【文章內(nèi)容簡介】 0的第二功能是串行數(shù)據(jù)發(fā)送端口Tx。上面是通過GPS衛(wèi)星定位來給出位置信號，為了更方便，更準(zhǔn)確的確定位置，下面將介紹通過司機(jī)按鍵給出位置信號即利用手動鍵盤來確定具體位置。 鍵盤接口鍵盤是由多個按鍵組成，一般將其排列陣列式，如下圖示。當(dāng)沒有鍵按下時，行線和列線之間是不相連的，若第N行第M列的鍵被按下，那么第N行和地M列的線就被接通。如果在列線上加上信號，根據(jù)行線的狀態(tài)，便可得知是否有鍵按下。如果在列線上逐行加上一個掃描信號，就可以判斷按鍵的位置。 陣列式鍵盤示意圖 矩陣式鍵盤按鍵的識別識別按鍵的方法很多，其中，最常見的方法是掃描法。以8號鍵的識別為例來說明掃描法識別按鍵的過程。按鍵按下時，與此鍵相連的行線與列線導(dǎo)通，行線在無間按下時處在高電平，顯然，如果讓所有的列線也處在高電平，那么，按鍵按下與否不會引起行線電平的變化，因此，必須使所有列線處在低電平，只有這樣，當(dāng)有鍵按下時，該鍵所在的行電平才會由高電平變?yōu)榈碗娖?。CPU根據(jù)行電平的變化，便能判定相應(yīng)的行有按鍵按下。8號鍵按下時，第3行一定為低電平，然而，第3行為低電平時，能否肯定是8號鍵按下呢？回答是否定的，因為11號鍵按下同樣使第3行為低電平。為進(jìn)一步確定具體鍵，不能使所有列線在同一時刻都出在低電平，可在某一時刻，讓下一列處在低電平，依此循環(huán)，這種輪流每次選通一列的工作方式稱為鍵盤掃描。采用鍵盤掃描后，再來觀察8號鍵按下時的工作過程，當(dāng)?shù)?列處于低電平時，第3行處于低電平，而第4列處于低電平時，第3行卻處在高電平，由此可判定按下的鍵應(yīng)是第2行與第1列的交叉點，即8號鍵。 鍵盤的工作方式在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是CPU的工作內(nèi)容之一。CPU對鍵盤的響應(yīng)取決于鍵盤的工作方式，鍵盤的工作方式應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用系統(tǒng)中CPU的工作狀況而定，其選取的原則是既要保證CPU能及時響應(yīng)應(yīng)按鍵操作，又不要過多占用CPU的工作時間。通常，鍵盤的工作方式有3種，即編程掃描、定時掃描和中斷掃描。一般系統(tǒng)采用第三種工作方式即中斷掃描方式。因為采用編程掃描和定時掃描方式時，無論是否按鍵，CPU都要定時掃描鍵盤，而單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)工作時，并非經(jīng)常需要鍵盤輸入，因此，CPU經(jīng)常處于空掃描狀態(tài)，為提高CPU工作效率，采用中斷掃描工作方式。其工作過程如下：當(dāng)無鍵按下時，CPU處理自己的工作，當(dāng)有鍵按下時，產(chǎn)生中斷請求，CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤掃描子程序，并識別鍵號。鍵盤掃描程序一般包括以下內(nèi)容：1）判別有無鍵按下。2）鍵盤掃描取得閉合鍵的行、列值。3）用計算法或查表法得到鍵值。4）判斷閉合鍵是否釋放，如沒釋放繼續(xù)等待。5）將閉合鍵鍵號保存，同時轉(zhuǎn)去執(zhí)行閉合鍵的功能。將鍵盤與單片機(jī)SPCE061A的I/O端口中的A端口連接，來驅(qū)動單片機(jī)，如下圖所示：SPCE061A IOA8IOA9IOA10IOA11IOA12IOA131OA141OA15+5V 單片機(jī)與鍵盤接口圖通過司機(jī)手動按鍵或GPS來驅(qū)動單片機(jī)SPCE061A確定位置信號，然后通過一系列的程序控制更新票價表，并在液晶顯示屏上顯示出來，來方便乘客付費(fèi)。下面一節(jié)將著重介紹液晶顯示屏及其它的工作工程。 液晶顯示屏液晶種類很多，通常按液晶分子的中心橋鍵和環(huán)的特征進(jìn)行分類。目前已合成了1萬多種液晶材料，其中常用的液晶顯示材料有上千種，主要有聯(lián)苯液晶、苯基環(huán)己烷液晶及酯類液晶等。