【正文】 此外，我還要感謝在一起設(shè)計(jì)討論的同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)又一個(gè)的困難和疑惑，直至本設(shè)計(jì)的順利完成， 感謝你們給予我的幫助。從小到一個(gè)芯片的功能介紹，大至程序模塊的設(shè)計(jì)，無(wú)一不細(xì)致入微。由于在設(shè)計(jì)期間要進(jìn)行研究生復(fù)試，林老師耐心的給我鼓勵(lì)，讓我有精力和時(shí)間準(zhǔn)備復(fù)試才不至于手忙腳亂，使我做到復(fù)試和畢業(yè)設(shè)計(jì)兩不誤！林老師知識(shí)淵博、經(jīng)驗(yàn)豐富而且非常的平易近人，對(duì)待學(xué)生更是知無(wú)不言言無(wú)不盡?！叭f(wàn)丈高樓從地起”，切實(shí)做到理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用。雖然這個(gè)項(xiàng)目還不是很完善，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。這種急功近利的思想使自己對(duì)一些專業(yè)課的學(xué)習(xí)有所放松，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我深深的體會(huì)到了“書(shū)到用時(shí)方恨少”的含義。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我為能用上四年所學(xué)而欣慰，同時(shí)我深深的感覺(jué)到了基礎(chǔ)知識(shí)的重要性。不足之處在于沒(méi)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元，因此還需要繼續(xù)努力與完善。從中可以自我測(cè)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的學(xué)習(xí)中得以改進(jìn)、提高。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，最大的感受就是知識(shí)掌握的不牢靠，有很多簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤都發(fā)現(xiàn)不了，而且還有眼高手低的毛病。軟件設(shè)計(jì)方面，大部分程序是靠自己的努力編寫(xiě)而成的，LED的動(dòng)態(tài)顯示程序參考了書(shū)上的例題。很多時(shí)候，得到的資料只是一些零碎的片段，還需要通過(guò)自己的努力，將其整合在一起。俗話說(shuō)的好“好的開(kāi)端就相當(dāng)于成功了一半”，因此資料是否全面、可靠，關(guān)系到整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程。 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，但是現(xiàn)在回想起來(lái)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過(guò)樂(lè)趣盡在其中！ 整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程可以大致的總結(jié)如下：接到任務(wù)書(shū)以后進(jìn)行選題，選擇方案，了解課題思路。在這最后的大學(xué)生活中，我們迎來(lái)了大學(xué)最后一個(gè)重要的課程——畢業(yè)設(shè)計(jì)，它是衡量每個(gè)大學(xué)生知識(shí)掌握程度的關(guān)鍵，而且是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，更是對(duì)自己能力的一種提高，所以我們必須高度重視。 圖 316 晶振電路第四章 軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的資源利用在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，用到的單片機(jī)的資源主要有：l :與數(shù)碼管相連接，作為段選口，輸出字形碼，完成字形的選擇與控制；l ：按鍵接口，完成不同功能的轉(zhuǎn)換；：外接脈沖，模擬行駛里程；l ：與74LS138譯碼器相連接，完成數(shù)位選擇，控制各數(shù)碼管輪流點(diǎn)亮。這樣就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。常用的復(fù)位電路如圖315所示： 圖315 復(fù)位電路 晶振電路單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益、反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，其輸出端為引腳XTAL2。單片機(jī)工作后只要在它的RESET引線上加載10ms以上的高電平，單片機(jī)就能有效的復(fù)位。l 反相器的作用：輸入高電平，輸出低電平，增大單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力。按鍵單元的硬件圖如下圖所示： 圖314 按鍵單元硬件圖l 上拉電阻的作用：將不確定的信號(hào)固定在高電平。 按鍵單元 在硬件部分添加按鈕的目的是：通過(guò)按鈕的閉合，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同功能的要求。其集成霍耳開(kāi)關(guān)外形及接線如圖312所示。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到釋放點(diǎn)(即rPB )時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使OC 門(mén)輸出高電這種狀態(tài)為“關(guān)”。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。因?yàn)锳44E 屬于開(kāi)關(guān)型的霍爾器件，它的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，所以在出租車(chē)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，集成開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器原理如圖311所示。