【正文】 狀況)、查詢功能，而且收費(fèi)方式、時(shí)鐘顯示均可調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)更具靈活性。要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要用到的知識(shí)點(diǎn)有單片機(jī)的原理及其應(yīng)用，LCD的原理和應(yīng)用，及鍵盤和時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)等。送單片機(jī)作相應(yīng)處理。保證了停車場(chǎng)的安全，減少了因搶占停車位發(fā)生意外的可能性。主要功能是：車輛出入信息記錄與顯示；停車收費(fèi)并進(jìn)行信息記錄與存儲(chǔ)；監(jiān)控鍵盤狀態(tài),處理鍵盤輸入的操作信息；監(jiān)控停車場(chǎng)狀態(tài)，控制大門升閘降閘；有汽車駛?cè)胪＼囄缓筌囄粩?shù)減一，當(dāng)空車位數(shù)為零時(shí)，紅燈亮，不再讓汽車進(jìn)入停車場(chǎng)。（4）停車廠場(chǎng)狀態(tài)顯示模塊：顯示停車場(chǎng)狀態(tài)信號(hào)其中不僅包括每停一輛車的價(jià)格還包括顯示實(shí)時(shí)時(shí)間，現(xiàn)在停了幾輛車，還有幾個(gè)空車位可以使用。不僅方便了駕駛?cè)耍€便于管理者查看停車場(chǎng)的各種情況，可以及時(shí)的調(diào)整收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)營(yíng)策略。（6）操作鍵盤模塊：通過(guò)鍵盤進(jìn)行多種人工操作，包括顯示、切換、查詢各類信息，修改收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，修改北京時(shí)間（北京時(shí)間可以精確到秒）等顯示內(nèi)容。停車場(chǎng)未滿，車入庫(kù)時(shí)，駕駛?cè)藛T按下SB2鍵，取卡，大門打開(kāi)，車位減一，車入庫(kù)，并送相應(yīng)單元存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)可以調(diào)節(jié)，方便停車場(chǎng)運(yùn)營(yíng)，系統(tǒng)初始值設(shè)為3元/時(shí)。系統(tǒng)能夠自動(dòng)統(tǒng)計(jì)停車場(chǎng)總收入，并顯示。用程序來(lái)說(shuō)就是檢測(cè)有沒(méi)有空車位，有空位則允許車進(jìn)入，沒(méi)則不打開(kāi)大門。檢測(cè)有沒(méi)車出去，有則等待汽車通過(guò)出車門傳感器，打開(kāi)出大門，已停車位數(shù)減1，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，讓汽車通過(guò)出車門，關(guān)閉出車門。提高了芯片的集成度，性能上大為提高，增加了多種片內(nèi)硬件功能，并擴(kuò)展了功能單元的種類和數(shù)量。MCS51可對(duì)64KB的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址且不受該系列中各種芯片型號(hào)的影響，而對(duì)程序存儲(chǔ)器是內(nèi)外總空間為64KB.MCS51有5個(gè)中斷源，分為2個(gè)優(yōu)先級(jí)，每個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)是可編程的，它的堆棧位置也是可編程的，堆棧深度可達(dá)128字節(jié)。MCS52子系列有3個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器。MCS51是一個(gè)功能很強(qiáng)的指令系統(tǒng)，主要表現(xiàn)在MCS51的指令系統(tǒng)中增添了減法、乘法、除法、比較、堆棧操作和多種位操作指令。s，少部分為2181。s。它實(shí)際上是一個(gè)完整的一個(gè)微計(jì)算機(jī)，這個(gè)一位的微機(jī)有自己的CPU ,位寄存器、I/O口和指令集。一位機(jī)在開(kāi)關(guān)決策、邏輯電路仿真和實(shí)時(shí)測(cè)控方面非常有效，而八位機(jī)在運(yùn)算處理、智能儀表常用的數(shù)據(jù)采集方面有明顯的長(zhǎng)處。[1] 89C51的引腳介紹圖31 單片機(jī)引腳圖掌握MCS51單片機(jī)，應(yīng)首先了解MCS51的引腳，熟悉并牢記各引腳的功能。制造工藝為HMOS的MCS51的單片機(jī)都采用40只引腳的雙列直插封裝（DIP方式，如圖所示。制造工藝為CHMOS的8031/89C51/87C51除采用DIP封裝方式以外，還采用方行封裝方式，為44只引腳（其中4只是無(wú)用的引腳）如圖上圖所示。XTALXTAL2。下面來(lái)介紹各引腳的功能。（2） Vss(20引腳)：接地2時(shí)鐘引腳2個(gè)時(shí)鐘引腳XTAL1，XTAL2外接晶體與片內(nèi)的反相放大器構(gòu)成了1個(gè)振蕩器，它為單片機(jī)提供了時(shí)鐘信號(hào)。XTAL1是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時(shí)，外部振蕩信號(hào)應(yīng)直接加到XTAL1，而XTAL2懸空。[8]晶振的頻率可以在1MHz24MHz內(nèi)選擇。型號(hào)同樣為AT89C51的芯片，在其后面還有頻率編號(hào)，有12,16,20,24MHz可選。如AT89C51 24PC就是最高振蕩頻率為24MHz,40P6封裝的普通商用芯片。[1]（1）XTAL1（19引腳）：接外部晶體1個(gè)引腳。這個(gè)反相放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器/如果采用外接晶體振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)接地。若采用外部時(shí)鐘振蕩器時(shí)，該引腳接收時(shí)鐘振蕩器的信號(hào)，即把此信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。（1）RST/Vpd(9引腳)：RST（RESET）是復(fù)位信號(hào)輸入斷，高電平有效。在單片機(jī)正常工作時(shí)，此引腳應(yīng)為≦。當(dāng)主電源Vcc發(fā)生故障，降低到某一規(guī)定值的低電平時(shí)，將+5V電源自動(dòng)接入RST端，為內(nèi)部RAM提供備用電源，以保證片內(nèi)RAM中的信息不丟失，從而使單片機(jī)在復(fù)位后能繼續(xù)正常運(yùn)行。