【文章內(nèi)容簡介】 M 型單片機(jī) 8751 內(nèi) EPROM 固化編程時，用于施加叫高的編程電壓。 [10]對于 89C51，則加在 Vpp 引腳的編程電壓為 +12V或 +5V。 I/O 口引腳 （ 1） P0 口：雙向 8位三態(tài) I/O口，此口為地址總線（低 8位）及數(shù)據(jù)總線分時復(fù)用口，可驅(qū)動 8 個 LS 型 TTL 負(fù)載 ， 單獨(dú)使用時需外加上拉電阻方能正常工作 。 （ 2） P1 口： 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口，可驅(qū)動 4個 LS型 TTL 負(fù)載。 （ 3） P2 口： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，與地址總線（高 8 位）復(fù)用，可驅(qū)動 4 個 LS型 TTL 負(fù)載。 （ 4） P3 口： 8位準(zhǔn)雙星 I/O 口，雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動 4個 LS 型 TTL 負(fù)載。 這里要特別注意準(zhǔn)雙向與雙向三態(tài)口的差別。 P1 口， P2 口， P3 口是 3個 8位雙向的 I/O 口，各口線在片內(nèi)均有固定的上拉電阻。當(dāng)這 3個準(zhǔn)雙向 I/O 口作輸入口使用時，要向該口先寫 1，另外準(zhǔn)雙向上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 11 I/O 口無高阻的“浮空”狀態(tài)，故稱為雙向三態(tài) I/O 口。 顯示 器 選型 在日常生活中，我們對液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計(jì)算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。在單片機(jī)的人機(jī) 交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、 LED 數(shù)碼管、液晶顯示器。 顯示器的選擇 數(shù)碼管顯示內(nèi)容單一，一般就是一個 7段的 8 字，當(dāng)然多的有 16 段的中間米字型的 ,液晶則比較豐富 ,可以顯示各種內(nèi)容。 且 數(shù)碼管比液晶耗電 。 綜上所述， 在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：顯示質(zhì)量高 、 數(shù)字式接口 、 體積小、重量輕 、 功耗低 。 相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動 IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。故本設(shè)計(jì)采用 1602 字符型液晶顯示。 液晶顯示原理 液晶顯示器各種圖形的顯示原理 : 線段的顯示 ： 點(diǎn)陣圖形式液晶由 MN 個顯示單元組成，假設(shè) LCD 顯示屏有 64行，每行有 128 列，每 8列對應(yīng) 1字節(jié)的 8位，即每行由 16 字節(jié)，共 168=128個點(diǎn)組成，屏上 6416 個顯示單元與顯示 RAM 區(qū) 1024 字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由 RAM 區(qū)的000H—— 00FH 的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H） =FFH 時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為 8 個點(diǎn)；當(dāng)（ 3FFH） =FFH 時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線； 當(dāng)（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H） =00H， ?? （ 00EH） =00H，（ 00FH）=00H 時，則在屏幕的頂部顯示一條由 8段亮線和 8 條暗線組成的虛線。這就是LCD 顯示的基本原理。 字符的顯示 ： 用 LCD顯示一個字符時比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€字符由 68 或 88點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個位置對應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為 “1” ，其它的為 “0” ，為 “1” 的點(diǎn)亮，為 “0” 的不亮。這樣一來就組成某個字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器 工作在文本方式，根據(jù)在 LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示 RAM 對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 12 對應(yīng)程序來說，就是 write_(0x80+0x45)。//要輸入字符的起始地址 write_data(table3[mon1])。//輸入字符的內(nèi)容，即要顯示的字符。 1602LCD 的 使用說明 1602LCD 主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量 :162 個字符 芯片工作電壓 :— 工作電流 :() 模塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 :(WH)mm 圖 32 1602LCD引腳圖 引腳功能說明 ： 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 31 所示 : 表 31 1602LCD引腳功能表 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) 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 13 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。（說明： 1為高電平、 0為低電平） 指令說明： 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如表 32所示： 表 32 1602LCD 控制命令表 1602LCD 的 RAM 地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫表 ： 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 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM或 DDRAM） 1 0 要寫的數(shù) 據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM或 DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 14 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖 33 是 1602 的內(nèi)部顯示地址。 圖 33 1602LCD 內(nèi)部顯示地址 例如第二行第一個字符的地址是 40H，那么是否直接寫入 40H 就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個字符的位置呢？