【正文】 調(diào)鍵盤掃描子程序調(diào)最優(yōu)子程序?qū)鹘o單片機的信號進行處理開 始將顯示緩沖區(qū)內(nèi)車號存入相應(yīng)的位置
。 8255 初始化位選碼送 PA 口指向下一顯示單元開 始延時 2 ms八位顯示完否 ？返 回Y段選碼送 PB 口選擇下一位N東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文 27 圖 45 存車信號處理子程序流程圖 取車信號處理子程序 取車信號處理子程序是在取車功能鍵按下后調(diào)入主程序的一個子程序，主要完成車號輸入及查找功能，并對已確定車位信號進行處理，存入輸出緩沖器。 圖 44 顯示子程序 存車信號處理子程序 存車 子程序的主要功能是進行最優(yōu)車位選擇，并將車牌號存入所選車位相對應(yīng)的位置，并對需傳輸給存取車控制系統(tǒng)的單片機的數(shù)據(jù)進行處理，將信號送到串行通訊輸出緩沖區(qū)。顯示子程序主要功能是顯示按下鍵盤的鍵號和顯示由程序確定的數(shù)字。 圖 43 鍵盤掃描子程序流程圖 初始化鍵盤掃描是否有鍵按下 ？分析鍵盤號開 始Y延時 8 ms 除抖確實有鍵按下按鍵釋放 ？是否是功能鍵 ？按鍵值送 A返 回調(diào)顯示子程序送顯示緩沖區(qū)是否 8 位數(shù)字掃描完成 ？N NNNNYYYYY東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文 26 顯示子程序 本系統(tǒng)采用的顯示器是共陽極 LED8 位 8段顯示器， LED 的段位信號由 8255驅(qū)動。 12 是選取最優(yōu)車位選擇程序流程圖。線性查找是最簡單的查找方法，也是應(yīng)用性最廣的方法。這種方法在查找時最優(yōu)車位首地址讀取數(shù)據(jù)是否是 ０ ？地址碼加 ７開 始Y地址碼是否是末地址 ？顯示 00輸出顯示存入最優(yōu)車位緩沖地址碼加 １讀取數(shù)據(jù)NYN東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文 25 間上的效率已趨于極限，但是很難找到一個恰到好處的公式使得數(shù)據(jù)按這種格式存放時不產(chǎn)生空隙，所以這種方法對于空間的要求就多一些。 圖 42 選取最優(yōu)車位程序流程圖 在范圍較小的時候，無論采取什么 方法查找，所花費的時間都相差無幾，在這種情況下，算法上簡單易行，且對存儲格式要求較低的線性查找無疑就可以滿足我們的要求。 時間和空間的矛盾是計算機世界許多相同的功能出現(xiàn)很多不同方法的根本原因，不同查找方法的同時存在就印證了這一點，它們各有優(yōu)劣，各有所用 。每個車位需兩個字節(jié)，第一個字節(jié)表示是否有車存入，第二個字節(jié)表示此位置的車位號。存車的能量消耗主要與提升層數(shù)關(guān)系密切，層數(shù)越低，能量消耗越少。 圖 41 主程序流程圖 最優(yōu)車位的實現(xiàn) 本文研究的自動立體停車庫有 40 個車位，共 20 層，每層兩個車位，當有車存入時，微處理器需確定存入哪個車位，就出現(xiàn)了選取最優(yōu)化車位的問題。 [15] A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123D011D112D213D315D416D517D618D719A122CS120CS226Vcc28GND14WE27OE22NC16264東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文 22 圖 39 8255的引腳圖 PA04PA13PA22PA31PA440PA539PA638PB018PB119PB220PB321PB422PB523PB624PB725PC014PC115PC216PC317PC413PC512PC611PC710D034D133D232D331D430D529D628D727RD5WR36A09A18RESET35CS6GND7PA737Vcc268255東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文 23 第 4 章 立體停車場控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 控制系統(tǒng)的主程序功能及流程圖 主程序完成下述主要功能： 1. 程序的初始化； 2. 讀卡器讀取卡號信息； 3. 存取車狀態(tài)的讀入，及車牌號的讀入、顯示； 4. 