单片机与接口技术课程设计车库车辆管理器设计课件

目 录 第 1 章 课程设计目的与要求1 1.1 课程设计目的1 1.2 课程设计的实验环境1 1.3 课程设计的预备知识1 1.4 课程设计要求1 第 2 章 课程设计内容.2 第 3 章 课程设计的考核.2 3.1 课程设计的考核要求2 3.2 课程性质与学分2 第 4 章 设计3 参考文献19 1 第 1 章 课程设计目的与要求 1.1 课程设计目的 “单片机与接口技术”课程设计是在教学及实验基础上，对课程所学理论知识的深化和 提高。因此，要求学生能综合应用所学知识，设计与制造出具有较复杂功能的小型单片 机系统，并在实践的基本技能方面进行一次系统的训练。 能够较全面地巩固和应用“单 片机”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型单片机系统设计的基本方法。 培养独立思考、独立收集资料、独立设计规定功能的单片机系统的能力；培养分析、总 结及撰写技术报告的能力。 1.2 课程设计的实验环境 利用 windows 操作系统及应用软件进行绘图和编程。 1.3 课程设计的预备知识 熟悉单片机与接口技术课程的相关知识及电子线路 CAD 工具软件。 1.4 课程设计要求 按课程设计指导书提供的课题，根据第二章给出的基本要求及参数独立完成设计，课程 设计说明书应包括以下内容： 1、对设计课题进行简要阐述，并说明设计任务及具体要求。 2、论述系统设计方案，并画出总体电路结构图及功能分割图。 3、能够较熟练地应用电子线路 CAD 工具完成单片机系统的硬件设计任务。 4、各功能模块设计说明、设计实现过程及源程序。 5、能够较熟练地应用一种编辑软件编写程序，掌握单片机系统软件设计的基本方法 6、课程设计报告应内容完整、字迹工整、图表整齐规范、数据详实。 7、课程设计总结 8、字数 4000 左右，有系统电气原理图。 2 第 2 章 课程设计内容 设 计 技 术 参 数 1、2 套车辆上下行检测。 2、2 套声光报警电路设计，置于单通道内外两侧 3、车库车辆统计。 4、显示车库的当前状态，出入车辆计数。 5、控制器电源采用 AC220V 工 作 量 1、系统硬件框图设计说明 2、车辆上下行检测电路设计 3、按键及显示电路设计 4、CPU 最小系统设计 5、写出程序流程图及汇编程序。 工 作 计 划 第一天 第二天 第三天 第四天 第五天 第二周 2 套车辆上下行检测 2 套声光报警电路设计 按键、显示电路设计 cpu 最小系统及电源的设计 主程序、流程定时输出程序设计 画原理图、打印 第 3 章 课程设计的考核 3.1 课程设计的考核要求 课程设计采用五级(优、良、中、及格、不及格)评分制。 最后成绩依据课程设计论文及平时成绩决定，其中平时考核成绩占 20%。 3.2 课程性质与学分 单片机与接口技术课程设计的课程性质：考查 学分：2 3 第 4 章 设计 4.1 设计方案论证： 要实现管理器的设计，除了要达到精度方面的要求，还要兼顾功能方面的要求。所 以我选择用光电传感器进行信号采集，再经过寄存器将选取的信号送给 12 位高速 A/D 转 换器，将模拟信号转化为数字信号，送给 8051 芯片进行程序控制，将输出的高低电平送 给 LED 显示器进行数字显示。本方案还具有键盘控制，单通道报警等功能，以达到对车 辆智能化管理的目的。 4.2 设计框图及原理图 图一.设计方框图 4.3 设计原理： 本设计是通过单片机 8051 进行主要控制的，其设计原理如：当光电传感器接受到外 部采集的电压信号时，它会把采集来的电压信号经过放大器进行信号放大发送给模拟/数 字转换器。在转换器接受到传感器发来的模拟信号时，会自动的将模拟信号转化成数字 信号，再经过 8051 的程序控制，送给 LED 显示器来显示数字。当有车辆进车库时，传感 器将得到一个正电压信号，传输到 8051 进行程序控制后，会将显示器 LED1（进入车库车 辆数）自动加 1，同时将显示器 LED3（车库内总车辆数）也加 1，当车库内有车辆驶出时， 会在 A/D 转换器输入端产生一个负电压信号，经过程序控制后，能使显示器 LED2（驶出 车库车辆数）自动加 1，同时显示器 LED3 将自动减 1。另外，用户在使用前需要自己设 置起始数据，利用按钮的输入来完成。在车库内装有单通道双报警电路对车库以及车辆 起到安全保护的作用。其原理图如图： 传 感 器 放 大 器 A/D 转换 器 8051 芯片 复位 电路 报警 电路 显示 电 路 键盘 电路 4 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:14-Jan-2003Sheet of File:F:.DdbDrawn By: 2.2K 2.2K Rs 100K 2.2K2.2K VCC LM311 +12V -12V IN0 2.2K 2.2K Rs 100K 2.2K2.2K LM311 +12V -12V IN1 2.2K 2.2K Rs 100K 2.2K2.2K VCC LM311 +12V -12V IN2 2.2K 2.2K Rs 100K 2.2K2.2K VCC LM311 +12V -12V IN4 EA/VP 31 X1 19 X2 18 RESET 9 RD 17 WR 16 INT0 12 INT1 13 T0 14 T1 15 P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 P00 39 