【文章內(nèi)容簡介】 如：設(shè)行駛里程為 5 里，起步價為 6 元，超出 3 公里后按每公里一元收費(fèi)，則金額 =6+（ 53） *1=8（元） 間接測速 單元設(shè)計 霍爾傳感器 A44E在本 次設(shè)計 的 主要作用是 對 車輪轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生出的脈沖信號 采集。車輪每轉(zhuǎn)一周，磁鐵經(jīng)過 傳感器 兩 次。 霍爾傳感器 A44E 的第 3 腳就輸出一個脈沖信號作為單片機(jī) AT89S52 的外中斷信號，從 口輸入 。 口作為信號的輸入端 ， 內(nèi)部采用外部中斷 0（這樣可以減少程序設(shè)計的麻煩），車輪每轉(zhuǎn)一圈（我們 假 設(shè)車輪的周長是 1 米），霍爾開關(guān)就檢測并輸出信號，引起單片機(jī)的中斷，對脈計數(shù)，當(dāng)計數(shù)達(dá)到 500 次時，也就是 1 公里。 單片機(jī)處理計算的接收到的脈沖信號，在顯示屏上顯示 出 總 里程 和 這段路程花費(fèi)的 總時間 ，根據(jù)脈沖信號的周期 ,顯示出 的里程數(shù) 和 這段路程 花費(fèi)的時間 間接 可 得 計算出車速 。 時鐘 單元設(shè)計 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、星期、時、分、秒進(jìn)行計時，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～ 。采用三線接口與 CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或 RAM 數(shù)據(jù)。 DS1302 內(nèi)部有一個 31 8 的用于臨霍爾傳感器 AT89SC52 單片機(jī) 小鐵圈 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） — 10— 時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 DS1302 是 DS1202 的升級產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后備電源雙電源引腳，同時提供了 對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 主要特點是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。 DS1302 的外接晶振采用普通 晶振。 DS1302 引腳說明 DS1302 封裝和引腳參照圖 如圖 7。 圖 7 DS1302封裝和引腳圖 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備 電源， Vcc2 為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運(yùn)行。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。 X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過把RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng) RST 為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對 DS1302 進(jìn)行操作。如果在傳送過程中 RST 置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳 變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時，在 Vcc2 之前， RST 必須保持低電平。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )，后面有詳細(xì)說明。 SCLK 為時鐘輸入端。具體的引腳說明如表1。 表 1 DS1302 引腳功能說明 引腳號 名稱 功能 1 VCC1 備份電源輸入 2 X1 輸入 3 X2 輸出 4 GND 地 5 RST 控制移位寄存器 /復(fù)位 6 I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出 7 SCLK 串行時鐘 8 VCC2 主電源輸入 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） — 11— DS1302 控制字和讀寫時序說明 在編程過程中要注意 DS1302 的讀寫時序， DS1302 是 SPI 總線驅(qū)動方式，它不僅要向寄存器寫入控制字，還需要讀取相應(yīng)寄存器的數(shù)據(jù)。要想與 DS1302 通信，首先要先了解 DS1302 的控制字。 DS1302 的控制字如表 2： 表 2 DS1302 的控制字節(jié) 1 RAM CK A4 A3 A2 A1 A0 RD WR 第 7位 第 6位 第 5位 第 4位 第 3位 第 2位 第 1 位 第 0 位 控制字的作用是設(shè)定 DS1302 的工作方式，傳送字節(jié)數(shù)等。