【文章內(nèi)容簡介】 這個小數(shù)點可以更精確的表示數(shù)碼管想要顯示的內(nèi)容。數(shù)碼管可以按照能顯示多少個（ 8）劃分為 1位、2 位、 3 位、 4 位、 5 位、 6 位、 7 位等數(shù)碼管。數(shù)碼管 可以 按照發(fā)光二極管單元的連接方式 將數(shù)碼管劃分為共陽極數(shù)碼管與共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管 是 存在著公共陽極 (COM)的數(shù)碼管，它是將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成的，在實際應用共陽的數(shù)碼管時需要將公共極的 COM 連接到 正 5V的電源極上，當數(shù)碼管的某一字段發(fā)光 ， 則它的二極管的陰極為低電平時，其相對應的字段就會點亮，當數(shù)碼管某一字段的陰極是高電平的時候，其相對應的字段就不會進行點亮。共陰的數(shù)碼管 是 存在共陰極 (COM)的數(shù)碼管，它是將該發(fā)光二極管的陰極 部分連接成一個 接口形成的 ，在實際應用時共陰的數(shù)碼管應 該把 公共極的 COM接到電源極 GND上，當數(shù)碼管某一字段發(fā)光 ， 則它的二極管的陽極為高電平 時候，其相對應的字段就 會被亮，當某一字段的陽極為低電平時，其相對應的字段就不會被點亮。 單片機模塊說明 AT89S52單片機是一種功耗低、性能高的 8位微控制器，它具有 8K 的在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。 AT89S52單片機芯片使用了 Atmel 公司中高密度非易失性存儲的制造技術(shù)，它能夠與工業(yè)的 80C51 產(chǎn)品在指令和引腳上能完全兼容。片上的 Flash將允許程序存儲器在系統(tǒng)中可以進行編程，同時也可適用于常規(guī)的編程器。在單片機的芯片上，擁有靈活的模擬出租車計價器的設(shè)計 6 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52在為眾多嵌入式控制的應用系統(tǒng)中提供高靈活、有效的解決方案。 AT89S52具有以下標準功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。 單片機的主要性能 AT89S52單片機具有相當強大的功能，它具備的性能基本能夠?qū)崿F(xiàn)在使用單片機制作的一些成品器件。單片機的主要性能如下： 1. 該產(chǎn)品能夠與 MCS51產(chǎn)品兼容 2. 8K在系統(tǒng)中可編程的 Flash存儲器 3. 1000次的可重復擦寫周期 4. 具有看門狗定時器 5. 允許全靜態(tài)的操作： 0Hz～ 33Hz 6. 存在三個 16位定時器 /計數(shù)器 7. 具有 32位可編程的 I/O口線 8. 內(nèi)部存在八個的中斷源 9. 低功耗空閑與掉電模式 10. 全雙工 UART串行通道 11. 加密程序存儲器三級性 12. 指針雙數(shù)據(jù) 13. 在掉電后中斷具有可喚醒性 14. 掉電標識符 引腳結(jié)構(gòu)說明 AT89S52 單片機芯片具有眾多的 /O 口，具有卓越的性能，下面將對單片機的各個接口進行詳細的介紹。單片機的引腳如圖 31所示： 模擬出租車計價器的設(shè)計 7 圖 31 單片機引腳圖 VCC: 電源 GND:接 地 P0口：它是 雙向 8位的漏極開路的 I/O口。 P0 口作為一個輸出口，每一位可以驅(qū)動 8個TTL邏輯電平，所以就會有 64個。如果對 P0端口進行寫“ 1”處理時，該引腳的輸入的類型是用作高阻抗的輸入。當芯片需要訪問外部的程序和外部數(shù)據(jù)存儲器時， P0口將被作為低 8位地址的數(shù)據(jù)復用。在這種情況下， P0口具有的是內(nèi)部的上拉電阻。在 flash編程時， P0口也可以用來接收指令字節(jié)。輸出指令字節(jié)是在程序校驗 的 時候，并需要外部上拉電阻。 P1口：在其內(nèi)部具有上拉電阻， P1 口是 8 位雙向 I/O 口， 系統(tǒng)的 4個 TTL 邏輯電平 可由 P1口的輸出緩沖器驅(qū)動 。當對 P1 端口進行寫“ 1”時，其內(nèi)部存在的上拉電阻將會把端口值拉高，這個時候的 P1口可以做輸出口使用。當 P1口作為輸入口時，其內(nèi)部上拉電阻將會把端口拉低，將會輸出電流（ IIL）。此外， 、 、 、 、 模擬出租車計價器的設(shè)計 8 第二功能，具體功能如下表 31所示。 表 31 P1口第二功能表 引腳號 第二功能 T2（定時器 /輸入 T2（計數(shù)器） 的外部計數(shù)），時鐘輸出 T2EX（定時器 / T2的捕捉 /方向控制和重載觸發(fā)的信號） MOSI（系統(tǒng)編碼中使用） MISO（系統(tǒng)編碼中使用） SCK（系統(tǒng)編碼中使用） P2口 ：其內(nèi)部具有上拉電阻， P2口時一個 8 位雙向 I/O 口， P2的輸出緩沖器能夠驅(qū)動 4個 TTL邏輯電平。當對 P2的端口進行寫“ 1”時，其內(nèi)部上拉電阻將會把端口拉高，此時 P2口可以作為輸入口使用。當 P2口作輸入用時，在其內(nèi)部的上拉電阻將會把端口拉低，將會輸出電流（ IIL）。在芯片訪問的是外部程序存儲器或者在用 16位的地址讀取外部數(shù)據(jù)時， P2口給系統(tǒng)發(fā)送出的是高八位的地址。 P3 口 ： P3口同 P1與 P2類似，它具有內(nèi)部的上拉電阻也是一個 8 位的雙向 I/O 口，P3輸出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯電平。當對 P3 的端口進行寫“ 1”處理時，其內(nèi) 部上拉電阻將會把端口拉高，這個時候的 P3口可以做輸出口使用。