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29 ALE/P 30 TXD 11 RXD 10 U? 8051AH IN-0 26 msb2-1 21 2-2 20 IN-1 27 2-3 19 2-4 18 IN-2 28 2-5 8 2-6 15 IN-3 1 2-7 14 lsb2-8 17 IN-4 2 EOC 7 IN-5 3 ADD-A 25 IN-6 4 ADD-B 24 ADD-C 23 IN-7 5 ALE 22 ref(-) 16 ENABLE 9 START 6 ref(+) 12 CLOCK 10 U? ADC0809 12 34 56 MAX813 A 1 B 2 C 3 E1 4 E2 5 E3 6 Y0 15 Y1 14 Y2 13 Y3 12 Y4 11 Y5 10 Y6 9 Y7 7 U? 74LS138 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P2.0 P0.7 P2.1 P2.2 P1.0 P1.2 P2.3 P2.4 P2.5 P1.1 P2.6 P2.7 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RESET RD WR RXD TXD ALE PSEN P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 Y4 IN0 IN1 IN2 IN3 12 1 U?A 74LS04 U? NOT U? NOT WR RD ALE P2.0 P2.1 P2.2 VCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y5 Y6 Y7 Y4 GD VC VCC RE RES Y3 A0 2 A1 3 A2 4 A3 5 A4 6 A5 7 A6 8 A7 9 B0 18 B1 17 B2 16 B3 15 B4 14 B5 13 B6 12 B7 11 E 19 DIR 1 U? 74LS245 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 R 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 SW VCC D0 3 Q0 2 D1 4 Q1 5 D2 7 Q2 6 D3 8 Q3 9 D4 13 Q4 12 D5 14 Q5 15 D6 17 Q6 16 D7 18 Q7 19 OE 1 LE 11 U? 74LS373 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 ALE A0 10 A1 9 A2 8 A3 7 A4 6 A5 5 A6 4 A7 3 A8 25 A9 24 A10 21 A11 23 A12 2 CS1 20 CS2 26 WE 27 OE 22 D0 11 D1 12 D2 13 D3 15 D4 16 D5 17 D6 18 D7 19 U? 6264 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 RD WR Y0 VCC A0 10 A1 9 A2 8 A3 7 A4 6 A5 5 A6 4 A7 3 A8 25 A9 24 A10 21 A11 23 A12 2 A13 26 A14 27 CE 20 OE 22 VPP 1 D0 11 D1 12 D2 13 D3 15 D4 16 D5 17 D6 18 D7 19 U? 27256 VCC PSEN I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 5 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:14-Jan-2003Sheet of File:C:Documents and SettingsxiongdiPREVIO21.DDBDrawn By: 12 4 56 9561 P1.0 P1.1 VCC1 2 3 U?A 74LS00 1 2 3 U?A 74LS00 P1.7 1K Q? NPN Q? NPN LS? SPEAKER C? CAP R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC D? DIODE 1 2 3 U?A 74LS00 P1.2 1 2 3 U?A 74LS00 12 34 56 78 JP? MAX485 R? RES2 R? RES2 R? RES2 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:14-Jan-2003Sheet of File:C:Documents and SettingsxiongdiPREVIO21.DDBDrawn By: 12 4 56 9561 P1.0 P1.1 VCC1 2 3 U?A 74LS00 1 2 3 U?A 74LS00 P1.7 1K Q? NPN Q? NPN LS? SPEAKER C? CAP R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC D? DIODE 1 2 3 U?A 74LS00 