTimeFlag == 1)
                    {
                        setTimeFlag = 0;
                        setIndex = 0;
                        DS1302_WriteTime();
                        DispTime(setIndex, setTimeFlag);
                    }
                    else
                    {
                        dispMode = SET_ALARM_MODE;
                        setIndex = 0;
                    }
                }
                else if (dispMode == SET_ALARM_MODE)
                {
                    if (setAlarmFlag == 1)
                    {
                        setAlarmFlag = 0;
                        setIndex = 0;
                        WriteEEPROM();
                        DispAlarm(setIndex, setAlarmFlag);
                    }
                    else
                    {
                        dispMode = DISP_RATE_MODE;
                        setIndex = 0;
                    }
                }
            }
            while (!KEY_ENTER)
                ;
        }
}

void EXT1_Init()
{
    IT1 = 1; //下降沿触发
    EX1 = 1; //使能外部中断0
    EA = 1; //打开总中断
}

void EXT1_Interrupt() interrupt 2 using 1
{
    pulseCnt++;
}

void Timer0_Init(void)
{
    TMOD &= 0xF0; //定时器模式0
    TMOD |= 0x01;
    PT0 = 1; //设置T0为高优先级
    TH0 = RH_10MS(3); //10ms
    TL0 = RL_10MS(3);
    TR0 = 1; //启动T0计时
    ET0 = 1; //打开T0中断
    EA = 1;  //打开总中断
}

void Timer0_Intterupt(void) interrupt 1 using 0
{
    static unsigned int cnt=0;   
    static unsigned char IN1Count = 0;
    
//    TH0 = 0xF8; //设置定时初值
//    TL0 = 0xCD; //设置定时初值 2ms
    
    TH0 = 0xFC; //设置定时初值
    TL0 = 0x66; //设置定时初值 1ms
    
    IN1Count++;
    cnt++;
    
    if (motorFlag == 1)
    {
        if (IN1Count < pwmValue) //占空比调节
        {
            MOTOR = 0;    
        }
        else if ((IN1Count >= pwmValue) && (IN1Count <= 11)) //关闭时间段
        {
            MOTOR = 1;
        }
        else
        {
            IN1Count = 0; //一个周期结束
        }
    }
    else
    {
        MOTOR = 1;
    }
    if (cnt >= 250) //500ms
    {
        dispFlag = ~dispFlag;
        cnt = 0;
    }
}

void Timer1_Init(void)
{
    TMOD &= 0x0F; //定时器模式1
    TMOD |= 0x10;
    TH1 = RH_10MS(5); //50ms
    TL1 = RL_10MS(5);
    TR1 = 1; //开启T1计时
    ET1 = 1; //打开T1中断
    EA = 1;  //打开总中断
}


void Timer1_Intterupt(void) interrupt 3 using 2
{
    static unsigned int cnt=0;

    TH1 = RH_10MS(5); //50ms
    TL1 = RL_10MS(5);

    cnt++;
    if (cnt >= 20) //1s
    {
        EX1 = 0;
        if (second >= 60)
        {
            second = 0;
            minute++;
            if (minute == 1)
            {
                writeFlag = 1;
                minute = 0;
            }
        }
        else
        {
            second++;
        }
        
        refreshFlag = 1;
        cnt = 0;
    }
}

仿真演示视频：
https://www.bilibili.com/video/BV13R4y1G7k4/

实物演示视频：
https://www.bilibili.com/video/BV1iY411G7AJ/

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一、引言 在C中我们写判断逻辑一般会用if else或switch case语句&#xff0c;比如以下例子&#xff1a; #include <iostream>using namespace std;class CTest { public:enum class ConditionType{TYPE1 0,TYPE2,TYPE3,};CTest() default;~CTest() default;void exe…
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双倍NB！阿里一线架构师花7天肝出的这份620页“MyBatis源码解析绝密文档” 太震撼了！

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前言 都知道MyBatis 是一款优秀的持久层框架&#xff0c;它支持自定义 SQL、存储过程以及高级映射。MyBatis 免除了几乎所有的 JDBC 代码以及设置参数和获取结果集的工作。MyBatis 可以通过简单的 XML 或注解来配置和映射原始类型、接口和 Java POJO&#xff08;Plain Old Jav…
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非零基础自学计算机操作系统 第1章 操作系统概述 1.1 操作系统的概念

非零基础自学计算机操作系统 第1章 操作系统概述 1.1 操作系统的概念

非零基础自学计算机操作系统 文章目录非零基础自学计算机操作系统第1章 操作系统概述1.1 操作系统的概念1.1.1 操作系统的地位1.1.2 操作系统的作用1.1.3 操作系统的定义第1章 操作系统概述 1.1 操作系统的概念 关于什么是操作系统&#xff0c;目前尚无统一的定义。这里只能从…
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基于Java的JSP电动车维修管理系统

基于Java的JSP电动车维修管理系统

随着我国电动车数量的不断增加&#xff0c;如果能够在电动车出现故障的时候及时的解决这些故障问题&#xff0c;并且能够让电动车的维修人员更好的对维修信息进行管理是本系统主要研究的问题&#xff61; 本项目利用软件工程原理&#xff0c;采用面向对象的编程方法&#xff0c…
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会话技术

会话技术

会话技术 今日目标 理解什么是会话跟踪技术 掌握Cookie的使用 掌握Session的使用 完善用户登录注册案例的功能 1&#xff0c;会话跟踪技术的概述 对于会话跟踪这四个词&#xff0c;我们需要拆开来进行解释&#xff0c;首先要理解什么是会话&#xff0c;然后再去理解什么是…
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二叉树的构造(如何唯一确定一棵二叉树?附证明)

二叉树的构造(如何唯一确定一棵二叉树?附证明)

二叉树的构造(如何唯一确定一棵二叉树?附证明) 一些直观的认识 ▪ 同一棵二叉树具有唯一先序序列、中序序列和后序序列。 ▪ 不同的二叉树可能具有相同的先序序列、中序序列和后序序列。 通过上面两个例子的验证&#xff1a; ▪ 仅有一个先序序列&#xff08;或中序序列、后…
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C++类和对象--封装

C++类和对象--封装

目录 1.封装 1.1封装的意义一--将属性和行为作为一个整体 1.1.1成员属性&#xff0c;成员变量&#xff0c;成员函数&#xff0c;成员方法 1.2封装的意义二--将属性和行为加以控制&#xff0c;公共权限&#xff0c;保护权限&#xff0c;私有权限 1.3struct和class区别 1.4成员…
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物联网-异步控制多个设备

物联网-异步控制多个设备

物联网-异步控制设备 背景 在这个万物互联的时代&#xff0c;物联网设备起到了关键性的作用&#xff0c;那我们怎么去联动一个个物联网设备。比如一个家庭&#xff0c;里面有很多的设备&#xff0c;比如洗衣机&#xff0c;加湿器、空调、除湿机、灯光等等这些智能设备。假如在…
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攻击类型分布

攻击类型分布

执行摘要 从 1987 年 9 月 14 日&#xff0c;中国向世界发出第一封电子邮件到如今&#xff0c;中国的互联网 发展已过去整整 31 个年头。从消费互联、产业互联到万物互联&#xff0c;互联网正在加速改变我们的交流方式和交易方式&#xff0c;一次次 004.重塑了国家的经济形态和…
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