當 P3口作為輸入口時，其內(nèi)部上拉電阻將會把端口拉低，將會輸出電流（ IIL）。 P3口也存在第二功能，如下表所示。在 flash編程和校驗時， P3口也接收一些控制信號 [8]。 表 32 P3口第二功能表 引腳號 第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0(外部中斷 0) INT0(外部中斷 0) T0（定時器 0外部輸入） T1（定時器 1外部輸入） WR(外部數(shù)據(jù)存儲器 的 寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲器 的 寫選通 ) RST: 叫做復位輸入。工作狀態(tài)下，給復位輸入的引腳持續(xù) 2個機器周期的高電平將使單片機復位。在看門狗計時器完成計時后， RST引腳輸出的是 96個晶振周期的高電平。 模擬出租車計價器的設(shè)計 9 ALE/PROG：叫做地址鎖存控制信號（ ALE），當 ALE訪問外部的程序存儲器時，系統(tǒng)中需要的是將低 8位的地址鎖存輸出脈沖。在編碼過程中，此引腳（ PROG）也可以用作編程輸入脈沖。通常情況下， ALE輸出脈沖的脈沖式以晶振的六分之一頻率輸出， ALE可以用作外部的定時器或者時鐘。 需要強調(diào)的是，單片機在訪問外部的數(shù)據(jù)存儲器時， ALE產(chǎn)生的脈沖就會跳過。 PSEN:是外部程序存儲器選通信號。當 AT89S52單片機從外部的程序存儲器中執(zhí)行外部代碼時候， PSEN在每個機器周期中被激活兩次， PSEN在訪問外部的數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN將不被激活 [9]。 EA/VPP:它能夠從 位置為 0000H 到 位置 FFFFH的外部存儲器中讀 取 我們 需要的指令，EA腳必須要進行接 GND處理。 在系統(tǒng)內(nèi)部為了執(zhí)行它的 程序指令， EA的接口 應該接 電池的 VCC端 。在 flash編程這段時間里， EA也能夠接收 電壓為 12伏 特的 VPP。 XTAL1:是內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端和 振蕩器反相放大器 XTAL2:在使用中它是 振蕩器 的 反相放大器的輸出端。 顯示模塊說明 本設(shè)計采用八段數(shù)碼管動態(tài)掃描來顯示。數(shù)碼管的封裝圖及 4位 數(shù)碼管的管腳關(guān)系如下圖所示： 圖 32 數(shù)碼管封裝圖 四位數(shù)碼管封裝的管腳關(guān)系如圖 33所示。 模擬出租車計價器的設(shè)計 10 圖 33位 數(shù)碼管管腳圖 其中，圖中的 1， 2， 3， 4分別是四個數(shù)碼管的位置， a， b， c， d， e， f， g分別是數(shù)碼管的字段。 LED的顯示模塊 是由發(fā)光二極管 組成的，發(fā)光二極管顯示字段是數(shù)碼管的發(fā)光 顯示器件。在應用 單片機的系統(tǒng)中常 常使用的是七段 的數(shù)碼管顯示 。這種顯示 的數(shù)碼管 有共陰和共陽兩種 器件 ，如上圖 32所示，共陰極 的 LED的 陰極共 同接 地，當某 一 個發(fā)光二極管的陽極為高電平時， 該 發(fā)光二極管 將會被 點亮。共陽極 的 LED的 陽極并接 接正電壓 ，當某個二極管的陰極為低電平時，該二極管 將會被 點亮。 數(shù)據(jù)采集模塊介紹 里程計算是通過安裝在車輪上鐵片，經(jīng)過光電傳感器檢測到的信號，送到單片機，經(jīng)處理計算 ,送給顯示單元的。其原理如圖 34所示。 圖 34光電傳感器測距原理圖 模擬出租車計價器的設(shè)計 11 光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，光電傳感器是 通過 光電接收 元件 接收的 光通量 不同變化產(chǎn)生不一樣的電流 制成的 ，在實際中存在多樣化的 光學測控系統(tǒng) ，按照 光電元件 的 輸出量 的 性質(zhì)可 以 分 成兩種， 模擬式和 脈沖式這兩種光電傳感器。模擬式光電傳感器 的原理是 將被測量 值 轉(zhuǎn) 變成 連續(xù)變化的 光電流，光電流和 被測量間 呈現(xiàn)的是一一對應的 關(guān)系 。 模擬式 的 光電傳感器 如果按照以 檢測目標物體 產(chǎn)生的發(fā)射光的不同方法可 以 分為三大類 ： 漫反射式 、 透射 (吸收 )式 和 遮光式 (光束阻檔 )。 本設(shè)計以 用單片機控制電機轉(zhuǎn)動，并用光電傳感器檢測轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動 模擬車速，車速與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速成正比。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為 5轉(zhuǎn) /秒對應車速為 5公里 /小時，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為 50轉(zhuǎn) /秒對應車速為 50 公里 /小時，依此類推。 通過在程序中設(shè)置的里程和金額的信息，就可以在數(shù)碼管上分別顯示總金額和總里程。 模擬出租車計價器的設(shè)計 12 第 4 章出租車計價器的軟件設(shè)計 本系統(tǒng) 的 軟件設(shè)計主要可分為主程序模塊、定時計數(shù)程序、里程計數(shù)程序、中途等待程序、顯示程序、鍵盤程序等六大模塊 [2]。下面將重點對主程序、里程計數(shù)和顯示模塊進行介紹。 主程序模塊設(shè)計 程序設(shè)計的思路：使用中斷方