【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， 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(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電 路的輸入。 TAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 液晶顯示 芯片 LCD1602 液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 字符型液晶顯示模塊是專(zhuān)門(mén)用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣 LCD，這里介紹的字符型液晶模塊是一種用 5 7 點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的內(nèi)容可以分為 1行 16個(gè)字、 2行 16個(gè)字、 2行 20個(gè)字等。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器 （ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不 同的點(diǎn)陣字符圖形。 這些字符有：阿拉伯 數(shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫(xiě)的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母“ A” 。 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，它的讀寫(xiě)操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（說(shuō)明： 1 為高電平、 0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方 向，高電平右移，低電 平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無(wú)效 指令 4：顯示開(kāi)關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo) 。 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為 4 位總線，低電平時(shí)為 8 位總線 。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置 。 指令 8： DDRAM 地址設(shè) 置 。 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 10：寫(xiě)數(shù)據(jù) 。 指令 11：讀數(shù)據(jù) 。 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 。 F: 低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符 （有些模塊是 DL：高電平時(shí)為 8 位總線，低電平時(shí)為 4 位總線。 LCD1602 的操作控制表如下 23 表所示 表 23 1602 操作控制表 操作控制表 操作 讀狀態(tài) 寫(xiě)指令 讀數(shù)據(jù) 寫(xiě)數(shù)據(jù) 輸入 RS=0 RW=1 E=1 RS=0 RW=0 D0~7=指令碼， E=H脈沖 RS=1 RW=1 E=1 RS=1 RW=0 D0~7=數(shù)據(jù)，E=H脈沖 LCD1602 采用標(biāo)準(zhǔn) 16 腳（帶背光） 接口，如下圖 22所示。 圖 22 LCD1602 引腳 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 LCD1602 各引腳功能如下： VSS： VSS 為電源地 。 VDD： VDD 接 5V 電源正極 。 V0： V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度）。 RS： RS為寄存器選擇，高電平 1 時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0時(shí)選擇指令寄存器。 RW： RW 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平 (1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 當(dāng) RS 和RW 共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。 E(或 EN)： E(或 EN)端為使能 (enable)端 ,當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 D0～ D7： D0～ D7 為 8位雙向數(shù)據(jù)端。 BLA： BLA 為 背光正極 。 BLK： BLK 為 背光負(fù)極。 模數(shù)轉(zhuǎn)換 芯片 ADC0809 ADC0809是帶有 8位 A/D轉(zhuǎn)換器、 8路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS組件。它是逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。 它的主要特點(diǎn)如下：逐次比較型，單電源供電，具有三態(tài)輸出鎖存；輸出 TTL 兼容，無(wú)需外部進(jìn)行 0 點(diǎn)和滿度 調(diào)整； 8位分辨率，最大非線性誤差177。 ％ LSB。 ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 如 下圖 23 所示 ， ADC0809 由一個(gè) 8 路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè) A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開(kāi)關(guān)可選通 8個(gè)模擬通道，允許 8路模擬量分時(shí)輸入，共用 A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng) OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 圖 23 ADC0809 內(nèi)部結(jié)構(gòu)邏輯 ADC0809 的工作過(guò)程 :首先輸入 3 位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中 ，此地址 經(jīng)譯碼選通 8路模擬輸入之一到比較器。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位 ，下降沿啟動(dòng) A／ D轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行 ， 直到 A／ D 轉(zhuǎn)換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A／ D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng) OE 輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門(mén)打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 A/D 轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問(wèn)題是如何確認(rèn) A/D 轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。為此可采用下述三種方式。 （ 1）定時(shí)傳送方式 對(duì)于一種 A/D 轉(zhuǎn)換其來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。例如ADC0809 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 128μs ，相當(dāng)于 6MHz 的 MCS51 單片機(jī)共 64 個(gè)機(jī)器周期?？蓳?jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序， A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用此子程序，延遲時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 （ 2）查詢(xún)方式 A/D 轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)，例如 ADC0809 的 EOC 端。