【正文】 統(tǒng)提供高性價比的解決方案. 此外，AT89S51設計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設置省電模式。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求?！?】單片機各管腳功能介紹：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。PO口有兩個功能：外部擴展存儲器時，當作數(shù)據(jù)/地址總線。P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。【3】圖31 AT89S51引腳圖VCC:接+5V電源；GND：接地；：接啟動/停止按鍵，控制計價；：按功能鍵；：按清零鍵；P0口接數(shù)碼管選段，P2口接驅(qū)動芯片；（T0）接模擬開關按鍵，替代了出租車計價器中的傳感器；、。當在此引腳加兩個周期的高電平時，就可以完成復位操作；ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出電平用于鎖存地址的低8位字節(jié)。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。當片選端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由B向A傳輸（接收）；DIR=“1”，信號由A向B傳輸；（發(fā)送）當CE為高電平時，A、B均為高阻態(tài)。靜態(tài)顯示就是顯示驅(qū)動電路具有輸出鎖存功能，單片機將所要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不再管，直到下一次顯示數(shù)據(jù)需要更新時再傳送一次新數(shù)據(jù)，顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時間。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時間，但每個顯示單元都需要單獨的顯示驅(qū)動電路，使用的硬件較多；動態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的CPU時間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間，更重要的是能節(jié)省成本。軟件譯碼是用軟件來完成硬件的功能，硬件簡單，接線靈活，顯示段碼完全由軟件來處理，是目前常用的顯示驅(qū)動方式。靜態(tài)顯示雖然亮度較高，接口編程容易，但是每位的段碼線分別與一個8位的鎖存器輸出相連，占用的I/O口較多，在顯示位數(shù)較多的情況下，一般采用動態(tài)顯示。下一時刻又送下一位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)送出響應的段選碼﹑位選碼，就可以獲得視覺穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。然后把多個這樣的8字裝在一起就成了多位數(shù)碼管了。在本次設計仿真中使用的是6個一組的共陰8段數(shù)碼管，如下圖所示：圖35 共陰極8段數(shù)碼管示意圖單片機的復位是由外部的復位電路實現(xiàn)的，無論用戶使用哪種類型的單片機，總要涉及到單片機復位電路的設計。許多用戶在設計完單片機系統(tǒng)，并在實驗室調(diào)試成功后，在現(xiàn)場卻出現(xiàn)了“死機”、“程序走飛”等現(xiàn)象，這主要是單片機的復位電路設計不可靠引起的。系統(tǒng)開始運行和重新啟動靠復位電路來實現(xiàn)，這種工作方式為復位方式?！?1】復位電路通常采用上電復位和按鈕復位兩種方式。除了上電復位外還需要按鍵手動復位。其中電平方式復位是通過RST端經(jīng)電阻與電源VCC接通而實現(xiàn)的。AT89S51的復位端高電平有效。在復位電路中，按下一個復位開關就使在RST端出現(xiàn)一段時間的高電平，就實現(xiàn)復位。斷電數(shù)據(jù)保護方法可選用具有斷電保護功能的RAM和電可擦存儲器EEPROM?！?1】EPROM有并行和串行之分，并行EEPROM速度比串行快，容量大。AT24CX系列串行EEPROM是目前單片機應用系統(tǒng)中使用較多的EEPROM芯片。在智能化裝置中，正日益獲得廣泛應用。自定時寫周期包括自動擦除時間不超過10ms，典型時間為5ms。片內(nèi)數(shù)據(jù)保存壽命可達410年以上。一般商業(yè)品工作溫度為0～+70℃，工業(yè)品為40～+85℃?！?0】掉電保護電路中采用了存儲芯片AT24C02。AT24C02系列串行EEPROM引腳、容量及結(jié)構(gòu)目前我國應用最多的封裝形式是8腳封裝,如圖36所示：圖37 AT24C02型號和引腳圖中R1，R2是上拉電阻，其作用時減少AT24C02的靜態(tài)功耗。每當設定一次單價，系統(tǒng)就自動調(diào)用存儲程序，將單價信息保存在芯片內(nèi)，當系統(tǒng)重新上電的時候，自動調(diào)用讀存儲器程序，將存儲器內(nèi)的單價等信息，讀到緩存單元里，供主程序使用。寫入串行EEPROM的數(shù)據(jù)用SCL上升沿同步，輸出數(shù)據(jù)用下降沿同步2）SDA—串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端，漏極開路結(jié)構(gòu)。SDA線上數(shù)據(jù)傳送順序是高位在先，低位在后。當該引腳接地時，可以對整個存儲器進行正常讀/寫操作；當其接電源Vcc時，芯片就具有寫保護功能，被保護的區(qū)域因型號而異。英注意，對AT24C08芯片，雖然第7腳也定義為WP，但實際不起作用。將這3個引腳配置成不同的編碼值，可選中不同的芯片。但注意，有些型號的地址是無效的。