【文章內(nèi)容簡介】 平狀態(tài)。 由真值表可以看出，當 OE 為高電平時，無論 LE 與 D 端為何電平狀態(tài)，其輸出均為高阻態(tài)，此時芯片處于不可控狀態(tài)。做設(shè)計時必須使其處于可控狀態(tài)，即 OE 應(yīng) 13 該接低電平。當 OE 為低電平時，若 LE 為 H，則 D 與 Q 同時為 H 或者 L，數(shù)據(jù)實現(xiàn)直通傳送；而當 LE 為 L 時，無論 D 為何狀態(tài) Q 都保持上一次的數(shù)據(jù)狀態(tài)，數(shù)據(jù)被鎖存住， 利用此特性即可實現(xiàn)對數(shù)碼管的控制。 本次設(shè)計中：段選信號 LE 接 ，對應(yīng)圖中標號 ；位選信號 LE 接 ，對應(yīng)圖中標號 。控制顯示時先給 高電平，使通道打開，接著送字碼，然后把 電平拉低，使字碼保持住；之后打開 （送高電平），緊接著送位碼，控制要顯示的位，然后把 拉低，數(shù)據(jù)被保持。最后延時 5ms；依次循環(huán)掃描；利用數(shù)碼管點亮后的余暉和人眼視覺暫留 效應(yīng)即可實現(xiàn)動態(tài)顯示。 數(shù)碼 管動態(tài)顯示電路如圖 27 所示。 OE11D22D33D44D55D66D77D88D9GND10LE118Q127Q136Q145Q154Q163Q172Q181Q19V C C20U274H C 57 3OE11D22D33D44D55D66D77D88D9GND10LE118Q127Q136Q145Q154Q163Q172Q181Q19VCC20U374H C 57 3V C C40P 39P 38P 37P 36P 35P 34P 33P 32EA31A L E30P S E N29P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P 28P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8R S T9P 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17X T A L 218X T A L 119GND20U1S T C 89C 5211 7 4 2 1 10 5 3129 8 6a b c d e f g d pc om 1 c om 2 c om 3 c om 4L E D ?7S E G ( 0 .36) X 411 7 4 2 1 10 5 3129 8 6a b c d e f g d pc om 1 c om 2 c om 3 c om 4L E D ?7S E G ( 0 .36) X 412345678161514131211109排阻R E S P A C K 4排阻R E S 8AGNDGND40 V C CV C CP P GNDGNDV C CV C C 圖 27 數(shù)碼管動態(tài)顯示電路 14 第 3 章 軟件設(shè)計 系統(tǒng)主程序 在主程序模塊中，需要完成對各參量和接口的初始化、出租車起步價和單價的初始化以及中斷、計算、循環(huán)等工作。另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置啟動 /清除標志寄存器、里程寄存器和價格寄存器，并對它們進行初始化。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各標志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動、清除、計程和 計費 等不同的操作。 當出租車運行后，就啟動 計費 器，根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計算和判斷行駛里程是否已超過起步價公里數(shù)。若已超過，則根據(jù)里程值、每公里的單價值和起步價來計算出當前的總金額，并將結(jié)果存于總金額寄存器中；中途等待時，無脈沖輸入，不 產(chǎn)生中斷，當時間超過等待設(shè)定值時，開始進行計時，并把等待金額加到總金額里，然后將總金額、里程、等待時間和單價送數(shù)碼管顯示出來。程序流程如圖 31 所示。 