P1.2 1 2 3 U?A 74LS00 12 34 56 78 JP? MAX485 R? RES2 R? RES2 R? RES2 P2.2 6 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:14-Jan-2003Sheet of File:C:Documents and SettingsxiongdiPREVIO21.DDBDrawn By: A 1 B 2 Q0 3 Q1 4 Q2 5 Q3 6 Q4 10 Q5 11 Q6 12 Q7 13 CLK 8 MR 9 U? 74LS164 A 1 B 2 Q0 3 Q1 4 Q2 5 Q3 6 Q4 10 Q5 11 Q6 12 Q7 13 CLK 8 MR 9 U? 74LS164 A 1 B 2 Q0 3 Q1 4 Q2 5 Q3 6 Q4 10 Q5 11 Q6 12 Q7 13 CLK 8 MR 9 U? 74LS164 A 1 B 2 Q0 3 Q1 4 Q2 5 Q3 6 Q4 10 Q5 11 Q6 12 Q7 13 CLK 8 MR 9 U? 74LS164 VCC 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 RP? RESPACK4 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 RP? RESPACK4 a bf c g d e DPY 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp a bf c g d e DPY 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp PXD 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 RP? RESPACK4 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 RP? RESPACK4 dp g f e d c a b dp g f e c d b a DPY DPY d g c b dp a e f d g c b a f e dp 图 1.设计电路原理图 4.4 设计各分电路分析： 4.4.1 检测电路： 检测电路是由四个光电传感器构成的，其工作原理：光电传感器是将光信号转化为 电信号的传感器件，当外部有光子照射时，光电传感器就会将吸收来的光信号转化为电 信号送到 A/D 转换器，进而使电路动作。 当有车辆进入车库时，会使光电传感器的光电器件动作，把接受到的电信号送给光 电阻，光电阻是由半导体材料制成的，光敏电阻是没有极性的，使用时即可加直流电压， 也可以加交流电压。在无光照时，它的阻值很小，电路的电流很大，希望它的暗电阻越 大越好，它的亮电阻越小越好。接受到信号后，它会将电信号发送给 A/D 转换器进行工 作。 光电传感器具有响应快，结构简单，使用方便，可以实现非接触测量，有很高的可 靠性，因此，在设计中使用光电传感器对调试，测量都具有很大的方便。其电路如图 所示： 7 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:14-Jan-2003Sheet of File:F:.DdbDrawn By: 2.2K 2.2K Rs 100K 2.2K2.2K VCC LM311 +12V -12V IN0 2.2K 2.2K Rs 100K 2.2K2.2K VCC LM311 +12V -12V IN1 2.2K 2.2K Rs 100K 2.2K2.2K VCC LM311 +12V -12V IN2 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:14-Jan-2003Sheet of File:F:.DdbDrawn By: 2.2K 2.2K Rs 100K 2.2K2.2K VCC LM311 +12V -12V IN4 图 2.检测电路 4.4.2 A/D 转换电路 A/D 转换器的技术指标及基本原理： 1A/D 转换的主要技术指标 （1）分辨率 表示输出数字量变化一个相邻数码所需的输出模拟电压变化量。通常用数字量 的位数变化表示，如 8 位、10 位、10 位、16 位分辨率等。若分辨率为 10 位，表示 它可以对全量程的的增益做出反应。分辨率越高，转换时对输出量的微 1024 1 2 10 小变 8 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:14-Jan-2003Sheet of File:F:.DdbDrawn By: IN4 EA/VP 31 X1 19 X2 18 RESET 9 RD 17 WR 16 INT0 12 INT1 13 T0 14 T1 15 P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 P00 39 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29 ALE/P 30 TXD 11 RXD 10 U? 8051AH IN-0 26 msb2-1 21 2-2 20 IN-1 27 2-3 19 2-4 18 IN-2 28 2-5 8 2-6 15 