每次數(shù)據(jù)的傳輸都是由控制字 開始 [9]。 1. 第 7 位：最高有效位，如果它為 0,則不能把數(shù)據(jù)寫入到 DS1302 中。 2. 第 6位：如果為 0,則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù)。 3．第 5位：（ A4～ A0）用 A4～ A0表示，定義片內(nèi)寄存器和 RAM 的地址。 其 定義如下： 當(dāng)?shù)?6 位為 0 時，定義時鐘和其他寄存器的地址。 A4～ A0＝ 0～ 6,順序為秒、分、時、日、月、星期、年的寄存器。當(dāng) A4～ A0＝ 7,為芯片寫保護(hù)寄存器地址。當(dāng) A4～ A0＝ 8,為慢速充電參數(shù)選擇寄存器。當(dāng) A4～ A0＝ 31,為時鐘字節(jié)方式選擇寄存器。 當(dāng)?shù)?6 位為 1時， 定義 RAM 的地址， A4～ A0＝ 0～ 30,對應(yīng)各子地址的 RAM，地址 31 對應(yīng)的是 RAM多字節(jié)方式選擇寄存器。 4. 第 0位：如果為 0,表示進(jìn)行寫操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作。 控制字總是從最低位開始輸出。在控制字輸入后的下一個 SCLK 時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入 （ 0 位）開始。同樣，在緊跟 8 位的控制字指令后的下一個 SCLK 脈沖的下降沿，讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)也是從最低位到最高位。 DS1302 的數(shù)據(jù)讀寫方式有兩種，一種是單字節(jié)操作方式，一種是多字節(jié)操作方式。每次僅寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù)稱為單字節(jié)操作，每次對時鐘 /日歷的 8字節(jié)或 31字節(jié) RAM 進(jìn)行全體寫入或讀出的操作稱為多字節(jié)操作方式。當(dāng)以多字節(jié)方式寫時鐘寄存器時，必須按數(shù)據(jù)傳送的順序依次寫入 8個寄存器。但是，當(dāng)以多字節(jié)方式寫RAM 時，不必寫所有 31字節(jié)，不管是否寫了全部 31字節(jié)，所寫的第一個字節(jié)都將傳送到 RAM。 為了啟動數(shù)據(jù)的傳輸， CE 引腳信號應(yīng)由低變高，當(dāng)把 CE驅(qū)動到邏輯 1的狀態(tài)時， SCLK 必須為邏輯 0,數(shù)據(jù)在 SCLK 的上升沿串行輸入，無論是讀同期 還是寫周期，也無論傳送方式是單字節(jié)還是多字節(jié)，都要通過控制字指定 40 字節(jié)的哪個將被訪黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） — 12— 問，在開始 8個時鐘同期把命令字（具有地址和控制信息的 8位數(shù)據(jù)）裝入移位寄存器之后，另外的時鐘在讀操作時輸出 數(shù)據(jù)，在寫操作時輸入數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)在時鐘的下降沿變化。所有寫入或讀出操作都是向芯片發(fā)送一個命令字節(jié)。對于單字節(jié)操作，包括命令字節(jié)在內(nèi)，每次為 2個字節(jié)，需要 16個時鐘，對于時鐘 /日歷多字節(jié)模式操作，每次為 7個字節(jié)，需要 72 個時鐘，而對于 RAM 多字節(jié)模式操作，每次則為 32 字節(jié)，需要多達(dá) 256 個時鐘，這里僅給出單字節(jié)讀寫時 序，如圖 ,多字節(jié)操作方式與其類似，只是且而跟的字不止一個。 圖 8 DS1302 單字節(jié)讀寫時序 DS1302 片內(nèi)寄存器說明 通過控制字對 DS1302 片內(nèi)的寄存器進(jìn)行尋址之后，即可就所選中寄存器的各位進(jìn)行操作。片內(nèi)各寄存器用各位的功能定義如表 3（見下頁） 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） — 13— 表 3 片內(nèi)各寄存器各位的功能定義表 讀寄存器 寫寄存器 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 范圍 81H 80H CH 10 秒 秒 00～59 83H 82H 10 分 分 00～59 85H 84H 12/24 0 10 時 時 1～ 12 AM/PM 0～ 23 87H 86H 0 0 10日 日 1～ 31 89H 88H 0 0 10月 月 1～ 12 8BH 8AH 0 0 0 0 0 周日 1～ 7 8DH 8CH 10 年 年 00～99 8FFH 8EH WP 0 0 0 0 0 0 0 __ DS1302 有關(guān)日歷、時間的寄存器共有 10 個，時鐘 /日歷包含在其中的 7個寫 /讀寄存器內(nèi)，這個寄存器分別是秒、分、小時、日、月、星期和年。 