【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1） XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 振蕩器特性 :XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 （ 二 ） LED數(shù)碼管介紹 led 數(shù)碼管（ LED Segment Displays）是由多個(gè) 發(fā)光二極管 封裝在一起組成 “8” 字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。 led 數(shù)碼管常用段數(shù)一般為 7 段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)， led 數(shù)碼管根據(jù) LED 的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解 LED 的這些 特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。 LED 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù) LED 數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。 8 A、靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 埠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二十進(jìn)位解碼器解碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O 埠多，如驅(qū)動(dòng) 5 個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 5 8＝ 40 根 I/O埠來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè) 89S51 單片機(jī)可用的 I/O 埠才 32 個(gè)呢。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加解碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路的復(fù)雜性。 B、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位元選通 COM 端電路的 控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。 透過分時(shí)輪流控制各個(gè) LED 數(shù)碼管的 COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 埠，而且功耗更低。 而本次設(shè)計(jì)我采用四位七段數(shù)碼顯示管 四位七段 數(shù)碼管內(nèi)部的四個(gè)數(shù)碼管共用 a~dp 這 8 根數(shù)據(jù)線，為人們的使用提供了方便，因?yàn)槔锩嬗兴膫€(gè)數(shù)碼管，所以它有四個(gè)公共端，加上 a~dp，共有 12 個(gè)引腳 。 圖 四位七段數(shù)碼顯示管 9 四位一體數(shù)碼管的引腳圖，共陽型 ( 4 是從右邊數(shù)起的 ) 圖 四位一體數(shù)碼管的引腳圖 數(shù)碼管顯示對(duì)照表 （ 0 時(shí)點(diǎn)亮 1 時(shí)熄滅 ） 圖 數(shù)碼管顯示對(duì)照表 a bcdefgdp 12341234abcdefgdp 10 圖 共陽極數(shù)碼管的十六 進(jìn) 制編碼 （ 三 ） 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)包括 復(fù)位，晶振電路，電源電路 圖 11 （ 四 ） 振蕩電路 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益、反相放大器，其輸入端為芯片引腳 XTAL1，其輸出端為引腳 XTAL2。通過這兩個(gè)引腳在芯片外并接石英晶體振蕩器和兩只電容（電容和一般取 33pF）。這樣就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。 振蕩電路脈沖經(jīng)過二分頻后作為系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)，再在二分頻的基礎(chǔ)上三分頻產(chǎn)生 ALE 信號(hào)，此時(shí)得到的信號(hào)時(shí)機(jī)器周期信號(hào)。 振蕩電路如圖 所示： 圖 （ 五 ） 復(fù)位電路 復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位，另一種是按鍵復(fù)位。按鍵復(fù)位具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位，只要按圖中的 RESET 鍵，電源VCC 經(jīng)電阻 R R2 分壓，在 RESET 端產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位高電平。上電復(fù)位電路要求接通電源后，通過外部電容充電來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位操作。上電瞬間 RESET 引腳獲得高電平，隨著電容的充電， RERST 引腳的高電平將逐漸下降。 RERST 引腳的高電平只要能保持足夠的時(shí)間（ 2 個(gè)機(jī)器周期），單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。 按鍵復(fù)位電路圖如圖 所示 。 圖 復(fù)位電路 12 （ 六 ） 按鈕接口電路 采用獨(dú)立式鍵盤：獨(dú)立式鍵盤中，每個(gè)按鍵占用一根 I/O 口線，每個(gè)按鍵電路相對(duì)獨(dú)立。 I/O 口通過按鍵與地相連，本次設(shè)計(jì)采用 P1 口接按鈕，因?yàn)橹挥袃蓚€(gè)按鈕，我把它們接在 ， 口，又 P1 口內(nèi)部沒有上拉電阻，我在外面接上拉電阻。 如下圖 所示 。 