金 額 計 算顯 示NYNY清 零夜 晚 單 價切 換開 始初 始 化按 鍵 掃 描 圖 31 主程序流程圖 里程計數(shù)中斷程序 每當霍爾傳感器輸出一個低電平信號，單片機定時器 0（工作在計數(shù)模式）就對其計數(shù)一次，相應(yīng)的變量設(shè)為 inter 就自加 1，當里程計數(shù)器 inter 對里程脈沖計滿 500次時，對其自身進行清零操作，為下一次計數(shù)做準備，同時進入里程計數(shù)中斷服務(wù)程 15 序中，里程變量 加 1，總金額根據(jù)此時所設(shè)單價做出相應(yīng)的變化。里程中斷子程序如圖 32 所示。 I N T 0計 數(shù) 達 到 5 0 0 ？增 加 1 公 里調(diào) 用 價 格 子 程 序達 到 最 大 里 程 ？返 回NNY開 始Y 圖 32 里程中斷服務(wù)子程序 中途等待中斷程序 在中途等待中斷程序中，定時器 1 每 50ms 計一次數(shù)，每計夠 100 次 (5sec)，便將當前里程值送入某個緩存變量，與前一個 5 秒的值進行比較，如果兩者相同，則表明霍爾傳感器沒有輸出信號，認為出租車停了下來，進入等待計時，計時中間變量 dd自加 1，計夠 12 次為一分鐘， dd 自清零，同時根據(jù)所設(shè)的等待單價刷新總金額。計數(shù)初值可 有以下公式獲得： X=(65536t)**10^6/12。 TH=X/256。 TL=X%256。 其中： X 表示計數(shù)初值， TH、 TL 分別為 16 位計數(shù)器高 8 位和低 8 位應(yīng)裝入的初值。 16 用定時器作為基準，可使測試的等待時間更為精確（可以精確到 uS 級）；且每隔 5 秒比較一次，能有效減小誤判率，避免把汽車低速行駛誤認為靜止等待處理。中途等待子程序流程圖如圖 33 所示。 C C = 1 0 0 ？二 者 相等 嗎 ？5 0 m s了 嗎 ？變 量 c c + +YYN與 前 一個 5 s 比 較變 量 d d + +YND D = 1 2 ？等 待 時 間 + +YN返 回T 1 計 時 開 始N開 始 圖 33 中途等待中斷子程序流程圖 計算程序 計算程序根 據(jù)里程數(shù)分別進入不同的計算公式。如果里程大于 3 公里，則執(zhí)行公式：總金額 =起步價 +（里程 3） *單價 +等待時間 *等待單價；否則，執(zhí)行公式：總金額 =起步價 +等待時間 *等待單價。程序流程圖如圖 34 所示。 17 開 始里 程 3總 金 額 = 起 步 價總 金 額 + = （ 里 程 3 ）* 起 步 價總 金 額 + = 等 待 時 間 *等 待 單 價總 金 額 = 起 步 價總 金 額 + = 等 待 時 間 *等 待 單 價返 回NY 圖 34 計算程序流程圖 顯示程序 由于 8 位數(shù)碼管所有段選皆有 8 位的 P0 口進行控制，因此，在每一瞬間， 8 位LED 會顯示同一個數(shù)字。要想每位顯示不同的字符，就必須采用動態(tài)掃描的方法輪流點亮各位 LED，即在每一時刻只使某一位顯示字符。在此瞬間， 段選控制 I/O 口輸出相應(yīng)字符段選碼（字符碼），而位選則控制 I/O 口在該顯示的位送入選通電平，以保證該位顯示顯示相應(yīng)字符。如此循環(huán)操作，使每位分時顯示該位應(yīng)該顯示的字符 [7] 。 在本次設(shè)計中顯示程序利用延時程序，每隔 5ms 刷新一次，相應(yīng)的數(shù)碼管點亮，顯示一位數(shù)據(jù)，利用主函數(shù)內(nèi)的循環(huán)，實現(xiàn)動態(tài)掃描顯示，同時根據(jù)數(shù)碼管余輝和人眼暫留現(xiàn)象，給人看上去每個數(shù)碼管總是在亮，以實現(xiàn)動態(tài)顯示。 18 鍵盤程序 鍵盤采用查詢的方式，放在主程序中，當有按鍵按下的時候，在相應(yīng) I/O 口產(chǎn)生一次低電平，當單片機查詢出該低電平后 便轉(zhuǎn)入進行處理，處理結(jié)束返回。鍵盤程序流程圖如圖 35。 19 K e y 3 = 0 ?白 天 單 價 + 1返 回K e y 3 n u m 為 真K e y 3 n u m = 1 ?K e y n u m = 2 ？K e y 1 = 0 ?NYYNk e y 3 n u m = 0 ?K e y 2 = 0 ？YYN白 天 單 價 1Y顯 示k e y 3 n u m + +開 始N儲 存 白 天 單 價K e y 1 = 0 ?