8051的/RD和/PSEN相與后接DIR，使得RD和PSEN有效時(shí)，74LS245輸入（←D1），其它時(shí)間處于輸出（→D1）。由于P2口始終輸出地址的高8位，接口時(shí)74LS245的三態(tài)控制端1G和2G接地，P2口與驅(qū)動(dòng)器輸入線對(duì)應(yīng)相連。 74ALS245簡(jiǎn)介74LS245是在單片機(jī)中用來(lái)驅(qū)動(dòng)led或者其他的設(shè)備的常用芯片，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。引腳功能：l ：地址輸入端l STA（E1）：選通端l /STB（/E2）、/STC（/E3）：選通端（低電平有效）l /Y0~/Y7：輸出端（低電平有效） 驅(qū)動(dòng)電路 硬件圖 圖39 驅(qū)動(dòng)部分硬件圖通過(guò)學(xué)習(xí)了解，我們可以知道，AT89C51單片機(jī)的P0口的輸出電流大約為10mA,P1口由于內(nèi)部具有上拉電阻，輸出電流大約為30mA。l 若將選通端中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端時(shí)，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器。比如：A2A1A0=110時(shí)，則Y6輸出端輸出低電平信號(hào)。 硬件圖 圖 37 譯碼器片選電路 74LS138簡(jiǎn)介74LS138的引腳圖如圖 38所示:圖38 74LS138譯碼器引腳圖74LS138 為3 線－8 線譯碼器，共有 54LS138和 74LS138 兩種線路結(jié)構(gòu)型式。在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，考慮到設(shè)計(jì)者在學(xué)習(xí)的過(guò)程中都74LS138譯碼器掌握的比較熟練，選擇它作為譯碼電路的譯碼器。在顯示的過(guò)程中，里程與金額同步顯示，里程沒(méi)增加一公里，金額會(huì)根據(jù)設(shè)定的規(guī)則發(fā)生相應(yīng)的變化。由此可見(jiàn)，共陽(yáng)極接法的段選碼與共陰極接法的段選碼是邏輯“非”關(guān)系。數(shù)字量與段的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表31所示： 表31 數(shù)碼管數(shù)字量與段的對(duì)應(yīng)關(guān)系表D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0dpgfedcba 例如：當(dāng)加到陽(yáng)極的數(shù)字量為00111111B=3FH時(shí)，除dp,g不發(fā)光外，其他6段均發(fā)光，因此顯示一個(gè)0字符。 下面以共陰極接法說(shuō)明顯示字符和數(shù)字量與段編碼關(guān)系。小尺寸數(shù)碼管的顯示筆畫(huà)常用一個(gè)發(fā)光二極管組成，而大尺寸的數(shù)碼管由二個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管組成，一般情況下，電流不超過(guò)30mA。 圖 35 8段LED數(shù)碼管引腳圖 如：顯示一個(gè)“3”字，那么應(yīng)當(dāng)是a亮b亮g亮e不亮d亮f不亮c亮dp不亮。這8段發(fā)光管分別稱為a,b,c,d,e,f,g,有的還帶有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)dp,8段LED由此得名，將8段發(fā)光管陰極都連在一起，稱為共陰極接法，當(dāng)某個(gè)字段的陽(yáng)極為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的字段就點(diǎn)亮。超大型積體電路還具有熱保護(hù)功能，當(dāng)任何一片的溫度超過(guò)一定值時(shí)可自動(dòng)關(guān)斷，并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示。l 安全性： 即使是短時(shí)間的電流超載也可能對(duì)發(fā)光管造成永久性的損壞，采用恒流驅(qū)動(dòng)電路后可防止由于電流故障所引起的數(shù)碼管的大面積損壞。 驅(qū)動(dòng)電流：l 顯示效果： 由于LED屬于電流敏感元件，其正向壓降的分散性很大，并且還與溫度有關(guān)，為了保證數(shù)碼管具有良好的亮度均勻度，就需要使其具有恒定的工作電流，且不能受溫度及其它因素的影響。l 硬件譯碼就是顯示的段碼完全由硬件完成，CPU只要送出標(biāo)準(zhǔn)的BCD碼即可，硬件接線有一定標(biāo)準(zhǔn)。這兩種顯示方式各有利弊；靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時(shí)間，但每個(gè)顯示單元都需要單獨(dú)的顯示驅(qū)動(dòng)電路，使用的硬件較多；動(dòng)態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的CPU時(shí)間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。顯示時(shí)通過(guò)位控信號(hào)采用掃描的方法逐位的循環(huán)點(diǎn)亮各位數(shù)碼管。l 動(dòng)態(tài)方式在多位LED顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，將所有位的段選碼并聯(lián)在一起。N位靜態(tài)顯示器要求有N*8根I/O口線，占用I/O口資源較多。該電路每一位可獨(dú)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。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(yáng)極點(diǎn)連接在一起接地或+5V；每位的段選線（adp）與一個(gè)8位并行口相連。 圖 33 共陰極結(jié)構(gòu) 圖 34共陽(yáng)極結(jié)構(gòu)l 共陽(yáng)極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陽(yáng)極接在一起，稱為共陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，如圖