【正文】 時(shí)鐘電路產(chǎn)生的振蕩脈沖經(jīng)過觸發(fā)器進(jìn)行二分頻之后，才能為單片機(jī)的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。在本次設(shè)計(jì)中，我們選取晶振頻率為 6MHz,C1 和 C2 的值均為 30uF。 ：地線。由于在 EEPROM 內(nèi)部，SCL 和 SDA 是漏極開路結(jié)構(gòu)的，所以，使用時(shí)需要外接上拉電阻。當(dāng)把 WP 接地時(shí)，允許芯片執(zhí)行一般讀寫操作；當(dāng)把 WP接到 VCC 時(shí)，則對(duì)芯片實(shí)施寫保護(hù)。當(dāng)系統(tǒng)重新上電時(shí) ,自動(dòng)調(diào)用讀存儲(chǔ)器程序 ,將存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)信息 ,讀到緩存單元中 ,供主程序使用，保存在 AT24C02 中的數(shù)據(jù)是不能隨意進(jìn)行改動(dòng)的 ,此外出租車營(yíng)運(yùn)過程中的一些營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù) ,如 :單次出租E 網(wǎng)校免費(fèi)網(wǎng)上共享學(xué)習(xí)平臺(tái) 的營(yíng)運(yùn)額和營(yíng)運(yùn)里程、一段時(shí)間內(nèi)的營(yíng)運(yùn)總額和總路程等 ,也存儲(chǔ)在 AT24C02 中 ,以便出租車公司及司機(jī)查詢 ,使出租車司機(jī)更方便的管理營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù) ,出租車行業(yè)得到更有效 的管理?；魻柶骷性S多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長(zhǎng)，安裝方便，功耗小，頻率高（可達(dá)1MHZ），耐震動(dòng)，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。通過計(jì)算將脈沖增加體現(xiàn)在金額和里程上。 如圖 47 所 示：七段 LED 顯示塊 霍爾傳感器 單片機(jī) 小磁 鐵 車輪 E 網(wǎng)校免費(fèi)網(wǎng)上共享學(xué)習(xí)平臺(tái) 圖 46 里程檢測(cè)電路連接圖 圖 47 LED管腳配置圖 LED 顯示器原理 LED 顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的 顯示器件。 通常的七段 LED 顯示塊中有八個(gè)發(fā)光二極管，故也稱為八段顯示器。共陽極與共陰極的段選碼互為反碼。段選線控制顯示字符的字型，而位選線控制顯示位的亮、暗。 用單片機(jī)驅(qū)動(dòng) LED 數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)（掃描）顯示，按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼之分。 硬件譯碼就是顯示的段碼完全由硬件完成， CPU 只要送出標(biāo)準(zhǔn)的 BCD 碼即可，硬件接線有一定標(biāo)準(zhǔn)。該電路每一位可獨(dú)立顯示，只要在該位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。 （ 2）動(dòng)態(tài)方式 在多位 LED 顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電 路，降低成本，將所有位的段選碼并聯(lián)在一起。 本設(shè)計(jì)中主要用 7 段 LED 顯示器，下面對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。數(shù)字量與段的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 42所示： 表 42 數(shù)碼管數(shù)字量與段的對(duì)應(yīng)關(guān)系表 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 dp g f e d c b a 例如：當(dāng)加到陽極的數(shù)字量為 00111111B=3FH 時(shí)，除 dp,g 不發(fā)光外，其他6 段均發(fā)光，因此顯示一個(gè) 0 字符。當(dāng)為空車時(shí) ,為了節(jié)電 ,只顯示時(shí)間 ,為供司機(jī)查看時(shí)間提供方便 ,當(dāng)司機(jī)要查詢以往的營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)時(shí) ,按查詢鍵可提供顯示 。