基于單片機出租車測速計價系統_畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 爾傳感器 A44E 的第 3 腳就輸出一個脈沖信號作為單片機 AT89S52 的外中斷信號，從 口輸入 。 口作為信號的輸入端 ， 內部采用外部中斷 0（這樣可以減少程序設計的麻煩），車輪每轉一圈（我們 假 設車輪的周長是 1 米），霍爾開關就檢測并輸出信號，引起單片機的中斷，對脈計數，當計數達到 500 次時，也就是 1 公里。 單片機處理計算的接收到的脈沖信號，在顯示屏上顯示 出 總 里程 和 這段路程花費的 總時間 ，根據脈沖信號的周期 ,顯示出 的里程數 和 這段路程 花費的時間 間接 可 得 計算出車速 。 時鐘 單元設計 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、星期、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ～ 。采用三線接口與 CPU 進行同步通信，并可采用突發方式一次傳送多個字節的時鐘信號或 RAM 數據。 DS1302 內部有一個 31 8 的用于臨霍爾傳感器 AT89SC52 單片機 小鐵圈 黑龍江八一農墾大學畢業設計（論文） — 10— 時性存放數據的 RAM 寄存器。 DS1302 是 DS1202 的升級產品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后備電源雙電源引腳，同時提供了 對后背電源進行涓細電流充電的能力。 主要特點是采用串行數據傳輸，可為掉電保護電源提供可編程的充電功能，并且可以關閉充電功能。 DS1302 的外接晶振采用普通 。 DS1302 引腳說明 DS1302 封裝和引腳參照圖 如圖 7。 圖 7 DS1302 封裝和引腳圖 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備 電源， Vcc2 為主電源。在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘的連續運行。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。 X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。 RST 是復位 /片選線，通過把RST 輸入驅動置高電平來啟動所有的數據傳送。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字節或多字節數據的傳送手段。當 RST 為高電平時，所有的數據傳送被初始化，允許對 DS1302 進行操作。如果在傳送過程中 RST 置為低電平，則會終止此次數據傳送， I/O 引腳 變為高阻態。上電運行時，在 Vcc2 之前， RST 必須保持低電平。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。 I/O 為串行數據輸入輸出端 (雙向 )，后面有詳細說明。 SCLK 為時鐘輸入端。具體的引腳說明如表1。 表 1 DS1302 引腳功能說明 引腳號 名稱 功能 1 VCC1 備份電源輸入 2 X1 輸入 3 X2 輸出 4 GND 地 5 RST 控制移位寄存器 /復位 6 I/O 數據輸入 /輸出 7 SCLK 串行時鐘 8 VCC2 主電源輸入 黑龍江八一農墾大學畢業設計（論文） — 11— DS1302 控制字和讀寫時序說明 在編程過程中要注意 DS1302 的讀寫時序， DS1302 是 SPI 總線驅動方式，它不僅要向寄存器寫入控制字，還需要讀取相應寄存器的數據。要想與 DS1302 通信，首先要先了解 DS1302 的控制字。 DS1302 的控制字如表 2： 表 2 DS1302 的控制字節 1 RAM CK A4 A3 A2 A1 A0 RD WR 第 7位 第 6位 第 5位 第 4位 第 3位 第 2位 第 1位 第 0 位 控制字的作用是設定 DS1302 的工作方式，傳送字節數等。每次數據的傳輸都是由控制字 開始 [9]。 1. 第 7 位：最高有效位，如果它為 0,則不能把數據寫入到 DS1302 中。 2. 第 6 位：如果為 0,則表示存取日歷時鐘數據，為 1 表示存取 RAM 數據。 3．第 5 位：（ A4～ A0）用 A4～ A0 表示，定義片內寄存器和 RAM 的地址。 