电气工程及其自动化毕业论文基于单片机出租车测速计价系统

电气工程及其自动化毕业论文基于单片机出租车测速计价系统内容摘要：

钟的连续运行。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 两者中的较大者供电。 X1 和 X2 是振荡源，外接 晶振。 RST 是复位 /片选线，通过把RST 输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。 RST 输入有两种功能：首先， RST接通控制逻辑，允许地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供终止单字节或多字节数据的传送手段。 当 RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对 DS1302 进行操作。 如果在传送过程中 RST 置为低电平，则会终止此次数据传送 ， I/O 引脚变为高阻态。 上电运行时，在 Vcc2 之前， RST 必须保持低电平。 只有在 SCLK 为低电平时，才能将 RST 置为高电平。 I/O 为串行数据输入输出端 (双向 )，后面有详细说明。 SCLK 为时钟输入端。 具体的引脚说明如表1。 表 1 DS1302 引脚功能说明 引脚号 名称 功能 1 VCC1 备份电源输入 2 X1 输入 3 X2 输出 4 GND 地 5 RST 控制移位寄存器 /复位 6 I/O 数据输入 /输出 7 SCLK 串行时钟 8 VCC2 主电源输入 黑龙江八一农垦大学毕业设计（论文） — 11— DS1302 控制字和读写时序说明 在编程过程中要注意 DS1302 的读写时序， DS1302 是 SPI 总线驱动方式，它不仅要向寄存器写入控制字，还需要读取相应寄存器的数据。 要想与 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 的控制字节 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 控制字的作用是设定 DS1302 的工作方式，传送字节数等。 每次数据的传输 都是由控制字开始 [9]。 1. 第 7 位：最高有效位，如果它为 0,则不能把数据写入到 DS1302 中。 2. 第 6位：如果为 0,则表示存取日历时钟数据，为 1表示存取 RAM 数据。 3．第 5位：（ A4～ A0）用 A4～ A0 表示，定义片内寄存器和 RAM 的地址。 其定义如下： 当第 6 位为 0 时，定义时钟和其他寄存器的地址。 A4～ A0＝ 0～ 6,顺序为秒、分、时、日、月、星期、年的寄存器。 当 A4～ A0＝ 7,为芯片写保护寄存器地址。 当 A4～ A0＝ 8,为慢速充电参数选择寄存器。 当 A4～ A0＝ 31,为时钟字节方式选择寄存器。 当第 6位为 1时，定义 RAM 的地址， A4～ A0＝ 0～ 30,对应各子地址的 RAM，地址 31 对应的是 RAM 多字节方式选择寄存器。 4. 第 0位：如果为 0,表示进行写操作，为 1表示进行读操作。 控制字总是从最低位开始输出。 在控制字输入后的下一个 SCLK 时钟的上升沿时，数据被写入 （ 0 位）开始。 同样，在紧跟 8 位的控制字指令后的下一个 SCLK 脉冲的下降沿，读出 DS1302 的数据，读出的数据也是从最低位到最高位。 DS1302 的数据读写方式有两种，一种是单字节操作方式，一种是多字节操作方式。 每次仅 写入一个字节数据称为单字节操作，每次对时钟 /日历的 8 字节或 31字节 RAM进行全体写入或读出的操作称为多字节操作方式。 当以多字节方式写时钟寄存器时，必须按数据传送的顺序依次写入 8个寄存器。 但是，当以多字节方式写RAM 时，不必写所有 31字节，不管是否写了全部 31 字节，所写的第一个字节都将传送到 RAM。 为了启动数据的传输， CE 引脚信号应由低变高，当把 CE 驱动到逻辑 1的状态时， SCLK 必须为逻辑 0,数据在 SCLK 的上升沿串行输入，无论是读同期还是写周期，也无论传送方式是单字节还是多字节，都要通过控制字指定 40 字节 的哪个将被访黑龙江八一农垦大学毕业设计（论文） — 12— 问，在开始 8个时钟同期把命令字（具有地址和控制信息的 8 位数据）装入移位寄存器之后，另外的时钟在读操作时输出 数据，在写操作时输入数据，所有的数据在时钟的下降沿变化。 所有写入或读出操作都是向芯片发送一个命令字节。 对于单字节操作，包括命令字节在内，每次为 2个字节，需要 16 个时钟，对于时钟 /日历多字节模式操作，每次为 7个字节，需要 72 个时钟，而对于 RAM 多字节模式操作，每次则为 32字节，需要多达 256 个时钟，这里仅给出单字节读写时序，如图 ,多字节操作方式与其类似，只是且而跟的字不止一个。 图 8 DS1302 单字节读写时序 DS1302 片内寄存器说明 通过控制字对 DS1302 片内的寄存器进行寻址之后，即可就所选中寄存器的各位进行操作。 片内各寄存器用各位的功能定义如表 3（见下页） 黑龙江八一农垦大学毕业设计（论文） — 13— 表 3 片内各寄存器各位的功能定义表 读寄存器 写寄存器 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 范围 81H 80H CH 10 秒 秒 00～59 83H 82H 10 分 分 00～59 85H 84H 12/24 0 10 时 时 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 有关日历、时间的寄存器共有 10 个，时钟 /日历包含在其中的 7 个写 /读寄存器内，这个寄存器分别是秒、分、小时、日、月、星期和年。 小时寄存器（ 85H、 84H）的位 7 用于定义 DS1302 是运行于 12 小时模 式还是24 小时模式。 当为 12小时制式时，位 5为“ 0”表示 AM，为“ 1”表示 PM。 在 24小时制式下，位 5是第二个 10 小时位（ 20～ 23 时）。 该硬件电路设计简单，抗干扰能力强。 AT89C52 单片机 接 DS1302 的 RST端，上电后， AT89C52 的 脚自动输出高电平。 作为串行时钟接口， 作为时钟数据的 I/O。 DS1302 采用双电源供电，平时由 +5V 电源供电，当 +5V 电源之后，由图中 +3V 备用电源供电。 特别需要注意 X1和 X2 两端连接的晶振，该晶振频率为。 