IN-3 1 2-7 14 lsb2-8 17 IN-4 2 EOC 7 IN-5 3 ADD-A 25 IN-6 4 ADD-B 24 ADD-C 23 IN-7 5 ALE 22 ref(-) 16 ENABLE 9 START 6 ref(+) 12 CLOCK 10 U? ADC0809 12 34 56 MAX813 A 1 B 2 C 3 E1 4 E2 5 E3 6 Y0 15 Y1 14 Y2 13 Y3 12 Y4 11 Y5 10 Y6 9 Y7 7 U? 74LS138 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P2.0 P0.7 P2.1 P2.2 P1.0 P1.2 P2.3 P2.4 P2.5 P1.1 P2.6 P2.7 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RESET RD WR RXD TXD ALE PSEN P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 Y4 IN0 IN1 IN2 IN3 12 1 U?A 74LS04 U? NOT U? NOT WR RD ALE P2.0 P2.1 P2.2 VCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y5 Y6 Y7 Y4 GD VC VCC RE RES Y3 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 D0 3 Q0 2 D1 4 Q1 5 D2 7 Q2 6 D3 8 Q3 9 D4 13 Q4 12 D5 14 Q5 15 D6 17 Q6 16 D7 18 Q7 19 OE 1 LE 11 U? 74LS373 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 ALE A0 10 A1 9 A2 8 A3 7 A4 6 A5 5 A6 4 A7 3 A8 25 A9 24 A10 21 A11 23 A12 2 CS1 20 CS2 26 WE 27 OE 22 D0 11 D1 12 D2 13 D3 15 D4 16 D5 17 D6 18 D7 19 U? 6264 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 RD WR Y0 VCC A0 10 A1 9 A2 8 A3 7 A4 6 A5 5 A6 4 A7 3 A8 25 A9 24 A10 21 A11 23 A12 2 A13 26 A14 27 CE 20 OE 22 VPP 1 D0 11 D1 12 D2 13 D3 15 D4 16 D5 17 D6 18 D7 19 U? 27256 VCC PSEN I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 图 3.A/D 转换电路 化反映越灵敏。 （2）量程 即所能转换的电压范围，ADC0809 的转换电压范围为 5V 。 （3）精度 有绝对温度和相对温度两种表示方法，常用数字量的位数作为度量绝对精度的单位， 如精度为1/2LSB，而百分比来表示满量程时的相对误差，如0.005%。精度和分辨率 是不同的概念，精度是指转换后所得的结果相对于实际值的准确度，而分辨率指的是能 对转换结果发生影响的最小输入量。分辨率很高者可能由于温度漂移，线性不良等原因 而并不具有很高的精度。 （4）转换时间 对于计数或双积分型的转换器而言，不同输入幅度可能会引起转换时间的差异，在 厂家给出的转换时间的长短相差太远，可为几微秒直至几百微秒。 （5）转换速度 A/D 转每秒转换数据的次数。 选择使用 ADC 集成电路芯片时，除考虑上述性能指标外，还应注意芯片的输入电压 范围，输入阻抗、数字输入特性，以及供电电压，工作环境（周围温度、湿度等）和保 存环境（保存温度、湿度等）等性能指标。 2逐次逼近式 A/D 转换器的基本原理 逐次逼近式 A/D 转换器是一种速度快、精度高的 A/D 转换器，其转换原理“逐位比 较” ，比较过程类似于用砝码在天平上称物体的质量。一个 N 位的逐次逼近式 A/D 转换器 的原理图， 这种 A/D 转换器是 D/A 转换为基础的，加上比较器、N 位的逐次逼近寄存器、置数控 制逻辑电路以及时钟等组成。其转换原理如下： 在启动信号控制下，置数控制逻辑电路 9 置 N 位寄存器最高位（D）为 1，其余位清零，N 位寄存器的内容经 D/A 转换后得到整 1N 个量程一半的模拟电压，与输出电压成比例。若时，则保留 D=1；若 N V X V X V N V 1N 时，则 D请零。然后，控制逻辑使寄存器下一位（D）置 1，与上次的结果 X V N V 1N2N 一起经 D/A 转换后与比较，重复上述过程，直至判断出位取 1 还是取 0 为止，此时 X V 0 D DONE 信号有效。表示转换结束。这样，经过 N 次比较后，N 为寄存器状态就是转换后数 字量数据，经输出缓冲器读出。整个转换过程就是逐次比较逼近式的过程。其转化速度 由始终频率决定，一般在几微秒到上百微秒之间。 例如 ADC0809，时钟频率是 640KHz 时，转换时间为 100。s ADC0809 芯片 本设计采用逐次逼近式 A/D 转换芯片 ADC0809，下面介绍 ADC0809： ADC0809 是一种 8 路 8 位逐位逼近式 A/D 转换器。 