【導讀】來越多，相應對其交通控制管理及收費方式的要求也在不斷提高。小主要靠人工判斷，還沒有達到智能化。如果能夠?qū)ζ囓囆瓦M行自動識別，就?？梢詾楣返闹悄芑召M系統(tǒng)的實施解決了關(guān)鍵問題。型自動檢測的設(shè)計方案。主要以超聲波傳感器為檢測元件；下位機與主PC機通。信所構(gòu)成的系統(tǒng)。AT89S52單片機作為整個下位機系統(tǒng)的核心，通過軟件編程，本系統(tǒng)可分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩部分。設(shè)計方法選擇做了詳細闡述。硬件電路由單片機、顯示電路、報警電路、檢測電。路、電源電路、欄桿控制電路組成。軟件部分采用匯編語言編寫。出了程序的流程圖、初始化程序、以及檢測程序、控制程序。

　　

【正文】 279，8155， MAX7219， 74HC164 等。這里， MC14499 為串行輸入 BCD 碼即十進制譯碼驅(qū)動器，用它來構(gòu)成顯示器接口，大大減少 I/O 口的數(shù)量，但是，由片內(nèi)振蕩器經(jīng)過四分頻的信號，經(jīng)過位譯碼后只能提供 4 個位控信號，使顯示的數(shù)量受到限制 。同時， MC14499 的價格由于市場的問題價格偏高，這幾年較少使用 ； 8279為 INTEL 公司生產(chǎn)的通用鍵盤 /顯示器接口芯片，其內(nèi)部設(shè)有 16*8 顯示數(shù)據(jù)RAM，若采用 8279 管理鍵盤和顯示器，可以減少軟件設(shè)計，提高效率，但 因 8279是一個并行芯片，占用口資源較多，外圍電路特別復雜，在本系統(tǒng)也不適使用 ；利用 8155 與 LED 數(shù)碼管接口，需外部擴展驅(qū)動器并一般采用動態(tài)顯示，而且一般用在顯示信息較多的場合，而采用動態(tài)顯示的最大缺點就是 CPU 負擔太重 ；MAX7219 是以動態(tài)掃描方式顯示，采用 3 線串行接口傳送數(shù)據(jù) (與 CPU 三線接口 )，占用口資源較少，但是， MAX7219 的價格也相對偏高，在小批量的產(chǎn)品中較適宜使用。 從上面的分析可知 ： 74HC164 占用 CPU 的 I/O 口只有 2 個，而且 74HC164的價格十分便宜，同時由于本設(shè)計中被顯示的能 耗數(shù)據(jù)每 4 秒 左右 更新一次即可，利用 LED 靜態(tài)顯示， CPU只需隔 4 秒與 74HC164 聯(lián)絡(luò)一次即可，考慮到上述諸多因素，本 設(shè)計 最終選擇了 74HC164 作為 LED 數(shù)碼管的驅(qū)動芯片。 一般情況下，當用 74HC164 移位寄存器與 MCS51 兼容的單片機接口時，如果不考慮其它因素，最簡單的方法就是利用單片機的串行通信口 TXD 和 RXD，將 74HC164 的數(shù)據(jù)移位輸入線 DA 或 DB 與 RXD 相連，將時鐘輸入線 CLK 與TXD 相連，然后將單片機的串行通信口設(shè)置在方式 0 移位寄存器方式，通過串行數(shù)據(jù)緩沖器 SBUF 將要顯示的字型代碼發(fā)送 至 74HC164 的并行端口上，從而實現(xiàn)顯示。但是，由于本系統(tǒng)中存在著通信的問題，故 CPU的串行通信口作為通信口使用而不能作為顯示器的接口用，因此，本文用單片機的 2 個靜態(tài)口來替代上面所敘述的串行口，在向 74HC164 內(nèi)移入顯示數(shù)據(jù)時，模擬串行口工作時的時序，由于模擬串行口時的數(shù)據(jù)是通過 軟件逐位移入的 ,同樣用上述的晶體振蕩器的頻 專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 率，如執(zhí)行下面的程序來達到 1 位顯示，則花費 100us。 74HC164 簡介 74HC164 為 8 位移位寄存器顯示驅(qū)動芯片，具有 8 位二進制鎖存，驅(qū)動功能。其引腳圖如圖 所示： 圖 74HC164 引腳圖 引腳功能 （ 1） CLOCK：時鐘輸入端 （ 2） CLEAR：同步清除輸入端（低電平有效） （ 3） A， B 串行數(shù)據(jù)輸入端 （ 4） QAQH：輸出端 顯示 器接口電路 顯示器接口 電路 如圖 所示 ： 圖 A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR97 4 H C 1 6 4A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR97 4 H C 1 6 4A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR97 4 H C 1 6 4abfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpP 1 . 