當(dāng)單片機(jī)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE輸出信號(hào)的負(fù)跳沿用于單片機(jī)發(fā)出的低8位地址經(jīng)外部鎖存器鎖存的鎖存控制信號(hào)。如果有脈沖信號(hào)輸出，則單片機(jī)基本上是完好的。因此，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，用戶不宜用ALE做精確的時(shí)鐘源或定時(shí)信號(hào)。/PROG為本引腳的第二功能。在單片機(jī)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此引腳輸出脈沖負(fù)跳沿作為讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。/PSEN端可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。（4）/EA/Vpp（Enable Address/Voltage Pulse of Programing,31腳）：/EA功能為內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇控制端。 當(dāng)/EA引腳為低電平時(shí)，單片機(jī)則只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，不論是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 Vpp為本引腳的第二功能。[10]對(duì)于89C51，則加在Vpp引腳的編程電壓為+12V或+5V。（2）P1口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。（4）P3口：8位準(zhǔn)雙星I/O口，雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。P3口的第二功能RST: 復(fù)位輸入?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后，RST腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。在flash編程時(shí)，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)跳過(guò)。這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時(shí)有效。這個(gè)ALE 使能標(biāo)志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。當(dāng)AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN將不被激活。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，EA必須接GND。P1口，P2口，P3口是3個(gè)8位雙向的I/O口，各口線在片內(nèi)均有固定的上拉電阻。[6] 89C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器MCS51單片機(jī)的存儲(chǔ)器分為：1)程序存儲(chǔ)器（最大空間64K）2)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（00H1FH:工作寄存器，只有R0、R1可作為指針使用、20H2FH：位尋址區(qū)、30H7FH：數(shù)據(jù)緩沖區(qū)）3)特殊功能寄存器（21個(gè)）4)位尋址空間（211位）5)外部數(shù)據(jù)寄存器（最大空間64K） 但在邏輯上，即從用戶的角度上，8051單片機(jī)有三個(gè)存儲(chǔ)空間：片內(nèi)外統(tǒng)一編址的64K的程序存儲(chǔ)器地址空間（MOVC）256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址空間（MOV）以及64K片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址空間（MOVX）在訪問(wèn)三個(gè)不同的邏輯空間時(shí)，應(yīng)采用不同形式的指令（具體我們?cè)诤竺娴闹噶钕到y(tǒng)學(xué)習(xí)時(shí)將會(huì)講解），以產(chǎn)生不同的存儲(chǔ)器空間的選通信號(hào)。七個(gè)具有特殊含義的單元是：0000H —— 系統(tǒng)復(fù)位，PC指向此處；0003H —— 外部中斷0入口000BH —— T0溢出中斷入口0013H —— 外中斷1入口001BH —— T1溢出中斷入口0023H —— 串口中斷入口002BH —— T2溢出中斷入口內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM 物理上分為兩大區(qū)：00H ~ 7FH即128B內(nèi)RAM 和 SFR區(qū)。圖32是8051單片機(jī)存儲(chǔ)器的空間結(jié)構(gòu)圖圖32程序存儲(chǔ)器 一個(gè)微處理器能夠聰明地執(zhí)行某種任務(wù)，除了它們強(qiáng)大的硬件外，還需要它們運(yùn)行的軟件，其實(shí)微處理器并不聰明，它們只是完全按照人們預(yù)先編寫的程序而執(zhí)行之。程序相當(dāng)于給微處理器處理問(wèn)題的一系列命令。只是程序代碼則存放于程序存儲(chǔ)器中。對(duì)于內(nèi)部無(wú)ROM的8031單片機(jī)，它的程序存儲(chǔ)器必須外接，空間地址為64kB，此時(shí)單片機(jī)的端必須接地。對(duì)于內(nèi)部有ROM的8051等單片機(jī)，正常運(yùn)行時(shí)，則需接高電平，使CPU先從內(nèi)部的程序存儲(chǔ)中讀取程序，當(dāng)PC值超過(guò)內(nèi)部ROM的容量時(shí)，才會(huì)轉(zhuǎn)向外部的程序存儲(chǔ)器讀取程序。 當(dāng)=0時(shí)，程序從外部存儲(chǔ)器開(kāi)始執(zhí)行，例如前面提到的片內(nèi)無(wú)ROM的8031單片機(jī)，在實(shí)際應(yīng)用中就要把8031的引腳接為低電平。但在程序存儲(chǔ)中有些特殊的單元，這在使用中應(yīng)加以注意： 其中一組特殊是0000H—0002H單元，系統(tǒng)復(fù)位后，PC為0000H，單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序，如果程序不是從0000H單元開(kāi)始，則應(yīng)在這三個(gè)單元中存放一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，讓CPU直接去執(zhí)行用戶指定的程序。 