基于單片機(jī)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-09-13 12:11 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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(mén)電流 。 P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口 作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個(gè)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(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2口被寫(xiě)“ 1”時(shí)，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(shí)， 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 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào) 。 P3 口： P3 口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個(gè) TTL 門(mén)電流。當(dāng) P3 口寫(xiě)入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為AT89S52 的一些特殊功能口， P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。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(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這 兩次有效的 /PSEN 信號(hào)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 7 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。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 顯示模塊的選型 本設(shè)計(jì)我們選用的是 恩平市力達(dá)電子有限公司 生產(chǎn)的 LED 七段數(shù)碼管 ， 型號(hào)為L(zhǎng)DS202001AHB。 LED 顯示 管 是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是七段 LED。這種顯示塊有共陰極和共陽(yáng)極兩種，共陰極 LED 顯示塊的發(fā)光二極管陰極共地，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。共陽(yáng)極 LED顯示塊的發(fā)光二極管陽(yáng)極并接，當(dāng)某個(gè)二極管的陰極為低電平時(shí)，該二極管點(diǎn)亮。 通常的七段 LED 顯示塊中有八個(gè)發(fā)光二極管，故也稱(chēng)為八段顯示器。其中七個(gè)二極管構(gòu)成七筆字型“ 8”，一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)。 控制不同組合的二極管導(dǎo)通，就能顯示各種字符。設(shè) 8位控制器按低到高的次 序依次控制 LED 顯示塊的 a~f，我們稱(chēng)控制器輸出的控制 LED 顯示塊顯示字符的 8位字節(jié)數(shù)據(jù)為段選碼。共陽(yáng)極與共陰極的段選碼互為反碼。 在多位 LED 顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，將所有位 LED的段選線(xiàn)并接在一起，在某一刻時(shí)，將要顯示的字符段碼同時(shí)送到每一個(gè)顯示器的各段，但是只讓這一位 LED 顯示。下一時(shí)刻又送下一位 LED 要顯示字符的段碼，并只讓下一位 LED 顯示。如此輪流，使每位顯示該為的字符，這樣不斷的循環(huán)送出響應(yīng)的段選碼﹑位選碼，就可以獲得視覺(jué)穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。 本設(shè)計(jì) 選擇 用六個(gè)七段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘與 計(jì)價(jià)的顯示 ，如圖 34所示。 圖 34 數(shù)碼管封裝圖及數(shù)據(jù)線(xiàn)與數(shù)碼管管腳關(guān)系 里程計(jì)量模塊 8 對(duì)于測(cè)量路程的傳感器我們選擇了霍爾 A44E， 里程計(jì)算是通過(guò)安裝在車(chē)輪旁的霍爾傳感器 A44E檢測(cè)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 35傳感器測(cè)距示意圖所示。 圖 35霍爾 傳感器測(cè)距示意圖 由于 A44E 屬于開(kāi)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 IO 端口上，而且其 最高檢測(cè)頻率可達(dá)到 1MHZ。 A44E 集成霍耳開(kāi)關(guān)由穩(wěn)壓器 A、霍耳電勢(shì)發(fā)生器 (即硅霍耳片 )B、差分放大器 C、施密特觸發(fā)器 D和 OC門(mén)輸出 E五個(gè)基本部分組成。 在輸入端輸入電壓 CC V，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍耳電勢(shì)發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍耳效應(yīng)原理，當(dāng)霍耳片處在磁場(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍耳電勢(shì)差 H V 輸出，該 H V 信號(hào)經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到 OC 門(mén)輸出。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到工作點(diǎn) (即 OP B )時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓 (相對(duì)于地電位 )，使三極管導(dǎo)通，此時(shí) OC 門(mén)輸出端輸出低電壓，通常稱(chēng)這種狀態(tài)為開(kāi)。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到釋放點(diǎn) (即 rP B )時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使 OC 門(mén)輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān)。這樣兩次電壓變換，使霍耳開(kāi)關(guān)完成了一次開(kāi)關(guān)動(dòng)作。 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(chē)輪每轉(zhuǎn)一圈（我們?cè)O(shè)車(chē)輪的周長(zhǎng)是 1 米），霍爾開(kāi)關(guān)就檢測(cè)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 1000次時(shí)，也就是 1公里，單片機(jī)就控制將金額自動(dòng)的加增加，其計(jì)算公式：當(dāng)前單價(jià)公里數(shù) =金額。 9 掉電保護(hù)模塊 本電路掉電保護(hù)采用 了 AT24C02 芯片來(lái)完成此部分功能。 掉電存儲(chǔ)單元的作用是在電源斷開(kāi)的時(shí)候，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的單價(jià)信息。 AT24C02 是 ATMEL 公司的 2KB 字節(jié)的電可擦除存儲(chǔ)芯片，采用兩線(xiàn)串行的總線(xiàn)和單片機(jī)通訊，電壓最低可以到 ，額定電流為 1mA，靜態(tài)電流 10Ua()，芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存 40年以上，而且采用 8 腳的 DIP 封裝，使用方便。其電路如圖 36 所示。 圖 36掉電存儲(chǔ)電路原理圖 圖中 R R10 是上拉電阻，其作用是減少 AT24C02 的靜態(tài)功耗，由于 AT24C02的數(shù)據(jù)線(xiàn)和地址線(xiàn)是復(fù)用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線(xiàn) SCL（移位脈沖）和 SDA（數(shù)據(jù) /地址）與單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)。每當(dāng)設(shè)定一次單價(jià)，系統(tǒng)就自動(dòng)調(diào)用存儲(chǔ)程序，將單價(jià)信息保存在芯片內(nèi)；當(dāng)系統(tǒng)重新上電的時(shí)候，自動(dòng)調(diào)用讀存儲(chǔ)器程序，將存儲(chǔ)器內(nèi)的單價(jià)等信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。 鍵盤(pán)模塊 當(dāng)單價(jià)等信息需要進(jìn)行修改時(shí)，就要用到鍵盤(pán)進(jìn)行修改。由于調(diào)節(jié)信息不多，故采用 4 個(gè)獨(dú)立鍵盤(pán)即可，分別實(shí)現(xiàn)清零、切換 、增大、減小和功能等作用 ， 如圖 37。 圖 37 鍵盤(pán) 電路 10 S1：接 口，對(duì)上一次的計(jì)費(fèi)進(jìn)行清零，為下次載客準(zhǔn)備 ； S2：接 口，實(shí)現(xiàn)白天和夜晚單價(jià)的切換；當(dāng)功能鍵 S4 按下時(shí)， S2 可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行增大 ； S3：接 口，當(dāng)功能鍵 S4
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