1ADC0809 的主要特性 (1)分辨率为 8 位； (2)转换电压为-5V+5V； (3)转换路数为 8 路模拟量； (4)转换时间为 100；s (5)转换绝对误差小于1LSB； (6)功耗仅为 15mW； (7)单一+5V 电源。 2ADC0809 内部结构及外部引脚 ADC0809 内部结构如图 3.3 所示，它由片内带有锁存功能的 8 通道模拟多路开关，一 个高阻抗的斩波比较器，一个带有 256 个电阻分压器的树状开关网络，一个控制逻辑环 节，8 位逐次逼近数码寄存器和 8 位三态输出锁存器组成。 8 个输入量受多路开关控制，当选中某路时，该路模拟量信号进入比较器与 D/A X V 输出的比较，直至与相等或达到允许误差为止，然后将对应的的数码寄存器 R V R V X V X V ST CLK 8 路 模 拟 量 开 关 地址锁存 与译码器 8 路 A/D 转换 器 三 态 输 出 锁 存 器 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 VREF(+) VREF(-) OE EOC D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 10 值送入三态锁存器。当 OE 有效时，便可输出对应的的 8 为数码。 X V 要想实现电路的复位，必须保证，在 RESET 引脚上提供 10MS 以上稳定的高电平 4.4.3 显示电路： 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:14-Jan-2003Sheet of File:C:Documents and SettingsxiongdiPREVIO21.DDBDrawn By: A 1 B 2 Q0 3 Q1 4 Q2 5 Q3 6 Q4 10 Q5 11 Q6 12 Q7 13 CLK 8 MR 9 U? 74LS164 A 1 B 2 Q0 3 Q1 4 Q2 5 Q3 6 Q4 10 Q5 11 Q6 12 Q7 13 CLK 8 MR 9 U? 74LS164 A 1 B 2 Q0 3 Q1 4 Q2 5 Q3 6 Q4 10 Q5 11 Q6 12 Q7 13 CLK 8 MR 9 U? 74LS164 A 1 B 2 Q0 3 Q1 4 Q2 5 Q3 6 Q4 10 Q5 11 Q6 12 Q7 13 CLK 8 MR 9 U? 74LS164 VCC 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 RP? RESPACK4 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 RP? RESPACK4 a bf c g d e DPY 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp a bf c g d e DPY 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp PXD 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 RP? RESPACK4 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 RP? RESPACK4 dp g f e d c a b dp g f e c d b a DPY DPY d g c b dp a e f d g c b a f e dp 图4.显示电路 电路原理如图所示,在这里是以八个按键,四个数码管显示为例来说明这种设计思想 的,对于多个按键及显示,其思路是一样的。 1. 显示部分电路： 显示采用动态扫描方式,显示器件选用共阴极数码管,它们的段码端连在一起后通过 电阻与单片机的P0 口相连,由P0 口输出要显示的内容,其中电阻R1R8 起限制电流的保 护作用。P2. 0P2. 2 通过三极管分别与数码管的公共端相连,用来决定当前哪一个数 码管显示。三极管是用来增强单片机I/ O 口输出的驱动能力,以保证数码管能够正常发 光。 2.按键部分电路： 八个按键SW1SW8 的一端连在一起后接在单片机的外部中断口INT0 上,四个按键的 另一端则分别通过一个二极管与数码管位选控制端相连。当有按键按下,且对应的数码管 位选控制端为低电平时,就会引起单片机INT0 中断。 11 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:14-Jan-2003Sheet of File:F:.DdbDrawn By: A0 2 A1 3 A2 4 A3 5 A4 6 A5 7 A6 8 A7 9 B0 18 B1 17 B2 16 B3 15 B4 14 B5 13 B6 12 B7 11 E 19 DIR 1 U? 74LS245 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 Y2 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 R 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 SW VCC 图5. 