液晶顯示材料具有明顯的優(yōu)點：驅(qū)動電壓低、功耗微小、可靠性高、顯示信息量大、彩色顯示、無閃爍、對人體無危害、生產(chǎn)過程自動化、成本低廉、可以制成各種規(guī)格和類型的液晶顯示器，便于攜帶等。由于這些優(yōu)點。用液晶材料制成的計算機(jī)終端和電視可以大幅度減小體積等。液晶顯示技術(shù)對顯示顯像產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了深刻影響，促進(jìn)了微電子技術(shù)和光電信息技術(shù)的發(fā)展。 液晶顯示器簡介： 液晶顯示器的結(jié)構(gòu)在上、下玻璃電極之間封入向列型液晶材料，液晶分子平行排列，上、下扭曲90度，外部入射光線通過上偏光片，該偏振光通過平行排列的液晶材料后被旋轉(zhuǎn)90度再通過與上偏振片垂直的下偏光片，被反射板反射回來，呈透明狀態(tài)；當(dāng)上、下電極加上一定的電壓后，電極部分的液晶分子轉(zhuǎn)成垂直排列，失去旋光性，從上偏振片入射的偏振光不被旋轉(zhuǎn)，光無法通過下偏振片返回，因而呈黑色。： 液晶顯示器工作原理示意圖 液晶顯示模塊 C系列中文模塊可以顯示字母、數(shù)字符號、中文字型及圖形，具有繪圖及文字畫面混合顯示功能。提供三種控制接口，分別是8位微處理器接口、4位微處理器接口及串行接口。所有的功能，包含顯示RAM，字型產(chǎn)生器，都包含在一個芯片里面，只要一個最小的微處理系統(tǒng)，就可以方便操作模塊。內(nèi)置2M位中文字型ROM,總共提供8192個中文字型（16Х16點陣），16K位半寬字型ROM，總共提供126個符號字型（16Х8點陣），64x16位字型產(chǎn)生RAM,另外繪圖顯示畫面提供一個64Х256點的繪圖區(qū)域，可以和文字畫面混合顯示。提供多功能指令：畫面清除（Display clear）、光標(biāo)定位（Return home）、顯示打開/關(guān)閉（Display on/off）、光標(biāo)顯示/隱藏（Cursor on/off）、顯示字符閃爍（Display character blink）、光標(biāo)移位（Cursor shift）、顯示移位（Display shift）、垂直畫面卷動（Vertical line scroll）、反白顯示（Byline reverse display）、待命模式（Standby mode）。 主要參數(shù)：（1）工作電壓（VDD）：（2）邏輯電平：（3）LCD 驅(qū)動電壓（Vo):07V（4）工作溫度:055℃(常溫)/2075℃（寬溫） 保存溫度：1065℃（常溫）/3085℃（寬溫）【8】。下表為本模塊的引腳說明 液晶顯示模塊引腳說明引腳名稱方向說明1VSSGND(0V)2VDDSupply Voltage For Logic （5V）3NCSupply Voltage For LCD (懸空)4RS(CS)IH：Data L:Instuction Code (chip enable for serial mode)5R/W(STD)IH: Read L:Write (serial data for serial mode)6E(SCLK)IEnable Signal,高電平有效（serial clock）7DB0I/O數(shù)據(jù)08DB1I/O數(shù)據(jù)19DB2I/O數(shù)據(jù)210DB3I/O數(shù)據(jù)311DB4I/O數(shù)據(jù)412DB5I/O數(shù)據(jù)513DB6I/O數(shù)據(jù)614DB7I/O數(shù)據(jù)715PSBIH: Parallel Mode L: Serial Mode16NC空腳17/RSTIReset Signal，低電平有效119 只留了位置并無引腳引出20LEDA背光源正極（5V）21LEDK背光源負(fù)極（0V） 下圖為液晶顯示器與單片機(jī)SPCE061A的硬件接口電路圖： IOA0IOA7IOB11 IOB12 IOB14 IOB13 IOB15DB0DB7PSB VCCR/W VOSCLKRSTCS VEE VSSSPCE061A LCD與單片機(jī)的接口電路采用并行通信方式，單片機(jī)的IOA0IOA7口與液晶模塊的DB0DB7相連作為數(shù)據(jù)輸入輸出用，IOB11IOB15分別與液晶模組的CS、RST、SCLK、STD、PSB相連作為單片機(jī)對液晶的控制口。