例如： ALE 信號(hào)用于外部程序存儲(chǔ)器的地址鎖存控制、 PSEN 信號(hào)用于外部程序存儲(chǔ)器的讀選通、 EA 信號(hào)用于外部程序存儲(chǔ)器的訪問控制 等。當(dāng) /OE=0 時(shí)，輸出緩沖器打開，被尋址單元的內(nèi)容可以被讀出。當(dāng)使用時(shí)， 它為片選信號(hào) /E，低電平有效；當(dāng)芯片編程時(shí)，它為編程控制信號(hào) P，用于引入編程脈沖。在按鍵數(shù)量較多的場(chǎng)合，矩陣鍵盤與獨(dú)立式鍵盤相比，要節(jié)省很多 I/O 口。列線如果此時(shí)電平為低，則行線電平為低；列線電平如果為高，則行線電平亦為高。 矩陣式鍵盤的識(shí)別 1掃描法 利用掃描法識(shí)別具體按鍵的方法是：逐列置為零電平，檢查行線電平的變化，如果某行電平由高電平變?yōu)榱汶娖剑瑒t可確定此行線此列交叉點(diǎn)處的按鍵被按下。綜合兩步的結(jié)果，則可確定按鍵所在的行和列，從而識(shí)別出所按的鍵。但是這種編碼對(duì)于不同行的鍵，離散性大。無論以何種方式編碼，均應(yīng)以處理問題方便為原則，而最基本的是鍵所處的物理位置即行號(hào)和列號(hào)，它是各種編碼之間相互轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)，編碼相互轉(zhuǎn)換可通過查表的方法實(shí)現(xiàn)。其基本原則是既要保證能及時(shí)響應(yīng)按鍵操作，又要不過多占用 CPU的工作時(shí)間。 2定時(shí)掃描工作方 式 定時(shí)掃描工作方式是利用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生定時(shí)中斷， CPU 響應(yīng)中斷后對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，并在有鍵按下時(shí)識(shí)別出該鍵并執(zhí)行相應(yīng)的功能程序。為了進(jìn)一步提高 CPU 。其間 CPU 不能干任何其他工作，如果 CPU工作量大，這種方法將不能適應(yīng)。 1編程掃描方式 CPU 鍵盤的掃描采取程序控制方式，一旦進(jìn)入鍵掃描狀態(tài)，則反復(fù)地掃描鍵盤，等待操作者從鍵盤上輸入命令或數(shù)據(jù)。 CPU 在忙于各項(xiàng)工作任務(wù)時(shí)，如何兼顧鍵盤的輸入、取決于鍵盤的工作方式。以常常采用依次排列鍵號(hào)的方式對(duì)按鍵進(jìn)行編碼。對(duì)于矩陣式鍵盤，按鍵的位置由行號(hào)和列號(hào)唯一確定，所以分別對(duì)行號(hào)和列號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制編碼，然后將兩值合成一個(gè)字節(jié)，高 4 位為行號(hào)，低 4位為列號(hào)將是非常直觀的。而線反轉(zhuǎn)法則顯得很簡(jiǎn)練。由于矩陣鍵盤中行、列線為多鍵共用，名按鍵均影響該鍵所 在行和列的電平。行線通過上拉電阻接到 +5V上。引腳如 圖 410所 示： E 網(wǎng)校免費(fèi)網(wǎng)上共享學(xué)習(xí)平臺(tái) 圖 410 6116引腳圖 引腳功能如下： A10A0： 11位地址線 D7D0：數(shù)據(jù)輸出 G：地 /W：寫選通信號(hào) 存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路圖如 圖 411 所 示： 鍵盤模塊 矩陣式鍵盤接口設(shè)計(jì) 矩陣式鍵盤適用于按鍵數(shù)量較多的場(chǎng)合，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。當(dāng)芯片編程時(shí)，該端加 +25V 編程電壓；當(dāng)使用時(shí)，該端加+5V 電源。 2716 的擴(kuò)展與 6116 的擴(kuò)展 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展只讀存儲(chǔ)器芯片。 E 網(wǎng)校免費(fèi)網(wǎng)上共享學(xué)習(xí)平臺(tái) 存儲(chǔ)區(qū)擴(kuò)展模塊 引言 AT89C51 通過 P0 和 P2 口可為擴(kuò)展存儲(chǔ)器提供 16 位地址，使擴(kuò)展存儲(chǔ)器的尋址范圍達(dá) 64KB。由此可見，共陽極接法的段選碼與共陰極接法的段選碼是邏輯“非”關(guān)系。