因此可以用查詢(xún)方式，測(cè)試 EOC的狀態(tài)，即可確認(rèn)轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 （ 3）中斷方式 把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)（ EOC）作為中 斷請(qǐng)求信號(hào)，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過(guò)指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號(hào)有效時(shí)， OE 信號(hào)即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 受。 如下圖 24所示是 ADC0809 引腳結(jié)構(gòu) 圖 圖 24 ADC0809 引腳圖 ADC0809 各腳功能如下： D7D0： 8 位數(shù)字量輸出引腳。 IN0IN7： 8位模擬量輸入引腳。 VCC： +5V 工作電壓。 GND：地。 REF（ +）：參考電壓正端。 REF（ ）：參考電壓負(fù)端。 START： A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入 端。 ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸入端。（以上兩種信號(hào)用于啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換） 。 EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出引腳，開(kāi)始轉(zhuǎn)換時(shí)為低電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為高電平。 OE：輸出允許控制端，用以打開(kāi)三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。 CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端（一般為 500KHz）。 A、 B、 C：地址輸入線。 鎖存器擴(kuò)展并行輸出口 74LS373 74LS373 為三態(tài)輸出的 8D 透明鎖存器 , 373 的輸出端 O0～ O7 可直接與總線相連 。 當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時(shí) ， O0～ O7 為正常邏輯狀態(tài) ， 可用來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng) OE 為高電平時(shí)， O0～ O7 呈高阻態(tài)， 即不驅(qū)動(dòng)總線 ， 也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響 。 當(dāng)鎖存允許端 LE 為高電平時(shí)， O 隨數(shù)據(jù) D而變。當(dāng) LE為低電平時(shí)， O被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當(dāng) LE端施密特觸河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mV。 下圖 26 所示為74LS373 的引腳圖： 圖 26 74LS373 引腳 圖 74LS373 的引腳功能說(shuō)明如下 ： VCC： +5V 工作電壓。 GND：地。 1D～ 8D： 8 位 數(shù)據(jù)輸入端 。 E： 三態(tài)允許控制端（低電平有效） 。 LE： 鎖存允許端 。 1Q～ 8Q:8 位數(shù)據(jù) 輸出 鎖存 端 。 如下圖 26 所示為 74LS373 的內(nèi)部邏輯圖。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 圖 26 74LS373 的內(nèi)部邏輯圖 電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX232 MAX232 接收器的輸入為 RS232 電平，輸出為 TTL/CMOS 電平。不使用的 輸入輸出端可以懸空。其輸入端內(nèi)置 5KΩ 的下拉電阻，當(dāng)輸入端懸空時(shí)，被下拉至低電平經(jīng)過(guò)反相器，輸出端為高電平。 MAX232 的引腳分布如圖 27 所示。 圖 27 MAX232引腳圖 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 MAX232 的引腳功能說(shuō)明如下： T1IN、 T1OUT：發(fā)送器 T1 輸入、輸出端。 T2IN、 T2OUT：發(fā)送器 T2 輸入、輸出端。 R1IN、 R1OUT：接收器 R1 輸入、輸出端。 R2IN、 R2OUT：接收器 R2 輸入、輸出端。 C1+、 C1： MAX232 正電壓倍增器 。 C2+、 C2： MAX232 負(fù)電壓倍增器 。 V+、 V： MAX232 電平正負(fù)輸出端口，正端通過(guò) 電容接至 VCC，負(fù)端通過(guò) 電容接地。 MAX232 含有兩個(gè) RS232 發(fā)送驅(qū)動(dòng)器和接受驅(qū)動(dòng)器，其中發(fā)送器的輸入為 TTL/CMOS電平，輸出為 RS232 電平。當(dāng) MAX232 的工作電 壓為 +5V,而 RS232 接收端負(fù)載為 5KΩ時(shí)，發(fā)送器的輸出電壓為 177。 8V 左右；空載時(shí)在（ V+） ～ V之間變化。 MAX232 的兩個(gè)發(fā)送器若只用一個(gè)發(fā)送器，另一個(gè)發(fā)送器輸入輸出端可以懸空。從 MAX232 的組成原理圖 28 可以看出，發(fā)送器的輸入端內(nèi)置 400KΩ 的上拉電阻，當(dāng)輸入端懸空時(shí)，被上拉至 Vcc，經(jīng)過(guò)反相器，輸出端為低電平。上拉電阻耗電僅為 15181。A，所以懸空時(shí)的功耗很低。 圖 28 MAX232的結(jié)構(gòu)組成 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 3 硬件部分 設(shè)計(jì) 蓄電池作為交通工具的后備電源，在整個(gè)交通工具供電系統(tǒng)中起著非常重要的作用， 主要體現(xiàn)為在啟動(dòng)柴油機(jī)時(shí)，供給起動(dòng)馬達(dá)電流，使起動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)柴油機(jī)起動(dòng)；當(dāng)柴油機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)或緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)不能供電給各用電設(shè)備時(shí)，可由蓄電池供電；當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，吸儲(chǔ)發(fā)電機(jī)所發(fā)出的過(guò)剩電能，以備后用。 鉛酸蓄電池自身特性要求，外部尺寸：高 1093mm，長(zhǎng) 656mm，寬 366mm；重量： 5kg士 688 甙塊 )；極板：正極 46 塊，負(fù)極 48 塊；電解液：采用密度 1． 270士 0． 0059／cm的稀硫酸溶液；液面位于極板上的高度為 601mm，最高為 75ram；充好電的蓄電池電勢(shì)約為 2． 1 2． 2V；蓄電池內(nèi)最高工 作溫度可達(dá) 500 度。 由以上我們可以看出來(lái)，我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)要滿足交通工具的需要，因?yàn)榻煌üぞ咝铍姵乇旧頂?shù)量多，體積大，并且要求系統(tǒng)要足夠的穩(wěn)定和可靠，可以在交通工具上相對(duì)惡劣的環(huán)境中正常運(yùn)行。因此我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)，應(yīng)用運(yùn)行穩(wěn)定的配件，數(shù)據(jù)連接上位機(jī)存儲(chǔ)空間大，放棄傳統(tǒng)的 檢測(cè)密度的方法，進(jìn)行電壓標(biāo)定估算電池剩余電量， 極大的簡(jiǎn)化了硬件系統(tǒng) 。 硬件部分原理框圖 為了 方便安裝調(diào)試和維護(hù) ， 因此要求檢測(cè)系統(tǒng)的體積相對(duì)比較小，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，如圖 31 所示，電池的電壓檢測(cè)參數(shù)被檢測(cè)后 再經(jīng)