【文章內(nèi)容簡介】 ，進行里程計數(shù)。l AT89C51單片機：計價器的核心，完成控制，運算等工作。l LED顯示單元：采用動態(tài)顯示的方法，顯示金額與里程。l 譯碼器單元：選用74LS138譯碼器進行片選譯碼，同時對P1口地址進行拓展實現(xiàn)顯示部分的選擇l 串行口驅(qū)動單元：由于單片機的P0口及P1口的驅(qū)動電路較小，不足以驅(qū)動LED顯示單元的顯示，因此需要外接驅(qū)動將電流增大。 第三章 硬件設(shè)計 控制核心芯片AT89C51 AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，它的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃速存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 AT89C51的主要特性l 與MCS51系列單片機產(chǎn)品兼容；l 4K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器（片內(nèi)具有4K字節(jié)閃速存儲器）；l 1000次擦寫周期；l 128Bytes的內(nèi)部RAM單元；l 4個8位I/O口，即32位可編程I/O口線；l 2個16位定時器/計數(shù)器；l 6個中斷源；l 可編程全雙工串行口；l 低功耗空閑和掉電模式；l 掉電后中斷可喚醒；l 看門狗定時器l 雙數(shù)據(jù)指針l 靈活的ISP在線編程功能（字或字節(jié)模式）；l 寬范圍的工作電壓，～；l 可設(shè)置為待機狀態(tài)和掉電狀態(tài)；l 振蕩器及時鐘電路，全靜態(tài)工作方式，時鐘頻率可為0Hz~24MHz。具有全靜態(tài)的工作方式，表明它不一定要求連續(xù)的工作時鐘定時，在等待內(nèi)部事件期間，時鐘頻率可降至0；l AT89C51芯片在出廠時，閃存處于可擦除狀態(tài)，各地址單元內(nèi)容為FFH，可隨時進行編程。編程是按字節(jié)進行的。編程電壓VPP有高壓12V的，也有低壓5V的。 AT89C51單片機的引腳圖： 圖31 AT89C51單片機引腳圖下面對其主要引腳進行簡介：l VCC：供電電壓。l GND：接地l P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P0口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。l P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。l P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故,P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。l P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。 P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： RXD（串行輸入口） /INT0（外部中斷0） T0（計時器0外部輸入） T1（計時器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。l RST：復(fù)位輸入。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。l ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。l /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。l /EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。l XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。l XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 中斷服務(wù)系統(tǒng)簡介由于在設(shè)計的過程中主要用到單片機的中斷服務(wù)系統(tǒng)，所以下面對中斷服務(wù)系統(tǒng)進行簡介：l 中斷的基本概念：可以舉例說明，例如：你正在家中看書，突然電話鈴響了，你放下書本，去接電話，和來電話的人交談，然后放下電話，回來繼續(xù)看你的書。這就是生活中的“中斷”的現(xiàn)象，就是正常的工作過程被外部的事件打斷了。l 中斷源及中斷請求：向單片機發(fā)出中斷請求的來源稱為中斷源。AT89C51單片機的中斷源共有5個，分別是兩個外部中斷源、兩個定時中斷源和一個串行中斷源。l 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：為了保證系統(tǒng)安全可靠，使用靈活，51系列單片機的中斷系統(tǒng)采用多級管理的機制。為了為了解決多級嵌套問題，51單片機還設(shè)置了兩級中斷優(yōu)先級。51系列單片機的中斷系統(tǒng)由中斷源、中斷請求標志位、中斷允許寄存器IE，中斷優(yōu)先級寄存器IP及其他輔助電路。l 中斷優(yōu)先級的控制原則和邏輯：低優(yōu)先級的請求不能打斷高優(yōu)先級的中斷服務(wù)；同級中斷之間不能嵌套；如果同級的多個中斷請求同時出現(xiàn)，其中斷響應(yīng)次序按單片機查詢次序確定，查詢次序為：外部中斷0 定時器0 外部中斷1 定時中斷1 串行中斷。l 中斷處理過程：要滿足單片機的中斷響應(yīng)條件（有中斷源發(fā)出中斷請求；中斷源對應(yīng)的中斷允許位為1；中斷總允許位 EA=1），在滿足中斷響應(yīng)的條件下，CPU響應(yīng)中斷，硬件自動將斷點地址壓入堆棧保護，在中斷服務(wù)完成后，先撤銷該中斷請求，CP然后返回原程序的斷點（既原來中斷的位置），繼續(xù)原來的程序。： 圖32 AT89C51單片機 LED顯示部分LED（Light Emitling Diode）是發(fā)光二極管的縮寫,LED顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段的單片機輸出設(shè)備。LED數(shù)碼管以發(fā)光二極管作為發(fā)光單元，顏色有單紅， 黃，藍，綠，白，黃綠等效果。單色，分段全彩管可用大樓，道路，河堤輪廓亮化，LED數(shù)碼管可均勻排布形成大面積顯示區(qū)域，可顯示圖案及文字，并可播放不同格式的視頻文件。通過電腦下flash、動畫、文字等文件，或使用動畫設(shè)計軟件設(shè)計個性化動畫，播放各種動感變色的圖文效果。單片機應(yīng)用系常采用7段LED數(shù)碼管作為顯示器，這種顯示器具有耗電低、配置靈活、線路簡單、安裝方便、耐振動、價格低廉且壽命長等優(yōu)點，因此應(yīng)用廣泛。 LED驅(qū)動顯示原理：LED數(shù)碼管顯示器可以文衛(wèi)共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。l 共陰極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陰極接在一起，稱為共陰極結(jié)構(gòu)，如圖33所示。 圖 33 共陰極結(jié)構(gòu) 圖 34共陽極結(jié)構(gòu)l 共陽極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陽極接在一起，稱為共陽極結(jié)構(gòu)，如圖34所示。單片機驅(qū)動LED數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和 動態(tài)（掃描）顯示，按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼之分。l 靜態(tài)方式：LED顯示器工作在靜態(tài)顯示方式下，共陰極或共陽極點連接在一起接地或+5V；每位的段選線（adp）與一個8位并行口相連。如圖所示，該圖表示了一個四位靜態(tài)LED顯示器電路。該電路每一位可獨立顯示，只要在該位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。由于每一位由一個8位輸出口控制段選碼，故在同一時間里每一位顯示的字符可以各不相同。