圖 按鈕接口電路 （ 七 ） 顯示電路 對(duì)于現(xiàn)實(shí)顯示電路我們可以采用七段顯示數(shù)碼管，也可以采用液晶顯示， 本次設(shè)計(jì)我采用四位七段顯示數(shù)碼管，如下圖 。 圖 顯示電路 13 （ 八 ） 行駛里程 設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中我們 用信號(hào)源模擬 出租車 里程 ， 以便獲得行駛里程信號(hào) 送到單片機(jī) 經(jīng)處理計(jì)算， 送給顯示單元 。 轉(zhuǎn)換關(guān)系： 3072 個(gè)脈沖 /千米。 14 四、 程序設(shè)計(jì) （一） 主程序流程圖 圖 主 程序流程圖 開 始 初 始 化 開總中斷和外部中斷 0，定義外部中斷 0 的觸發(fā)方式 調(diào)用掃描鍵盤子程序 調(diào)用處理總價(jià)子程序 調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序 結(jié) 束 15 （ 二 ） 鍵盤掃描子程序 圖 開 始 是否有啟動(dòng)鍵按下 消抖（調(diào)用延時(shí) 10ms 子程序） 再次確認(rèn)是否有啟動(dòng)鍵按下 開始轉(zhuǎn)入處理總價(jià)子程序 是否有消零的鍵按下 消抖（調(diào)用延時(shí) 10ms 子程序） 再次確 認(rèn)是否有清零鍵按下 把計(jì)價(jià)器清零 Y Y N N N N Y Y N 16 （ 三 ） 處理總價(jià)子程序 圖 開 始 車程 =3km? 總價(jià) = Count1=車程— 3km=200m？ 總價(jià) =+，車程 =3km 總價(jià)四舍五入處理 Y N Y 17 （ 四 ） 顯示總價(jià)子程序 圖 開 始 取出最高位（百 位） 輸出顯示，延時(shí)1ms 取出 十位 輸出顯示，延時(shí)1ms 取出 個(gè)位 輸出顯示，延 時(shí)1ms 取出最后一位 輸出顯示，延 時(shí)1ms 18 五、 仿真 （一） proteus 軟件介紹 Proteus 的 ISIS 是一款 Labcenter 出品的電路分析實(shí)物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和 IC，并支持單片機(jī)，元件庫齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)。 該軟件的特點(diǎn)： ① 全部滿足我們提出的單片機(jī)軟 件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 ② 具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動(dòng)態(tài)仿真、 C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。 ③ 目前支持的單片機(jī)類型有： 68000 系列、 8051 系列、 AVR 系列、PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。 ④ 支持大量的存儲(chǔ)器和外圍芯片?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和SPICE 分析于一身的仿真 軟件，功能極其強(qiáng)大 ，可仿真 5 AVR、 PIC。 硬件電路設(shè)計(jì)步驟： protues 的 isis professional。 default 模板。 ， 使用 快捷鍵 P，在關(guān)鍵字那 輸入元件名 并且 進(jìn)行 連線。 （ 二 ） keil軟件介紹 Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil即可看出。 Keil提供了包括 C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。 （ 三 ） 利用 proteus 與 keil 進(jìn)行調(diào)試 使用步驟 : keil，建立工程，輸入程序 。 hex 文件 。 Proteus，設(shè)計(jì)硬件電路圖 hex 文件， 19 ，開始調(diào)試 在軟件編程時(shí)，應(yīng)充分利用原理圖，不然會(huì)在編程時(shí)導(dǎo)致硬件與軟件不能對(duì)應(yīng)起來，使程序無法實(shí)現(xiàn)功能，還有在編程時(shí)子程序的名稱應(yīng)與其功能對(duì)應(yīng)，否則會(huì)使別人在讀程序的時(shí)候不能及時(shí)理解程序含義，而且在軟件調(diào)試時(shí)邏輯一定要清晰，不然在找錯(cuò)時(shí)會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間， 六 、 設(shè)計(jì)體 會(huì)與小結(jié) 出租車計(jì)費(fèi)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)全部完成車費(fèi)數(shù)目。 本設(shè)計(jì)中，不管是硬件電路設(shè)計(jì)還是軟件編程，都是重點(diǎn)和難點(diǎn)。在完成這些的時(shí)候，最重要的秘訣就是將問題劃分開來，系統(tǒng)的，有條理的分步進(jìn)行。硬件方面，先綜合考慮系統(tǒng)功能，再將要實(shí)現(xiàn)的功能劃分為各個(gè)模塊并根據(jù)各個(gè)模塊功能細(xì)化考慮模塊組成，在各個(gè)模塊都完成之后，方將所有模塊聯(lián)系在一起，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。軟件方面，同硬件也是一個(gè)道理，先綜合考慮主要程序要實(shí)現(xiàn)什么，然后主程序的運(yùn)行思路為基礎(chǔ)，逐個(gè)完成各個(gè)功能的子程序，由主程序?qū)⑦@些子程序系統(tǒng)地統(tǒng)一在一起，使其運(yùn) 行更為合理流暢。 另外，本次設(shè)計(jì)的 出租車計(jì)價(jià)器具有性能可靠、電路簡(jiǎn)單、成本低、實(shí)用 性強(qiáng)等特點(diǎn) 。 一個(gè)月來，經(jīng)過自己 和同伴的 努力，基本上完成了設(shè)計(jì)要求的內(nèi)容，在系統(tǒng)可行性分析、原理圖設(shè)計(jì)等方面都作了許多實(shí)際工作，取得了一些成績(jī)，同時(shí)也遇到了