其 定義如下： 當第 6 位為 0 時，定義時鐘和其他寄存器的地址。 A4～ A0＝ 0～ 6,順序為秒、分、時、日、月、星期、年的寄存器。當 A4～ A0＝ 7,為芯片寫保護寄存器地址。當 A4～ A0＝ 8,為慢速充電參數選擇寄存器。當 A4～ A0＝ 31,為時鐘字節方式選擇寄存器。 當第 6位為 1時， 定義 RAM 的地址， A4～ A0＝ 0～ 30,對應各子地址的 RAM，地址 31 對應的是 RAM 多字節方式選擇寄存器。 4. 第 0 位：如果為 0,表示進行寫操作，為 1 表示進行讀操作。 控制字總是從最低位開始輸出。在控制字輸入后的下一個 SCLK 時鐘的上升沿時，數據被寫入 （ 0 位）開始。同樣，在緊跟 8 位的控制字指令后的下一個 SCLK 脈沖的下降沿，讀出 DS1302 的數據，讀出的數據也是從最低位到最高位。 DS1302 的數據讀寫方式有兩種，一種是單字節操作方式，一種是多字節操作方式。每次僅寫入一個字節數據稱為單字節操作，每次對時鐘 /日歷的 8字節或 31字節 RAM 進行全體寫入或讀出的操作稱為多字節操作方式。當以多字節方式寫時鐘寄存器時，必須按數據傳送的順序依次寫入 8個寄存器。但是，當以多字節方式寫RAM 時，不必寫所有 31 字節，不管是否寫了全部 31 字節，所寫的第一個字節都將傳送到 RAM。 為了啟動數據的傳輸， CE引腳信號應由低變高，當把 CE驅動到邏輯 1的狀態時， SCLK 必須為邏輯 0,數據在 SCLK 的上升沿串行輸入，無論是讀同期 還是寫周期，也無論傳送方式是單字節還是多字節，都要通過控制字指定 40 字節的哪個將被訪黑龍江八一農墾大學畢業設計（論文） — 12— 問，在開始 8個時鐘同期把命令字（具有地址和控制信息的 8 位數據）裝入移位寄存器之后，另外的時鐘在讀操作時輸出 數據，在寫操作時輸入數據，所有的數據在時鐘的下降沿變化。所有寫入或讀出操作都是向芯片發送一個命令字節。對于單字節操作，包括命令字節在內，每次為 2個字節，需要 16 個時鐘，對于時鐘 /日歷多字節模式操作，每次為 7 個字節，需要 72 個時鐘，而對于 RAM 多字節模式操作，每次則為 32 字節，需要多達 256 個時鐘，這里僅給出單字節讀寫時 序，如圖 ,多字節操作方式與其類似，只是且而跟的字不止一個。 圖 8 DS1302 單字節讀寫時序 DS1302 片內寄存器說明 通過控制字對 DS1302 片內的寄存器進行尋址之后，即可就所選中寄存器的各位進行操作。片內各寄存器用各位的功能定義如表 3（見下頁） 黑龍江八一農墾大學畢業設計（論文） — 13— 表 3 片內各寄存器各位的功能定義表 讀寄存器 寫寄存器 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 范圍 81H 80H CH 10 秒 秒 00～59 83H 82H 10 分 分 00～59 85H 84H 12/24 0 10 時 時 1～ 12 AM/PM 0～ 23 87H 86H 0 0 10 日 日 1～ 31 89H 88H 0 0 10 月 月 1～ 12 8BH 8AH 0 0 0 0 0 周日 1～ 7 8DH 8CH 10 年 年 00～99 8FFH 8EH WP 0 0 0 0 0 0 0 __ DS1302 有關日歷、時間的寄存器共有 10個，時鐘 /日歷包含在其中的 7個寫 /讀寄存器內，這個寄存器分別是秒、分、小時、日、月、星期和年。 小時寄存器（ 85H、 84H）的位 7 用于定義 DS1302 是運行于 12 小時模式還是24 小時模式。當為 12小時制式時，位 5為“ 0”表示 AM，為“ 1”表示 PM。在 24小時制式下，位 5是第二個 10 小時位（ 20～ 23 時）。 該硬件電路設計簡單，抗干擾能力強。 AT89C52 單片機 接 DS1302 的 RST端，上電后， AT89C52 的 腳自動輸出高電平。 作為串行時鐘接口， 作為時鐘數據的 I/O。 DS1302 采用雙電源供電，平時由 +5V 電源供電，當 +5V 電源之后，由圖中 +3V 備用電源供電。特別需要注意 X1 和 X2兩端連接的晶振，該晶振頻率為 。 如圖 9 所示（見下頁） 黑龍江八一農墾大學畢業設計（論文） — 14— VCC21X12X23GND4RST5IO6SCLK7VCC18U7DS1302J2C4 22PFC522PFB1batteryVCCC6SCLKIORSTR410KR510KR610KVCCD4 圖 9 單片機與時鐘芯片 DS1302 連接圖 按鍵 單元 設計 按鍵部分采用 6 個獨立按鍵，如圖所示。 (見下頁 ) 黑龍江八一農墾大學畢業設計（論文） — 15— k1k2k3K1KEY1K2KEY1K3KEY1k4KEY1k5KEY1k6KEY1k4k5k6 圖 10 鍵盤調整按鍵電路 K1：在顯示時間的情況下，可以對時間進行修改，按一次可以調節秒，按下兩次可以調節分，依次可以調節時，日，月，年。 K3：可以對年月日 時分秒進行增大調整。 K4：可以對年月日 時分秒進行減小調整。 K5：頁面切換顯示鍵，在顯示計費的情況下 ，按下可以顯示時間，在顯示時間的情況下，按下可 以顯示計費情況。 K6：白天 夜晚計費模式切換鍵。 K7：中途等待按鍵，按鍵按下后，進入等待模式，再按下，可以解除等待 . 黑龍江八一農墾大學畢業設計（論文） — 16— 顯示 模塊設計 顯示部分要求顯示單價、里程、總金額等各種信息。在應用系統中，使用的顯示器主要 是 LCD（液晶顯示器）。這 種顯示器成本低廉，配置靈活。 LCD 顯示器的工作原理就是利用液晶的物理特性：通電時排列變得有序，使光線容易通過；不通電時排列混亂，阻止光線通過，說簡單點就是讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透。液晶屏功能強大，可顯示各種字體的數字、漢字、圖像，還可以自定義顯示內容，顯示內容 也較豐富；方便操作者讀取信息及一些擴展功能的實現。占用系統 I/O口較少，有效地節約系統資源，使整個系統更加人性化。 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區域進行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規模集成電路直接驅動、易于實現全彩色顯示的特點，目前已經被廣泛應用在便攜式電腦、數字攝像機、 PDA 移動通信工具等眾多領域 .其中的 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數字、符號等點陣式 LCD，目前常用 16*1， 16*2， 20*2 和 40*2行等的模塊。下面以長沙太陽人電子有限公司的 1602 字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。一般 1602 字符型液晶顯示器 1602LCD 分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背 光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應用中并無差別，兩者尺寸差別如 圖 11 所示： 圖 11 1602LCD 尺寸圖 其中 1602LCD 的 主要技術參數 是 ： 顯示容量 :162 個字符 芯片工作電壓 :— 工作電流 :() 黑龍江八一農墾大學畢業設計（論文） — 17— 模塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 :(WH)mm 1602LCD 采用標準的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 4 所示 : 表 4 各引腳接口說明如表 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數據 2 VDD 電源正極 10 D3 數據 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數據 4 RS 數據 /命令選擇 12 D5 數據 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數據 6 E 使能信號 14 D7 數據 7 D0 數據 15 BLA 背光源正極 8 D1 數據 16 BLK 背光源負極 第 1 腳 ： VSS 為地電源。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調整對比度。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作 ，低電平時進行寫操作。當RS 和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當 RS為高電平