這樣不行，因?yàn)閷懭腼@示地址時要求最高位D7恒定為高電平 1 所以實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是 01000000B（ 40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。 在對液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標(biāo)是自動右移的，無需人工干預(yù)。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。 1602 液晶模塊內(nèi)部的 字符發(fā)生存儲器（ CGROM）已經(jīng)存儲了 160個不同的點(diǎn)陣字符圖形，如圖 34 所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A” 的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A” 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 15 圖 34 字符代碼與圖形對應(yīng)圖 鍵盤電路的設(shè)計(jì) 獨(dú)立式按鍵 鍵盤是由若干獨(dú)立的鍵組成， 鍵的按下與釋放是通過機(jī)械觸點(diǎn)的閉合與斷開來實(shí)現(xiàn)的，因機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，在閉合 與斷開的瞬間均有一個抖動過程 。抖動必須消除，去抖動的方法主要有以下兩種： 硬件去抖動、軟件去抖動。 [3] 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 16 圖 35 按鍵去抖動 每一個按鍵的電路是獨(dú)立的，占用一條數(shù)據(jù)線 。這種鍵盤占用硬件資源多，適合少量按鍵的情況。編程時常采用查詢方式。 圖 36 按鍵查詢電路 入庫時，由司機(jī)進(jìn)行選擇，根據(jù)車輛大小自行決定停放區(qū)域，分為 L， M， S 三個區(qū)域分別對應(yīng) L（ IN） ,M(IN),S(IN)，同理，出庫選擇是由 L(OUT),M(OUT),S(OUT)決定的。 按下 SHI+鍵，在 LCD上顯示的時間的小時數(shù)會自動加 1，加到 24 時會自動變?yōu)榱?；同理按?FEN+， LCD 上顯示的時間的分鐘數(shù)會自動加 1，加到 60時，時加 1，分變?yōu)榱恪? 行列式鍵盤接口 行列式（也稱矩陣式）鍵盤用于按鍵數(shù)目較多的場合，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。 1 個 3 3 的行、列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成 1 個具有 9 個按鍵的鍵盤。同理 1 個 4 4的行、列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成 1 個 16 個按鍵的鍵盤等等。如上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 17 圖所示。很明顯，在按鍵數(shù)目較多的場合，行列式鍵盤與獨(dú)立式鍵盤相比，要節(jié)省很多的 I/O 口線。 [4] 行列式鍵盤 工作原理 按鍵設(shè)置在行、列線交點(diǎn)上，行、列分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。行線通過上拉電阻接到 +5V 上。無按鍵按下時，行線處于高電平狀態(tài)，而當(dāng)有按鍵按下時，行線電平狀態(tài)將由與此行線相連的列線的電平?jīng)Q定。列線的電平如果為低，則行線電平為低；列線的電平如果為高，則行線電平亦為高。這一點(diǎn)是識別行列式鍵盤是否按下的關(guān)鍵所在。由于行列式鍵盤中行、列線為多鍵共用，各按鍵均影響該鍵所在的行和列的電平。因此各按鍵彼此將相互發(fā)生影響，所以必須將行、列線信號配合起來并作是的處理，才能確定閉合鍵的位置。 圖 37 數(shù)字鍵 盤電路 （ 1）鍵盤的工作方式 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是單片機(jī)的工作內(nèi)容之一。單片機(jī)在忙于各項(xiàng)工作任務(wù)時，如何兼顧鍵盤的輸入，取決于鍵盤的工作方式。鍵盤工作方式的選取應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中 CPU 工作的忙、閑情況而定。其原則是既要保證能即使響應(yīng)按鍵操作，又不要過多的占用 CPU 的時間，通常，鍵盤工作方式有三種：即編程掃描、定時掃描、中斷掃描。 （ 1）．編程掃描方式 這種方式就是只有當(dāng)單片機(jī)空閑時，才調(diào)用鍵盤掃描子程序，反復(fù)的掃描鍵盤，等待用戶從鍵盤上輸入命令或數(shù)據(jù)，來響應(yīng)鍵盤的輸入請求。 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 18 （ 2）定時掃描的工作 方式 單片機(jī)對鍵盤的掃描也可以采用定時掃描方式，即每隔一定的時間對鍵盤掃描一次。 在這種掃描方式中，通常利用單片機(jī)內(nèi)的定時器，產(chǎn)生 10ms 的定時中斷， CPU響應(yīng)定時器溢出中斷請求，對鍵盤進(jìn)行掃描，在有鍵按下時識別出該鍵，并執(zhí)行相應(yīng)鍵的處理功能程序。 （ 3）中斷工作方式 為了進(jìn)一步提高單片機(jī)掃描鍵盤的工作效率，可采用中斷掃描方式，即只有在鍵盤有按鍵按下時，才執(zhí)行鍵盤掃描程序并執(zhí)行該按鍵功能程序，如果無按鍵按下，單片機(jī)將不理睬鍵盤。 在本次畢 業(yè)設(shè)計(jì)中 ，采用 的掃描 方法與中 斷掃描 類似， 只有當(dāng)L(OUT),M(OUT),S(OUT)三個按鍵其中之一被按下之后，才去掃描鍵盤，大大節(jié)省了程序運(yùn)行的時間，提高了單片機(jī)的工作效率。 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 19 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)的主程序功能及流程圖 主程序流程圖如圖 41所示。 圖 41 主程序流程圖 Y N 轉(zhuǎn)相應(yīng)可能子程序 調(diào) 取 車 子 程 序 調(diào) 存 車 子 程 序 給存取車控制系統(tǒng)發(fā)信號 開 始 初始化 時鐘初始化 1602 初始化 1602 顯示程序 有 按鍵 操作 調(diào)用調(diào)整操作子程序 1602 顯示程序 鍵 盤 掃 描 程 序 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 20 系統(tǒng)子程序設(shè)計(jì) 1602顯示子程序 本系統(tǒng)采用的顯示器是 1602顯示器，顯示子程序主要功能是顯示按下鍵盤的鍵號 、程序確定的數(shù)字、時鐘及相關(guān)字母。 顯示子程序的流程圖如下圖所示。 圖 42 1602顯示程序流程圖 在不同的情況下， LCD顯示的內(nèi)容不同，這里不一一贅述， LCD顯示字符的理念就是先送地址，再送內(nèi)容，每次都需要送一個全新的可寫地址，保證之前輸入的字符不被沖掉。 設(shè)第一行顯示位置 顯示第一行內(nèi)容 設(shè)第二行顯示位置 顯示第二行內(nèi)容 開始 延時程序 鍵盤操作程序 LCD 初始化 上海第二工業(yè)大學(xué)本科