共陽極接法是將 LED顯示器的所有陽極并接后連到 +5V電源上，當(dāng)某一字段的陰極為 0時(shí)，對(duì)應(yīng)的字段就點(diǎn)亮 下面以共陰極接法說明顯示字符和數(shù)字量與段編碼關(guān)系。顯示時(shí)通過位控信號(hào)采用掃描的方法逐位的循環(huán)點(diǎn)亮各位數(shù)碼管。 N位靜態(tài)顯示器要求有 N*8根 I/O 口線，占用 I/O 口資源較多。 LED 顯示器的顯示方 式 （ 1）靜態(tài)方式： LED 顯示器工作在靜態(tài)顯示方式下，共陰極或共陽極點(diǎn)連接在一起接地或+5V；每位的段選線（ adp）與一個(gè) 8 位并行口相連。動(dòng)態(tài)顯示需要 CPU 時(shí)刻對(duì)顯示器件 進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的 CPU時(shí)間多。 在多位 LED 顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，將所有位 LED 的段選線并接在一起，在某一刻時(shí)，將要顯示的字符段碼同時(shí)送到每一個(gè)顯示器的各段， 但是只讓這一位 LED 顯示。 E 網(wǎng)校免費(fèi)網(wǎng)上共享學(xué)習(xí)平臺(tái) 如 8 位 LED 顯示器有 8 根位選線和 8χ 8根段選線。 控制不同組合的二極管導(dǎo)通，就能顯示各種字符。這種顯示塊有共陰極和共陽極兩種，如上圖所示，共陰極 LED顯示塊的發(fā)光二極管陰極共地，如圖中所示，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。為了觀察和監(jiān)視鍵盤輸入的信息，為了了解系統(tǒng)的工作情況以及得到系統(tǒng)完成任務(wù)的結(jié)果，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有顯示裝置。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)小磁鐵提供一個(gè)磁場(chǎng)，則霍爾傳感器 A44E 輸出一次低電平完成一次數(shù)據(jù)采集。用它們可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合使用。 時(shí)鐘信號(hào)線 SCL 與數(shù)據(jù)線 SDA 需外接 ,其作用是減少 A T24C02 的靜態(tài)功耗 ,AT24C02 采用 I2C 總線與 AT89C51 相連 ,AT89C51 的 作為它的串行時(shí)鐘線 , 作為它的串行數(shù)據(jù)線。 WP：寫保護(hù)端。在時(shí)鐘上升沿把數(shù)據(jù)寫入 EEPROM；在時(shí)鐘為下降沿時(shí)把數(shù)據(jù)從 EEPROM 中讀出來。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分的作用是在電源斷開時(shí) ,存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的單價(jià)信息。晶體振蕩頻率范圍是 — 12MHz。按 鍵手動(dòng)復(fù)有電平方式和脈沖方式兩種。復(fù)位之后，使 ALE、 PSEN、 P0、 P P2口的輸出均為高電平（即為輸入狀態(tài)），復(fù)位后，內(nèi)部寄存器的狀態(tài)如表 1 所示。 PCF8563是 PHILIPS公司推出的一款工業(yè)級(jí)內(nèi)含 I2C總線接口功能的具有極低功耗的多功能時(shí) 鐘 /日歷芯片 I2C總線通訊方式不但使外圍電路及其簡(jiǎn)潔而且也增加了芯片的可靠性同時(shí)每次讀寫數(shù)據(jù)后內(nèi)嵌的字地址寄存器會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生增量當(dāng)然作為時(shí)鐘芯片 。 晶振系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)采用 PCF8563 作為芯片。 這些操作方式可以由 CUP輸出到 8255的控制字來選擇。 2 的主要功能 : 方式 2只用于端口 A。 每一個(gè)端口包含 8 位的數(shù)據(jù)端口，三條控制線，提供中斷邏輯 。 輸出是鎖存的 。 專用聯(lián)絡(luò)信號(hào)線。 PBO~PB:7B 口的 8位輸入 /輸出線。 /CS:片選。 8255 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳功能 8255 是 Intel 公司生產(chǎn)的一種通用的可編程的 并行接口電路。 當(dāng)進(jìn)入替換模式時(shí)，芯片立即停止復(fù)位，操作通過 I2C總線進(jìn)入 EXT__CLK 測(cè)試模式。 