第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 程序總體設(shè)計程序的總體設(shè)計是從系統(tǒng)的角度考慮程序的結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)形式和程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)功能的方法與手段。程序總體設(shè)計包括總體方案設(shè)計，確定算法和繪制程序流程圖等。在擬定總體方案時，由于一個實際的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)較為復(fù)雜，信息量較大，程序較長，這就要求設(shè)計者能合理選用切合實際的程序設(shè)計方法。目前，程序設(shè)計方法多種多樣，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中較常用的程序設(shè)計方法有模塊化程序設(shè)計方法、自頂而下逐步求精程序設(shè)計方法、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法等。模塊化程序設(shè)計的中心思想是把一個多功能的、復(fù)雜的應(yīng)用程序，按子功能劃分成若干相對獨立的程序設(shè)計模塊，各模塊可單獨設(shè)計、編程、調(diào)試和查錯，然后裝配起來進(jìn)行聯(lián)調(diào)，最終成為一個完整的、有使用價值的應(yīng)用程序。這種程序設(shè)計結(jié)構(gòu)思想清晰，便于調(diào)試，而且組織靈活，是目前較多采用的一種程序設(shè)計方法。自頂而下逐步求精的程序設(shè)計，要求先從系統(tǒng)一級的主干程序開始集中解決全局問題，然后層層細(xì)化逐步求精，最終完成一個應(yīng)用程序的設(shè)計。這種程序設(shè)計方法在一般的單片機(jī)系統(tǒng)中較多采用。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計是一種較理想的程序設(shè)計方法。它是指在編程過程中對程序進(jìn)行適當(dāng)?shù)南拗?，特別是限制轉(zhuǎn)移、分支指令的使用，用以控制程序的復(fù)雜程度，使程序的上下文與執(zhí)行流程保持一致。不論采用何種程序設(shè)計方法，均應(yīng)根據(jù)的總?cè)蝿?wù)和控制對象的功能要求（或者數(shù)學(xué)模型）畫出程序的總體框圖，以描述程序的總體結(jié)構(gòu)。在總體結(jié)構(gòu)框圖的基礎(chǔ)上，設(shè)計者還需要結(jié)合功能算法（或數(shù)學(xué)模型）進(jìn)行細(xì)化，繪制出具體的程序流程圖。繪制程序流程圖后，整個程序的結(jié)構(gòu)和思路已經(jīng)十分清楚，這時就可統(tǒng)籌考慮和安排一些帶有全局性的問題。在編制程序時要重視指令的合理選擇，特別是重要部分，涉及算法之類的程序段更要細(xì)心編寫。通過分析本課題的要求，可以看出整個程序部分可以分為七個模塊，即：轉(zhuǎn)換GPS數(shù)據(jù)部分、初始化SIO、I/O、液晶模塊部分、手動播放語音資源部分、公交車上下行的站名及票價顯示部分、給PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)觸發(fā)站名的顯示、串口接收中斷程序及主程序。故采用模塊化程序設(shè)計方法。