存取車子程序的調(diào)入； 5. 存取車控制系 統(tǒng)的單片機信號的傳遞。此設(shè)計中 8255芯片用于擴展接口。但要考慮的問題比程序存儲器涉及的問題要多，如 I/O口擴展的統(tǒng)一編址問題。在此設(shè)計中用于擴展 89C51 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器容量。 5)編程禁止方式 此時， OE—— 端接 +21伏電壓，當 CE—— 為無效時，則禁止向該芯片寫入數(shù)據(jù)。 4)編程方式 對 2732 編程之前，應(yīng)保持芯片上所有的位均為 1。待機時的電流從工作時的 125mA降至 35mA。這種工作方式往往是多個 2732 并聯(lián) 在數(shù)據(jù)總線上，為使存儲系統(tǒng)功耗最小，并防止各存儲芯片爭奪總線，則可把所有 2732 的 OE—— 均接地，通過對 CE—— 端輸入高電平或低電平來確定是哪個芯片的數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)總線上去，而其它芯片處于輸出禁止方式。 圖 362 讀卡器模塊電路圖 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文 20 2732 存儲器芯片 2732 為 4KB 容量， 2732 有以下幾種工作方式： 1)讀方式 此時 CE——和 OE——均為有效，芯片中的數(shù)據(jù)從輸出緩沖區(qū)送往輸出引腳。 (3) LM358：雙單電源通用運算放大器。脈沖下降沿進一位。它由兩部分電路組成，分別是 14 級分頻器和振蕩器。h，線徑 =，圓形 (內(nèi)徑 )：直徑 6CM，東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文 19 58圈。 天線載 波 信 號產(chǎn) 生 電 路信 號 調(diào) 制電 路信 號 放 大電 路濾 波 電 路 解 碼 電 路輸 出 圖 361 讀卡器結(jié)構(gòu)圖 讀卡器電路圖設(shè)計 讀卡器模塊的基本工作流程如下： (1) 讀卡器將無線電載波信號經(jīng)過發(fā)射天線向外發(fā)射； (2) 當電子標簽進入發(fā)射天線工作區(qū)時，電子標簽被激活，將自身的信息的代碼經(jīng)過天線發(fā)射出去； (3) 系統(tǒng)的天線再 將標簽發(fā)出的載波信號接收進來，經(jīng)過天線調(diào)節(jié)器傳輸給讀卡電路，讀卡電路對接收到的信號進行解調(diào)、濾波、放大，并將放大后的方波信號送到單片機 AT89S52 的 管腳，單片機通過對 管腳的采樣來讀取信息。 讀卡器電路 的工作原理是：閱讀器加電工作后發(fā)出定向查詢的射頻信號，當應(yīng)答器進入讀寫器的有效查詢范圍內(nèi)，射頻卡獲得能量被激活； 射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去 ；讀卡器 接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到 解碼電路，再對接收到的信號進行解調(diào)、解碼；然后將解碼后的信號送到為控制器里進行相關(guān)的處理，控制器會判斷發(fā)送來的卡號的身份，以此來判斷鎖的開關(guān)狀態(tài)。 [14] 讀卡器電路 主要是完成射頻讀寫過程，其中包括信號的調(diào)制與解調(diào)。讀卡器主要是讀取電子標簽內(nèi)的數(shù)據(jù)。 3)中斷工作方式 為了進一步提高單片機掃描鍵盤的工作效率，可采用中斷掃描方式，即只有在鍵盤有按鍵按下時，才執(zhí)行鍵盤掃描程序并執(zhí)行該按鍵功能程序，如果無按鍵按下，單片機將不理睬鍵盤。 2)定時掃描的工作方式 單片機對鍵盤的掃描也可以采用定時掃描方式，即每隔一定的時 間對鍵盤掃描一次。根據(jù)前面的介紹的 方 法，逐列置 0掃描，讀入行線的狀態(tài)，最后確定按鍵 列號 。 3．在鍵盤掃描子程序中，首先判斷鍵盤上有無鍵按下。 2．用軟件延時 10ms 來消除按鍵抖動的影響。 8255的A0， A1 端分別接于地址線 A0、 A1上， CS———— 與 ， WR———— 、 RD———— 分別與 89C51 的 WR————和 RD———— 相連。 1)編程掃描方式 這種方式就是只有當單片機空閑時，才調(diào)用鍵盤掃描子 程序，反復(fù)的掃描鍵盤，等待用戶從鍵盤上輸入命令或數(shù)據(jù)，來響應(yīng)鍵盤的輸入請求。