TEST—測試，用于對存儲器的檢測。GND—接地端。ATC24C02是目前最常用的型號，支持器件地址編碼，統(tǒng)一串行總線最多時可同時連接1～8片，支持硬件設置數(shù)據(jù)保護。時鐘脈沖電路的主要作用是對外發(fā)出時序控制信號，在AT89S51芯片上，XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出，其中，當與本試驗線路相同時，即使用內(nèi)部時鐘方式時，XTAL1和XTAL2必須外接石英晶體和微調(diào)電容，其中電容CC2對振蕩頻率起穩(wěn)定的作用，——12MHz。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應不接。時鐘頻率越高，單片機控制器的節(jié)拍越快，運算速度也越快。在整個系統(tǒng)中為系統(tǒng)各個部分提供基準頻率，以防因其工作頻率不穩(wěn)定而造成相關設備的工作頻率不穩(wěn)定，晶振可以在電路中產(chǎn)生振蕩電流，發(fā)出時鐘信號。按下啟動按鍵，開關處于導通狀態(tài)，這時TR0=1，計數(shù)器開始工作，調(diào)用計價子程序開始計價。按下清零按鍵，調(diào)用清零子程序，用于將顯示數(shù)據(jù)清零，在程序中給各位賦0代碼，以達到輕靈的目的，方便下次計價。圖39 按鍵電路設計4 軟件設計4 系統(tǒng)軟件設計8051單片機的應用程序設計，使用C51語言進行程序設計雖然相對于匯編語言代碼效率有所下降，但可以方便地實現(xiàn)程序設計模塊化，代碼結(jié)構(gòu)清晰、可讀性強，易于維護、更新和移植，適合較大規(guī)模的單片機程序設計?！?】C51語言是目前最流行的單片機程序設計語言。這便使得單片機C51的程序開發(fā)非常方便。單片機C51語言是由C語言發(fā)展繼承而來的。C51有C語言結(jié)構(gòu)清晰的優(yōu)點，便于學習，同時具有匯編語言的硬件操作能力。二是C語言編程設計。用匯編語言編寫和高級語言（C語言）比較起來節(jié)約空間，這樣對于存儲空間僅4Kb的芯片來說是極之有利的，52單片機能高速的運行。此外，C語言程序還具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)采用模塊化程序設計方法提供了有力的保障?！?】在本次設計中就是采用C語言編寫的，由于采用模塊化操作，使得程序在修改，執(zhí)行的時候顯得方便易行。在main函數(shù)編寫開始，要進行初始化，包括對系統(tǒng)初始化和對存儲器初始化，要對硬件設備進行初始化，并使硬件處于就緒狀態(tài)。這些對應于硬件就是通過按下各個控制開關，來分別進行不同的動作，最后數(shù)碼管根據(jù)輸入的信息，來顯示不同的數(shù)據(jù)信息，就達到了軟件控制硬件，同時輸入信息控制輸出信息的目的。時鐘信號SCL都要由主機來產(chǎn)生。2）SDA的電平狀態(tài)只有在SCL處于低電平期間才允許改變，但是在I2C總線的起始和結(jié)束時例外。總線在起始條件產(chǎn)生后便處于忙的狀態(tài)。停止條件當SCL處于高電平期間時，SDA從低電平向高電平跳變時產(chǎn)生停止條件。停止條件簡記為P。I2C_SDA=1。I2C_SCK=1。if(I2C_SCK==0)return 0。short_delay()。short_delay()。}停止時刻：void I2C_Stop(){short_delay()。short_delay()。short_delay()。short_delay()。多個具有I2C總線接口的器件都可以連接到同一條I2C總線上，它們之間通過器件地址來區(qū)分。必須保證同一條I2C總線上所有從機的地址都是唯一確定的，否則I2C總線將不能正常工作。讀寫位是0，表示主機將要向從機寫入數(shù)據(jù)；讀寫位是1，則表示主機將要從從機讀取數(shù)據(jù)。接收器接收數(shù)據(jù)的情況可以通過應答位來告知發(fā)送器。I2C總線規(guī)定：應答位為0表示接收器應答（ACK），常常簡記為A；為1則表示非應答位（NACK），常常簡記為N?！?2】圖44 發(fā)送控制信號I2C應答程序?qū)崿F(xiàn)：void I2C_Ack(void){short_delay()。short_delay()。} 按鍵模塊設計如下程序段用來定義按鍵位置寄存器變量，按鍵按下時，對應位置寄存器值發(fā)生變化，產(chǎn)生相應中斷去調(diào)用對應的子程序，出租車開始計費和顯示行駛里程。sbit Start =P1^0。sbit Depreciate =P1^2。 顯示模塊設計設計6位（高三位顯示里程，低三位顯示計價）8段數(shù)碼管以動態(tài)顯示方式實現(xiàn)，利用人眼視覺的暫停效應及LED顯示特性，可以較好實現(xiàn)里程及計價顯示，LED動態(tài)刷新子程序如下：void ReFreshLed(void){ static unsigned char DispCnt =0。 //短暫禁止顯示 SetSegCode(SegCode[DispBuf[DispCnt]])。 //送位選信號到P2口 SetSegEn(TRUE)。 } else { DispCnt =0。本方案中采用按鍵模擬車輪上的霍爾檢測，按鍵一次代表檢測到霍爾中斷，按鍵兩次代表車輪轉(zhuǎn)過一圈，而在程序設計上就以車輪轉(zhuǎn)過一圈表示行駛1公里（這里采取的是簡化的做法，實際可能要很多個2次按鍵，出租車才會行駛到1公里，為了是程序調(diào)試和演示的可操作性，就以按2次按鍵，車輪行駛一圈的距離表示出租車行駛了1公里）。 static unsigned char Cnt =0。amp?？梢孕薷臑槠渌麛?shù)值。 } else { if(Distance 1000) { Distance ++。 } } Fuse = DistanceFuseIn。下圖為計價模塊流程圖：圖45 計價模塊流程圖void CalcF