小時寄存器（ 85H、 84H）的位 7 用于定義 DS1302 是運(yùn)行于 12 小時模式還是24 小時模式。當(dāng)為 12 小時制式時，位 5為“ 0”表示 AM，為“ 1”表示 PM。在 24小時制式下，位 5是第二個 10 小時位（ 20～ 23時）。 該硬件電路設(shè)計簡單，抗干擾能力強(qiáng)。 AT89C52 單片機(jī) 接 DS1302 的 RST端，上電后， AT89C52 的 腳自動輸出高電平。 作為串行時鐘接口， 作為時鐘數(shù)據(jù)的 I/O。 DS1302 采用雙電源供電，平時由 +5V 電源供電，當(dāng) +5V電源之后，由圖中 +3V 備用電源供電。特別需要注意 X1 和 X2兩端連接的晶振，該晶振頻率為 。 如圖 9所示（見下頁） 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） — 14— VCC21X12X23GND4RST5IO6SCLK7VCC18U7DS1302J2C4 22PFC522PFB1batteryVCCC6SCLKIORSTR410KR510KR610KVCCD4 圖 9 單片機(jī)與時鐘芯片 DS1302連接圖 按鍵 單元 設(shè)計 按鍵部分采用 6 個獨(dú)立按鍵，如圖所示。 (見下頁 ) 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） — 15— k1k2k3K1KEY1K2KEY1K3KEY1k4KEY1k5KEY1k6KEY1k4k5k6 圖 10 鍵盤調(diào)整按鍵電路 K1：在顯示時間的情況下，可以對時間進(jìn)行修改，按一次可以調(diào)節(jié)秒，按下兩次可以調(diào)節(jié)分，依次可以調(diào)節(jié)時，日，月，年。 K3：可以對年月日 時分秒進(jìn)行增大調(diào)整。 K4：可以對年月日 時分秒進(jìn)行減小調(diào)整。 K5：頁面切換顯示鍵，在顯示計費(fèi)的情況下 ，按下可以顯示時間，在顯示時間的情況下，按下可 以顯示計費(fèi)情況。 K6：白天 夜晚計費(fèi)模式切換鍵。 K7：中途等待按鍵，按鍵按下后，進(jìn)入等待模式，再按下，可以解除等待 . 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） — 16— 顯示 模塊設(shè)計 顯示部分要求顯示單價、里程、總金額等各種信息。在應(yīng)用系統(tǒng)中，使用的顯示器主要 是 LCD（液晶顯示器）。這 種顯示器成本低廉，配置靈活。 LCD 顯示器的工作原理就是利用液晶的物理特性：通電時排列變得有序，使光線容易通過；不通電時排列混亂，阻止光線通過，說簡單點就是讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透。液晶屏功能強(qiáng)大，可顯示各種字體的數(shù)字、漢字、圖像，還可以自定義顯示內(nèi)容，顯示內(nèi)容 也較豐富；方便操作者讀取信息及一些擴(kuò)展功能的實現(xiàn)。占用系統(tǒng) I/O口較少，有效地節(jié)約系統(tǒng)資源，使整個系統(tǒng)更加人性化。 液晶顯示原理 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、 PDA 移動通信工具等眾多領(lǐng)域 .其中的 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式 LCD，目前常用 16*1， 16*2， 20*2 和 40*2行等的模塊。下面以長沙太陽人電子有限公司的 1602 字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。一般 1602 字符型液晶顯示器 1602LCD 分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背 光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如 圖 11所示： 圖 11 1602LCD尺寸圖 其中 1602LCD 的 主要技術(shù)參數(shù) 是 ： 顯示容量 :162 個字符 芯片工作電壓 :— 工作電流 :() 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） — 17— 模塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 :(WH)mm 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14腳（無背光）或 16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 4所示 : 表 4 各引腳接口說明如表 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 第 1腳 ： VSS 為地電源。 第 2腳： VDD 接 5V 正電源。 第 3腳： VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。 第 4腳： RS 為寄存器選擇