如图 9所示（见 下页） 黑龙江八一农垦大学毕业设计（论文） — 14— VCC21X12X23GND4RST5IO6SCLK7VCC18U7DS1302J2C4 22PFC522PFB1batteryVCCC6SCLKIORSTR410KR510KR610KVCCD4 图 9 单片机与时钟芯片 DS1302连接图 按键单元设计 按键部分采用 6个独立按键，如图所示。 (见下页 ) 黑龙江八一农垦大学毕业设计（论文） — 15— k1k2k3K1KEY1K2KEY1K3KEY1k4KEY1k5KEY1k6KEY1k4k5k6 图 10 键盘调整按键电路 K1：在显示时间的情况下，可以对时间进行修改，按一次可以调节秒，按下两次可以调节分，依次可以调节时，日，月，年。 K3：可以对年月日 时分秒进行增大调整。 K4：可以对年月日 时分秒进行减小调整。 K5：页面切换显示键，在显示计费的情况下 ，按下可以显示时间，在显示时间的情况下，按下可以显示计费情况。 K6：白天 夜晚计费模式切换键。 K7：中途等待按键， 按键按下后，进入等待模式，再按下，可以解除等待 . 黑龙江八一农垦大学毕业设计（论文） — 16— 显示 模块设计 显示部分要求显示单价、里程、总金额等各种信息。 在应用系统中，使用的显示器主要 是 LCD（液晶显示器）。 这种显示器成本低廉，配置灵活。 LCD 显示器的工作原理就是利用液晶的物理特性：通电时排列变得有序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过，说简单点就是让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。 液晶屏功能强大，可显示各种字体的数字、汉字、图像，还可以自定义显示内容，显示内容也较丰富；方便操作者读取信息及一些扩展功能的实现。 占用系统 I/O口较少， 有效地节约系统资源，使整个系统更加人性化。 液晶显示原理 液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。 液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、 PDA 移动通信工具等众多领域 .其中的 字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式 LCD，目前常用 16*1， 16*2， 20*2 和 40*2行等的模块。 下面以长沙太阳人电子有限公司的 1602 字符型液晶显示器为 例，介绍其用法。 一般 1602 字符型液晶显示器 1602LCD 分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为 HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如图 11 所示： 图 11 1602LCD尺寸图 其中 1602LCD 的 主要技术参数 是 ： 显示容量 :162 个字符 芯片工作电压 :— 工作电流 :() 黑龙江八一农垦大学毕业设计（论文） — 17— 模块最佳工作电压 : 字符尺寸 :(WH)mm 1602LCD 采用标准的 14脚（无背光）或 16 脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表 4所示 : 表 4 各引脚接口说明如表 编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 数据 2 VDD 电源正极 10 D3 数据 3 VL 液晶显示偏压 11 D4 数据 4 RS 数据 /命令选择 12 D5 数据 5 R/W 读 /写选择 13 D6 数据 6 E 使能信号 14 D7 数据 7 D0 数据 15 BLA 背光源正极 8 D1 数据 16 BLK 背光源负极 第 1脚 ： VSS 为地电源。 第 2脚： VDD 接 5V 正电源。 第 3脚： VL 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生 “ 鬼影 ” ，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度。 第 4脚： RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第 5脚： R/W 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。 当RS 和 R/W 共同为低电平时可以写入指令或者显示地 址，当 RS 为低电平 R/W为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 R/W 为低电平时可以写入数据。 第 6脚： E 端为使能端 ， 当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行 命 令。 第 7～ 14脚： D0～ D7为 8位双向数据线。 第 15 脚：背光源正极。 第 16 脚：背光源负极。 1602LCD 的指令说明及时序 ： 1602 液晶模块内部的控制器共有 11条控制指令，如表 5所示 (见下页 )： 黑龙江八一农垦大学毕业设计（论文） — 18— 表 5 控制命令表 序号 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清显示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光标返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置输入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 显示开 /关控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光标或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符发生存贮器地址 0 0 0 1 字符发生存贮器地址 8 置数据存贮器地址 0 0 1 显示数据存贮器地址 9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址 10 写数到 CGRAM 或DDRAM） 1 0 要写的数据内容 11 从 CGRAM 或DDRAM 读数 1 1 读出的数据内容 1602LCD 液晶模块的读写操作、屏幕和光标的。