8563有 16個(gè)寄存器，其中 00H01H為控制方式寄存器、 09H0CH為報(bào)警功能寄存器、 0DH為時(shí)鐘輸出寄存器、 0EH和 0FH為定時(shí)器功能寄存器、 02H08H為秒年時(shí)間寄存器。 CLKOUT 頻率寄存器地址 0DH，決定方波的頻率， CLKOUT可以輸出 ( 缺省值 )， 1024， 32， 1Hz 的方波。 當(dāng)一個(gè) RTC 寄存器被讀時(shí)，所有計(jì)數(shù)器的內(nèi)容被鎖存，因此，在傳送條 件下，可以禁止對(duì)時(shí)鐘 /日歷芯片的錯(cuò)讀。具體由 M M1兩位定義： M2 M1= 00 單個(gè)方波 M2 M1= 01 連續(xù)方波 M2 M1= 10 單個(gè)脈沖 M2 M1= 11 連續(xù)脈沖 這 4 種輸出形式如圖 34所示： M2M1 開始計(jì)數(shù) 終止計(jì)數(shù) ↓ ↓ 00 單個(gè)方波 01 連續(xù)方波 10 單個(gè)脈沖 11 連續(xù)脈沖 圖 34 8155定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的輸出方式 時(shí)鐘芯片 8563 8563 的主要特性及管腳結(jié)構(gòu)圖 特性： ?? 復(fù)位電壓標(biāo)準(zhǔn)值 Vlow= ?? A VDD=,Tamb=25 ?? 1024Hz 32Hz 1Hz ?? ?? ?? ?? I2C 總線 (VDD= ) 其從地址讀 0A3H。當(dāng)定時(shí)工作時(shí)，由于芯片內(nèi)部按機(jī)器周期提供固定頻率的計(jì)數(shù)脈沖；當(dāng)計(jì)數(shù)工作時(shí)，從芯片外部引入計(jì)數(shù)脈沖。因此確定計(jì)數(shù)初值的方法是不同的。 8155 的定時(shí)器 /計(jì) 數(shù)器 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的記數(shù)結(jié)構(gòu) ： 8155 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器是一個(gè) 14位的減法計(jì)數(shù)器，由兩個(gè) 8位寄存器構(gòu)成，以其中的低 14 位組成計(jì)數(shù)器，剩下的兩個(gè)高位（ M2,M1） 用于定義計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)形式。 命令字： 命令字共 8 位，用于定義端口及定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器工作方式。為此 8155 引入了 8 位地址 AD2～ AD0,無論是 RAM 還是可編址口都使用這 8 位地址進(jìn)行編址。 ? BF—— 緩沖器滿狀態(tài)信號(hào)（輸出），高電平有效。 當(dāng) PA 或 PB 以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，所需要的聯(lián)絡(luò)信號(hào)由 PC 提供，其中 PC2～ PC0 是為 PA 提供， PC5～ PC3 是為 PB 提供。 E 網(wǎng)校免費(fèi)網(wǎng)上共享學(xué)習(xí)平臺(tái) I/O 口及其工作方式 8155 的 3 個(gè) I/O 口，分別以 PA、 PB 和 PC 稱呼，其中 PA 和 PB 都是 8 位通用輸入 /輸出口，主要用于數(shù)據(jù)的 I/O 傳送，它們都是數(shù)據(jù)口，因此只有輸入/輸出兩種工作方式。 IO/M =0,對(duì) RAM 進(jìn)行讀寫； IO/M =1，對(duì) I/O 口進(jìn)行讀寫。 ? WR —— 寫選通信號(hào)。 芯片 8155 基本結(jié)構(gòu)及工作方式 8155 芯片為 40 引腳雙列直插封裝，單一的 +5V 電源，其引腳排列如圖 34所 示： 圖 34 8155引腳排列圖 在與單片機(jī)接口的方向， 8155 提供如下信號(hào)： ? AD7～ AD0—— 地址數(shù)據(jù)復(fù)用線。 TMROUT 是計(jì)數(shù)輸出線。 RD 、 WR 分別是讀、寫控制線。當(dāng) IO/M =1 時(shí)， CPU 是對(duì) I/O 接口操作；當(dāng) IO/M =0 時(shí)， CPU 是對(duì) RAM 操作。其中，與 CPU 相連的引腳有 CE 、 IO/M 、 AD0～ ADALE、 RD 、 WR 和 RESET。它有兩個(gè) 8位口 A、 B和一個(gè) 6位口 C，總可以擴(kuò)展出 22 條接線。 ●