000BH—0012H 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0中斷地址區(qū)。 001BH—0022H 定時(shí)/計(jì)數(shù)器1中斷地址區(qū)。 可見(jiàn)以上的40個(gè)單元是專門用于存放中斷處理程序的地址單元，中斷響應(yīng)后，按中斷的類型，自動(dòng)轉(zhuǎn)到各自的中斷區(qū)去執(zhí)行程序。因此以上地址單元不能用于存放程序的其他內(nèi)容，只能存放中斷服務(wù)程序。[15]圖33是ROM的地址分配圖：圖33 從上圖中大家可以看到，0000H0002H，只有三個(gè)存儲(chǔ)單元，3個(gè)存儲(chǔ)單元在我們的程序存放時(shí)是存放不了實(shí)際意義的程序的，通常我們?cè)趯?shí)際編寫程序時(shí)是在這里安排一條ORG指令，通過(guò)ORG指令跳轉(zhuǎn)到從0033H開(kāi)始的用戶ROM區(qū)域，再來(lái)安排我們的程序語(yǔ)言。[15]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器也稱為隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。MCS51內(nèi)部RAM有128或256個(gè)字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（不同的型號(hào)有分別），片外最多可擴(kuò)展64KB的RAM，構(gòu)成兩個(gè)地址空間，訪問(wèn)片內(nèi)RAM用“MOV”指令，訪問(wèn)片外RAM用“MOVX”指令。MCS51的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均可讀寫，部分單元還可以位尋址。下面我們就來(lái)詳細(xì)的與大家講解一下：低128單元： 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為8位地址，所以最大可尋址的范圍為256個(gè)單元地址，對(duì)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用間接尋址方式，R0、R1和DPTR都可以做為間接尋址寄存器，R0、R1是8位的寄存器，即R0、R1的尋址范圍最大為256個(gè)單元，而DPTR是16位地址指針，尋址范圍就可達(dá)到64KB。圖34從圖34中我們可以看到，8051單片機(jī)片內(nèi)RAM共有256個(gè)單元（00HFFH），這256個(gè)單元共分為兩部分。從80H—FFH地址單元（也是128個(gè)字節(jié)）為特殊寄存器（SFR）單元。[1]通用寄存器區(qū)（00H1FH） 在00H—1FH共32個(gè)單元中被均勻地分為四塊，每塊包含八個(gè)8位寄存器，均以R0—R7來(lái)命名，我們常稱這些寄存器為通用寄存器。對(duì)應(yīng)的編碼關(guān)系如下表所示。圖34位尋址區(qū)（20H2FH）片內(nèi)RAM的20H—2FH單元為位尋址區(qū)，既可作為一般單元用字節(jié)尋址，也可對(duì)它們的位進(jìn)行尋址。CPU能直接尋址這些位，執(zhí)行例如置“1”、清“0”、求“反”、轉(zhuǎn)移，傳送和邏輯等操作。[1]用戶RAM區(qū)（30H7FH）在片內(nèi)RAM低128單元中，通用寄存器占去32個(gè)單元，位尋址區(qū)占去16個(gè)單元，剩下的80個(gè)單元就是供用戶使用的一般RAM區(qū)了，地址單元為30H7FH。[1] 顯示器介紹 在日常生活中，我們對(duì)液晶顯示器并不陌生。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。 數(shù)碼管顯示內(nèi)容單一，一般就是一個(gè)7段的8字，當(dāng)然多的有16段的中間米字型的,液晶則比較豐富,可以顯示各種內(nèi)容。 綜上所述，在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：顯示質(zhì)量高、數(shù)字式接口、體積小、重量輕、功耗低。故本設(shè)計(jì)采用1602字符型液晶顯示。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H——00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H）=FFH時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（3FFH）=FFH時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。[7]字符的顯示：用LCD顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由68或88點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點(diǎn)亮，為“0”的不亮。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來(lái)說(shuō)，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開(kāi)始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。（說(shuō)明：1為高電平、0為低電平）指令說(shuō)明：與HD44780相兼容的芯片時(shí)序表如圖38：讀狀態(tài)輸入RS=L，R/W=H，E=H輸出D0—D7=狀態(tài)字寫指令輸入RS=L，R/W=L，D0—D7=指令碼，E=高脈沖輸出無(wú)讀數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=H，E=H輸出D0—D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=L，D0—D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出無(wú)圖381602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表圖37所示：序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開(kāi)/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容圖37：控