0P 1 . 13 0 0 3 0 0 3 0 05VA1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713C L K8MR97 4 H C 1 6 4 專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 單片機 與主 PC 機通信接口 單片機與 PC 機通訊采用 MAX232 芯片和 RS232 接口， Max232 是一種雙組驅(qū)動器接收器，片內(nèi)含有一個電容性電壓發(fā)生器以便在單 5V 電源供電時提供EIA/TIA232E電平。每 個接收器將 EIA/TIA232E電平輸入轉(zhuǎn)換為 5VTTL/CMOS電平。這些接收器具有 的典型遲滯。而且可以接收 30V的輸入。其工作溫度范圍為 070c 在 RS232 標準中定義了邏輯 1 和邏輯 0 電壓級數(shù)，以及標準的傳輸速率和連接器類型。信號大小在正的和負的 3～ 15V之間。 RS232 規(guī)定接近 0 的電平是無效的，邏輯 1 規(guī)定為負電平，有效負電平的信號狀態(tài)稱為傳號（ Marking），它的功能意義為 OFF；邏輯 0 規(guī)定為正電平，有效正電平的信號狀態(tài)稱為空號（ Spacing），它的功能意義 為 ON。根據(jù)設(shè)備供電電源的不同，正負 正負 正負 12 和正負 15 這樣的電平都是可能的。 RS232 管腳分配如表 ： 表 9 芯 RS232 接口的信號和管腳分配 引 腳 號 縮 寫 符 信 號 方 向 說 明 1 GND 公共端 信號地 3 TXD 輸出 發(fā)送數(shù)據(jù) 4 RXD 輸入 接收數(shù)據(jù) 在 RS232C 版本中，引腳分別是： 7 腳。它們的作用分別如下。 （ 1）數(shù)據(jù)發(fā)送與接收線 ： （ 3 號 和 4 號 2 個引腳） 發(fā)送數(shù)據(jù)（ Transmitted? Data， TxD）：通過 TxD 終端將串行數(shù)據(jù)發(fā)送到MODEM，（ DTE→DCE ）。 接收數(shù)據(jù)（ Received? Data， RxD）：通過 RxD 線終端接收從 MODEM 發(fā)來的串行數(shù)據(jù)，（ DCE→DTE ）。 （ 2）地 線： SG（ 7 腳）、 PE（ 1 腳）分別用來接信號地和保護地信號線，無方向。 上述控制信號線何時有效，何時無效的順序表示了接口信號的傳送過程。例如，只有當 DSR 和 DTR 都處于有效（ ON）狀態(tài)時，才能在 DTE 和 DCE 之間進行傳送操作。若 DTE 要發(fā)送數(shù)據(jù)，則預先將 DTR 線置成有效（ ON）狀態(tài)，等CTS 線 上收到有效（ ON）狀態(tài)的回答后，才能在 TxD 線上發(fā)送串行數(shù)據(jù)。這種 專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 順序的規(guī)定對半雙工的通信線路特別有用，因為只有半雙工的通信能確定 DCE已由接收方向改為發(fā)送方向，這時線路才能開始發(fā)送。 圖 單片機 接口電路 電源部分 用分立元件組裝的直流穩(wěn)壓電源不但裝調(diào)、維修麻煩，而且所占的體積很大。在電子設(shè)備日益小型化、微型化、智能化的今天，集成電路越來越多的代替了傳統(tǒng)的用分立元件組裝的電子電路，這同樣也是直流穩(wěn)壓電源電路發(fā)展的趨勢。隨著功率集成技術(shù)的不斷發(fā)展，人們已經(jīng)可以把直流穩(wěn)壓電源電路中的 電源調(diào)整管、比較放大電路、基準電壓電路、取樣電路、過壓過流保護電路等集成在一塊芯片上，制成集成穩(wěn)壓器。成穩(wěn)壓器由于使用方便，體積小，成本低，性能優(yōu)良，一致性好等優(yōu)點，在各種電子設(shè)備中得到了廣泛的應用。 最常用的三端穩(wěn)壓集成電路有 78 系列穩(wěn)壓集成電路和 79 系列穩(wěn)壓集成電路。，它們的共同特點是輸出的直流電壓是不可調(diào)的，不同點是 78 系列穩(wěn)壓集成電路是輸出直流正電壓的，而 79 系列穩(wěn)壓集成電路是輸出直流負電壓的。