【文章內(nèi)容簡介】 傳感器 A44E 檢測到的信號(hào)，送到單片機(jī)，經(jīng)處理計(jì)算,送給顯示單元的。其原理如圖 6 所示(見下頁)。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）—9—霍爾傳感器AT89SC52單片機(jī)小鐵圈圖 6 傳感器測距示意圖由于 A44E 屬于開關(guān)型的霍爾器件，其工作電壓范圍比較寬（ ～18V），其輸出的信號(hào)符合 TTL 電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機(jī)的 I/O 端口上，而且其最高檢測頻率可達(dá)到 1MHZ。我們選擇了 口作為信號(hào)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(jì)的麻煩），車輪每轉(zhuǎn)一圈（我們?cè)O(shè)車輪的周長是 1 米），霍爾開關(guān)就檢測并輸出信號(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到 500 次時(shí)，也就是1 公里，單片機(jī)就控制將金額自動(dòng)的增加。計(jì)算公式如下：3 公里以內(nèi)，金額=起步價(jià)；3 公里以外，金額= 起步價(jià)+ （公里數(shù)3 ）* 單價(jià)。例如：設(shè)行駛里程為 5 里，起步價(jià)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(jì) 霍爾傳感器 A44E 在本次設(shè)計(jì)的主要作用是對(duì)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生出的脈沖信號(hào)采集。車輪每轉(zhuǎn)一周，磁鐵經(jīng)過傳感器兩次?；魻杺鞲衅?A44E 的第 3 腳就輸出一個(gè)脈沖信號(hào)作為單片機(jī) AT89S52 的外中斷信號(hào)，從 口輸入。 口作為信號(hào)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(jì)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(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)脈計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到 500 次時(shí)，也就是 1 公里。單片機(jī)處理計(jì)算的接收到的脈沖信號(hào)，在顯示屏上顯示出總里程和這段路程花費(fèi)的總時(shí)間，根據(jù)脈沖信號(hào)的周期, 顯示出的里程數(shù)和這段路程花費(fèi)的時(shí)間間接可得計(jì)算出車速。 時(shí)鐘單元設(shè)計(jì)DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，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(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM 數(shù)據(jù)。DS1302 內(nèi)部有一個(gè) 318 的黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）—10—用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。DS1302 是 DS1202 的升級(jí)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(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。主要特點(diǎn)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?qǐng)D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(shí) 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(dòng) 置 高 電 平 來 啟 動(dòng) 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(shí) ， 所 有 的 數(shù) 據(jù) 傳 送 被 初 始化 ， 允 許 對(duì) DS1302 進(jìn) 行 操 作 。 如 果 在 傳 送 過 程 中 RST 置 為 低 電 平 ， 則 會(huì) 終 止此 次 數(shù) 據(jù) 傳 送 ， I/O 引 腳 變 為 高 阻 態(tài) 。 上 電 運(yùn) 行 時(shí) ， 在 Vcc2 之 前 ， RST必 須 保 持 低 電 平 。 只 有 在 SCLK 為 低 電 平 時(shí) ， 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(shí) 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(hào) 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(shí)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(jì)（論文）—11— DS1302控制字和讀寫時(shí)序說明 在編程過程中要注意 DS1302 的讀寫時(shí)序，DS1302 是 SPI 總線驅(qū)動(dòng)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 RAMCKA4 A3 A2 A1 A0 RDWR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(shí)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(shí)，定義時(shí)鐘和其他寄存器的地址。A4～A0＝0～6,順序?yàn)槊?、分、時(shí)、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(shí)鐘字節(jié)方式選擇寄存器。當(dāng)?shù)?6 位為 1 時(shí)，定義 RAM 的地址，A4～A0＝0～30,對(duì)應(yīng)各子地址的 RAM，地址 31 對(duì)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(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，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(gè) 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(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)稱為單字節(jié)操作，每次對(duì)時(shí)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(shí)鐘寄存器時(shí)，必須按數(shù)據(jù)傳送的順序依次寫入 8 個(gè)寄存器。但是，當(dāng)以多字節(jié)方式寫 RAM 時(shí)，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(gè)字節(jié)都將傳送到 RAM。為了啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳輸，CE 引腳信號(hào)應(yīng)由低變高，當(dāng)把 CE 驅(qū)動(dòng)到邏輯 1 的狀態(tài)時(shí)，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(gè)黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）—12—將被訪問，在開始 8 個(gè)時(shí)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(shí)鐘在讀操作時(shí)輸出 數(shù)據(jù)，在寫操作時(shí)輸入數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)在時(shí)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(gè)命令字節(jié)。對(duì)于單字節(jié)操作，包括命令字節(jié)在內(nèi)，每次為 2 個(gè)字節(jié)，需要 16 個(gè)時(shí)鐘，對(duì)于時(shí)鐘/日歷多字節(jié)模式操作，每次為 7 個(gè)字節(jié)，需要 72 個(gè)時(shí)鐘，而對(duì)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(gè)時(shí)鐘，這里僅給出單字節(jié)讀寫時(shí)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(gè)。圖 8 DS1302 單字節(jié)讀寫時(shí)序 DS1302片內(nèi)寄存器說明通過控制字對(duì) 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(jì)（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 00～5983H 82H 10 分 分 00～5910 1～1285H 84H 12/24 0AM/PM時(shí) 時(shí)0～2387H 86H 0 0 10 日 日 1～3189H 88H 0 0 10 月 月 1～128BH 8AH 0 0 0 0 0 周日 1～78DH 8CH 10 年 年 00～998FFH 8EH WP 0 0 0 0 0 0 0 __DS1302 有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器共有 10 個(gè)，時(shí)鐘/日歷包含在其中的 7 個(gè)寫/讀寄存器內(nèi)，這個(gè)寄存器分別是秒、分、小時(shí)、日、月、星期和年。小時(shí)寄存器（85H、84H）的位 7 用于定義 DS1302 是運(yùn)行于 12 小時(shí)模式還是24 小時(shí)模式。當(dāng)為 12 小時(shí)制式時(shí)，位 5 為“0”表示 AM，為“1”表示 PM。在 24小時(shí)制式下，位 5 是第二個(gè) 10 小時(shí)位（20～23 時(shí)）。該硬件電路設(shè)計(jì)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(dòng)輸出高電平。 作為串行時(shí)鐘接口，作為時(shí)鐘數(shù)據(jù)的 I/O。DS1302 采用雙電源供電，平時(shí)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(jì)（論文）—14—圖 9 單片機(jī)與時(shí)鐘芯片 DS1302連接圖按鍵部分采用 6 個(gè)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(jì)（論文）—15—k123KEY456圖 10 鍵盤調(diào)整按鍵電路K1：在顯示時(shí)間的情況下，可以對(duì)時(shí)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(shí)，日，月，年。K3：可以對(duì)年月日 時(shí)分秒進(jìn)行增大調(diào)整。K4：可以對(duì)年月日 時(shí)分秒進(jìn)行減小調(diào)整。K5：頁面切換顯示鍵，在顯示計(jì)費(fèi)的情況下 ，按下可以顯示時(shí)間，在顯示時(shí)間的情況下，按下可以顯示計(jì)費(fèi)情況。K6：白天 夜晚計(jì)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(jì)（論文）—16—顯示部分要求顯示單價(jià)、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(shí)排列變得有序，使光線容易通過；不通電時(shí)排列混亂，阻止光線通過，說簡單點(diǎn)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(shí)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(gè)系統(tǒng)更加人性化。液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對(duì)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(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被