鍵盤工作方式的選取應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用系統(tǒng)中 CPU工作的忙、閑情況而定。 (2)鍵盤的工作方式 單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是單片機的工作內(nèi)容之一。分別介紹如下： 首先把所有的列線均置為低電平，檢查各行線是否有變化，如果有變化，則說明有鍵被按下，如果沒有變化，則說明無鍵被按下。當?shù)谝涣袨榈碗娖?，其余各列為高電平時，因為是鍵 3 被按下，所以 1行仍處于高電平狀態(tài)；而當?shù)诙袨榈碗娖?，其余各列為?電平時，同樣我們會發(fā)現(xiàn)第 1 行仍處于高電平狀態(tài)；直到讓第 4 列為低電平，其余各列為高電平時，因為此時 3號鍵被按下，所以第一行的電平將由高電平轉(zhuǎn)換到第 4列所處的低電平，據(jù)此可以判斷第 1行第 4列的交叉點處的按鍵，即 3號鍵被按下。為進一步判定到底是哪一列的按鍵被按下，可采用掃描法來識別。但還不能確定是鍵 3 被按下，因為如果鍵 3 不被按下，而同一行的鍵 1或 0 之一被按下，均會產(chǎn)生同樣的效果。 當 3 號鍵被按下時，與 3 號鍵相 連 的行線電平將由與此鍵相連的列線電平?jīng)Q定，而行線電平在無按鍵按下時處于高電 平狀態(tài)。因此各按鍵彼此將相互發(fā)生影響，所以必須將行、列線信號配合起來處理，才能確定閉合鍵的位置。這一點是識別行列式鍵盤是否按下的關(guān)鍵。無按鍵按下時，行線處于高電平 狀態(tài)，而當有按鍵按下時，行線電平狀態(tài)將由與此行線相連的列線的電平?jīng)Q定。 圖 35 4 4鍵盤 (1)行列式鍵盤工作原理： 按鍵設(shè)置在行、列線交點上，行、列分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。如圖所示。 1個 3 3的行、列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成 1個具有 9 個按鍵的鍵盤。顯示原理圖如圖 34所示。 由 N 個 LED 顯示塊可拼連接成 N位的 LED 顯示器， N個 LED 顯示塊有 N根位選線和 8 N 根段碼線。同樣，共陽極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陽極連接在一起，通常此公共陽極接正電壓，當某個發(fā)光二極管的陰極接低電平時，發(fā)光二極管被點亮，相應(yīng)的段被顯示 。這種顯示器有共陽極和共陰極兩種，共陰極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常此公共陰極接地。電路圖如下 ： 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文 14 圖 33 監(jiān)視電路原理圖 顯示器電路的設(shè)計 常用的 LED 顯示器為 8段（或 7段， 8段比 7 段多了 1 個小數(shù)點“ dp”段）。當定時器啟動后，若在 內(nèi)沒有向 WDI 輸入脈沖，監(jiān)控器將輸出一個復(fù)位信號，引腳 RESET變低電平，同時定時器清零，只要 RESET為低電平，定時器將一直停止工作。 [13]看門狗電路計數(shù)器定時電路，在 WDI 端輸入一個脈沖 （ TTL 電平，寬度可小至 50ms） ，定時器開始計數(shù)。掉電時， Vcc 只要低于復(fù)位門限電平， RESET立即變?yōu)榈碗娖健?[12]當 Vcc 高于復(fù)位門限電平時， RESET 并不馬上變?yōu)楦唠娖?，而是要滯后一個復(fù)位脈沖寬度 （ 約 200ms）后再變?yōu)楦唠娖健? 1)復(fù)位電路 微處理器在上電、掉電及低壓供電時，監(jiān)控器產(chǎn)生脈沖信號這可以保證微處理器實現(xiàn)上電自動復(fù)位；當供電電壓過低時，防止 CPU 失控。這類芯片集成化程度高，功能齊全，具有廣闊的應(yīng)用前景。 目前看門狗電路和掉電保護電路，都已經(jīng)集成在一片微處理器監(jiān)控芯片中。 另外，在單片機系統(tǒng)運行時，有可能會發(fā)生電源掉電的意外情況，一些重要的數(shù)據(jù)可能丟失。 “看門狗”技術(shù)就是使用一個計數(shù)器來不斷計數(shù)，監(jiān)視程序循環(huán)運行。為提高單片機控制系統(tǒng)的抗干擾性能，在控制系統(tǒng)中 采用看門狗芯片組成復(fù)位電路。單片機最小系統(tǒng)電路如圖