電路圖如圖 所示： 圖 電源電路圖 c l +1v s +2c 1 3c 2 +4c 2 5v s 6t 2 o u t7r 2 I N8R 2 O U T9T 2 I N10T 1 I N11R 1 O U T12R 1 I N13T 1 O U T14GND15V C C16U1M A X 2 3 25VT X DR X Dc12 2 0 uC22 2 0 uC42 2 0 uC32 2 0 uV C C162738495R S 2 3 2D B 9R X DT X DGND12349 V / 6 W4 7 0 u / 1 6 v 4 7 0 u / 1 6 v1 0 3 1 0 3V i n1GND2V o u t37 8 0 5 5vA C 2 2 0 V熔斷絲雙繞組扼流圈 專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 報警電路 報警電路是系統(tǒng)中不可缺少的環(huán) 節(jié)，標準的報警電路為聲光報警電路。本 系統(tǒng) 設(shè)計 的報警 電路如圖 318 所示 ，電路 主要由繼電器，光電隔離器及單片機輸出控制電路組成 。 在設(shè)計中，由單片機控制 引腳來控制報警紅燈的亮滅和蜂鳴器的鳴叫。當 口為低電平時，在 7406 的輸出端為高電平，光電耦合器不工作，繼電器線圈不吸合，報警紅燈不亮，蜂鳴器不鳴叫；當 口輸出高電平時，在 7406的輸出端為低電平，光電耦合器工作，經(jīng)過 7406 和光電耦合器后，繼電器線圈吸合，紅燈電路接通開始點亮，同時蜂鳴器電路接通開始鳴叫。 當車輛正常交費時，操作員按放行鍵 放行，當有車輛闖欄桿逃費時，操作員按下報警按鍵，此時由單片機的 口輸出低電平，蜂鳴器電路和紅燈電路接通，蜂鳴器開始鳴叫，同時報警紅燈點亮。 鍵盤電路 1．鍵盤電路 鍵盤電路是 收費 系統(tǒng)與人 聯(lián)系 的橋梁和紐帶， 為了實現(xiàn) 收費 的 智能控制 ，需要向系統(tǒng)輸入一些命令 ，因此應設(shè)有鍵盤 。 常用的鍵盤主要有獨立式按鍵和矩陣式按鍵。獨立式按鍵是每個按鍵占用一根 I/O 口線，獨立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單 ； 本系統(tǒng) 由于 按鍵數(shù)目不多，故選用獨立式按鍵方式 。設(shè)計的鍵盤與單片機的連接 電路如圖 所 示 。 圖 318 報警電路 圖 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um b e r R e vi s i onS i z eBD a t e : 17 J a n 2 00 7 S h e e t of F i l e : M : \教學 \ bi s a i \梅麗鳳項目 \ 11 11 \ 11 D B D r a w n B y:12U 9A74 06R 1620 0V C CR 1720 0121615U 11AT L P 5 21 4+ 1 2P 1 .4486116U 10A12J6C O N 2D1 I N 41 48 ?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 26 圖 獨立按 鍵盤電路 連接 電路 為中斷方式的獨立式按鍵電路，按鍵輸入采用低電平有效，上拉電阻保證了按鍵斷開時， I/O 口線有確定的高電平。當有鍵按下時， 該電路輸出低電平，該信號接至 單片機 的 INT1 引腳 ， 產(chǎn)生中斷 申請信號，單片機響應中斷 ， 進入中斷服務程序，在中斷服務程序中 軟件 查詢 ~ 引腳，判斷 是哪個鍵按下，并執(zhí)行相應的處理程序 。 2． 按 鍵 功能 為減小系統(tǒng)的體積，系統(tǒng)中僅設(shè)置了 4 個功能鍵，各 鍵 定義如下： K1：收費車放行鍵 K2：月票車放行鍵 K3：公務車放行鍵 K4：逃費車報警鍵 每當收費員按下一個功能鍵，系統(tǒng)就會產(chǎn)生中斷，由 CPU執(zhí)行一段相應的中斷服務程序，完成特定的功能。 各 功能 鍵 應完成的功能如下： K1 鍵每按下一次，系統(tǒng)內(nèi) 對應車型的數(shù)量統(tǒng)計單元 自動加 1，然后放行欄桿抬起，允許車輛通過。 K2 鍵每按下一次，系統(tǒng)內(nèi) 月票車的數(shù)量統(tǒng)計單元 自動加 1，然后放行欄桿抬起，允許車輛通過。 K3 鍵每按下一次，系統(tǒng)內(nèi) 公務車的數(shù)量統(tǒng)計單元 自動加 1，然后放行欄桿抬起，允許車輛通過 ，啟動抓拍系統(tǒng)，以備留查 。 K4 鍵每按下一次，系統(tǒng)內(nèi) 逃費車的數(shù)量統(tǒng)計單元 自動加 1，然后報警 ， 蜂鳴器開始鳴叫，報警紅燈點亮 ，通知稽查人員進行堵截， 同時 啟動抓拍系統(tǒng)，以備留查 。 R 1 65 . 1KR 1 75 . 1KR 1 85 . 1