主程序轉(zhuǎn)換GPS數(shù)據(jù)初始化SIO、I/O、液晶模塊給PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)觸發(fā)站名顯示站名及票價顯示手動播放語音資源串口接收中斷 軟件總體框圖采用這種方法有以下幾個優(yōu)點：模塊化編程使程序開發(fā)更有效，小塊程序更容易理解和調(diào)試。當(dāng)知道模塊的輸入和所要求的輸出時，接可以直接測試小模塊。當(dāng)同類的需求較多時，可把程序放入庫中以備以后使用。模塊化編程使得要解決的問題與特定的模塊分離，很容易找到出錯的模塊，大大簡化了調(diào)試。 計價器的軟件設(shè)計概述 GPS工作過程單片機(jī)SPCE061A通過接受外界GPS的定位信號，將接受到的GPS信號通過trs_data( )函數(shù)將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，并將新的數(shù)據(jù)同每個站的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，分別比較接受信號的經(jīng)度和緯度，若變化在誤差范圍內(nèi)，則表示GPS數(shù)據(jù)沒有變化，則單片機(jī)工作，開始報出公交車當(dāng)前站的站名，若在誤差范圍內(nèi)，信號數(shù)據(jù)有變化，則驅(qū)動單片機(jī)，報出公交車的下一站，并在顯示屏上，顯示新的公交車票價表。如此反復(fù)測量GPS，更新公交車的票價表。工作流程如下圖：開始接收新的GPS轉(zhuǎn)換GPS數(shù)據(jù)是否有變化？報下一站并更新票價表報當(dāng)前站結(jié)束比較GPS數(shù)據(jù)是否 GPS工作過程流程圖 公交車計價器的原理簡述本課題中所設(shè)計的公交車計價器中的收費(fèi)表是隨著公交車的行進(jìn)而不斷變化的，計價器通過GPS或司機(jī)手動按鍵來確定公交車行駛的位置信號，來更新收費(fèi)表。開始置上行或下行標(biāo)志各變量賦初值計算票價生成票價表顯示票價表更新信號是否終點站結(jié)束是否否 票價計算流程圖是下面將通過一個具體實例來為大家演示單片機(jī)怎樣來更新收費(fèi)的。例如青島的321公交車總共24站，假設(shè)分成3段即經(jīng)過8站以內(nèi)為第一段收費(fèi)1元，經(jīng)過916站為第二段收費(fèi)2元，其余收費(fèi)3元。若在第1站時，則液晶顯示器根據(jù)單片機(jī)的計算得出，在第8站以內(nèi)下車收費(fèi)1元，否則，在第16站以內(nèi)下車，收費(fèi)2元，其余收費(fèi)3元。而隨著公交車的行進(jìn)，單片機(jī)根據(jù)GPS或司機(jī)手動按鍵收到公交車的具體位置變化，即到第2站時，他就會給出新的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)通過液晶顯示屏顯示出來，即到第9站以內(nèi)收費(fèi)1元，否則，在第17站以內(nèi)收費(fèi)2元，其余收費(fèi)3元。開始n15？第一段寫入str（n+7）n7第一段寫入str（23）第二段寫入str（n+15）第三段寫入str（23）結(jié)束第二段寫入str（23）是否是否 更新票價流程圖用C語言來描述如下示。if(n+8=24) //1723 {display1(0x90, 無 )。 display1(0x80,str[23])。 } else { display1(0x80,str[n+7])。 //第一段gf if(n+16=24) //915 {display1(0x88, 無 )。 display1(0x90,str[23])。 } //第二段 else //18 {display1(0x90,str[15+n])。 display1(0x88,str[23])。 //第三段 } }即如果乘客從16站以后開始上車，則第一段收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)一直到最后一站，否則第一段收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)到str（n+7）站，