夜 晚 單 價 + 1YK e y 2 = 0 ？YNNK e y 3 n u m = 3 ？N儲 存 夜 晚 單 價K e y 1 = 0 ?等 待 單 價 + 1YK e y 2 = 0 ？夜 晚 單 價 1等 待 單 價 1K e y 3 n u m = 4 ？儲 存 等 待 單 價K e y 1 = 0 ?起 步 單 價 + 1K e y 2 = 0 ？起 步 單 價 1K e y 3 n u m = 5 ？儲 存 起 步 單 價K e y 3 n u m = 0YYYNNNNYNYNNYNNK e y 4 = 0 ?白 天 、 夜 晚 單價 切 換YK e y 0 = 0 ?僅 顯 示 總 金 額與 起 步 價 YNNY圖 35 鍵盤程序 按鍵檢測流程圖 36 所示 20 開 始YYYNNN寄 存 器 , I \ O端 口 初 始 化檢 測 是 否 有 鍵 按 下延 時 5 m s執(zhí) 行 相 應(yīng) 代 碼檢 測 是 否 有 鍵 按 下檢 測 是 否 有 鍵 釋 放 圖 36 按鍵檢測子程序流程圖 21 第 4 章 調(diào)試改進過程及運行結(jié)果分析 動態(tài)掃描的調(diào)試和分析 動態(tài)掃描是單片機編程中最基本的知識，雖對其原理有比較清晰的掌握，也曾用匯編語言寫過程序，但此次用 C 語言編寫還是出現(xiàn)了錯誤。 第一就是把段碼和位碼順序送反，結(jié)果是只有在 延時時間較長時才能顯示正常，當然這樣的代價是沒有靜態(tài)的效果；第二就是用動態(tài)掃描時給八個數(shù)碼管送了 10 個數(shù)，顯然這樣做結(jié)果必定混亂；最后就是開始時用 switch、 case 語句實現(xiàn)動態(tài)掃描，當程序較小時可以正常工作，但當后期程序較大時，出現(xiàn)了時序混亂的問題。最后解決的方法是用了鎖存器，顯示結(jié)果正常為固定的預(yù)設(shè)的八個數(shù)字。 AT24C02 的編程與調(diào)試 對 AT24C02 編程對我來說是一個比較新知識點，遇到了不少問題， 這里僅把經(jīng)驗教訓(xùn)簡要介紹一下。首先是一定要對 I2C 總線時序有較深刻了解后再嘗試編程，第二就 是要注意向 AT24C02 寫一個字和讀一個字的區(qū)別，當從 AT24C02 讀數(shù)據(jù)時一定要注意，當讀完時從機 AT24C02 一定要發(fā)送一個非應(yīng)答信號表示數(shù)據(jù)讀完。 調(diào)試的方法是在指定地址寫一個數(shù)字再看能是否讀出，當顯示程序編寫好后，可以在 Ptoteus 中用數(shù)碼管顯示看是否與分析一致，也可以把讀出的數(shù)據(jù)賦給某個變量，再通過在 keil中執(zhí)行 view/watchamp。call stack window 調(diào)出相應(yīng)變量觀察。 按鍵查詢功能的實現(xiàn) 按鍵查詢比較容易實現(xiàn)，只要注意 1. 按鍵結(jié)束后注意退出按鍵處理； 陷入死循環(huán)，即避免顯示一個數(shù)據(jù)后退不出來； 放去抖。按鍵去抖可通過以下語句實現(xiàn) ： if(key==0) { delay(5)。 if(key==0) { while(!key)。 delay(5)。 while(!key)。 {按鍵處理程序 22 } } } 計算程序的分析與設(shè)計 由于里程和單價都精確的小數(shù)點后一 位，而顯示時仍按整數(shù)顯示，只不過人為的加入 amp。0x7f（共陽極時加入 amp。0x7f，共陰極時加入 ||0x)控制是否顯示小數(shù)點兒，故實際計算時要做適當改動。 改動如下： 1. 當里程值大于 30（實際對應(yīng)大于 3 公里）且無進位時，溢出指示燈不亮，總金額 =起步價 +（里程十位數(shù)字 2） *運行單價 +等待單價 *等待時間； 2. 當里程值小于 30（實際對應(yīng)小于 3 公里），肯定無進位，溢出指示燈不亮，總金額 =起步價 +等待單價 *等待時間； 3. 有進位，溢出指示燈點亮，表示里程一定大于三公里，只需執(zhí)行總金額 =起步價 +7*運行單價 +（里程十位數(shù)字 +1） *運行單價 +等待單價 *等待時間 即：總金額 =起步價 +（里程十位數(shù)字 +8） *運行單價 +等待單價 *等待時