键盘输入电路 3. 工作原理： 显示部分和常规的动态显示完全相同,单片机的P2. 0P2. 3 作为位选控制端,且低 电平有效。这样,就会以某一时间间隔在P2. 0P2. 2 上循环输出,使某一位为低电平, 其余为高电平,保证在P2. 0P2. 3 口上,同时只有一位为电平。而按键是和它们分别相 连的,当某一按键按下,和它相连的输出口又为低电平时,就会引起INT0 中断。当单片机 进入INT0 中断时,就说明有按键按下,再根据当时是控制哪一位数码管显示就可判断出是 哪一个按键按下,然后就可进行相应的按键处理。其中,二极管D1D3 也是必不可少的, 它是为了防止按键影响码管的正常显示。假如电路中没有这些二极管,则当同时有两个按 键按下时,无论其中哪一个对应的数码管位选控制端为低电平,由于按键已经将它们直接 相连,对应的两个数码管的位选端会同时有效。这样,这两位数码管就不能正常显示。而 在电路中设计了二极管D1D3 后,一方面仍可保证有按键按下时,控制显示位的低电平能 引起INT0 中断,另一方面当有两个按键同时按下时,由于二极管的反向截止作用,即使它 们所对应的控制显示位有一个为低电平,也不会对另一个造成影响,保证了数码管 的正常显示。 4.4.4 报警电路： 报警电路是利用光信号对车辆进行控制的，在没有信号输入时，报警器处于等待状 态，一切工作均处于低功耗状态，而当有信号输入时，报警器启动，并由8051芯片的程 序控制而完成达到对车库车辆的检测工作，本设计采用单通道两路声光报警器，安放在 上下行通道的两侧，其电路原理图如图所示： 12 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:14-Jan-2003Sheet of File:C:Documents and SettingsxiongdiPREVIO21.DDBDrawn By: 12 4 56 9561 P1.0 P1.1 VCC1 2 3 U?A 74LS00 1 2 3 U?A 74LS00 P1.7 1K Q? NPN Q? NPN LS? SPEAKER C? CAP R? RES2 R? RES2 R? RES2 D? DIODE 1 2 3 U?A 74LS00 P1.2 1 2 3 U?A 74LS00 12 34 56 78 JP? MAX485 R? RES2 R? RES2 R? RES2 P2.2 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:14-Jan-2003Sheet of File:C:Documents and SettingsxiongdiPREVIO21.DDBDrawn By: 12 4 56 9561 P1.0 P1.1 VCC1 2 3 U?A 74LS00 1 2 3 U?A 74LS00 P1.7 1K Q? NPN Q? NPN LS? SPEAKER C? CAP R? RES2 R? RES2 R? RES2 D? DIODE 1 2 3 U?A 74LS00 P1.2 1 2 3 U?A 74LS00 12 34 56 78 JP? MAX485 R? RES2 R? RES2 R? RES2 P2.2 图6.报警电路 4.4.5 电源电路： 电源电路主要是由变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路等几部分组成，其 工作原理：当交流加到变压器的高压侧时，其通过其内部的线圈将电压转换到需要的电 压植，再由低压侧输出到桥式整流电路，把其变成脉动的直流电，再由电容滤波电路把 13 其交流成分滤除，再经过稳压电路把其电压稳定输出，得到较好的直流电。其电源具有 结构简单，使用方便，稳定性能好，电压质量高等优点，具有较高的实用功能。 123456 A B C D 654321 D C B A C? CAP C? CAP C? ELECTRO1 C? ELECTRO1 C? ELECTRO1 C? ELECTRO1 1 2 3 4 D? BRIDGE1 T? TRANS1 Vin 1 GND 2 Vout 3 U? VOLTREG Vin 1 GND 2 Vout 3 U? VOLTREG MG? INDUCTOR1 L? INDUCTOR1 图 7.电源电路 4.5. 设计程序框图及其程序 N Y N Y 开始 控制程序初始 化 外部中断初始 化 是否有键输 入 数据初始化 键盘程序控 制 显示当前数 据 结 束 开 始始 计数器清 0 置数据指 针 是否有键按 下 调整指针 计数加 1 存 数 结 束 14 图 键盘控制子程序框图 图 报警子程序框图 主程序： ORG 0000H 开 始 保持现场 定时赋初值 刷新显示 当前显示位置加 1 是否有铵键按 下 调用控制子程 序 显示数加 1 中断返回 开 始 保护现场 是否有信号 引发报警 结 束 15 DATA EQU BUFER EQU ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H MOV A，#00H MOV R0，#10H MOV R1，#20H MOV R2，#30H MLPO： LCALL CLEAR LCALL DISP ；调试显示子程序 LCALL CZ MOV A， #01H INC R0 INC R3 MOV A #00H DEC R2 DEC R3 JMNP SETB ETO LJMP MLP0 NEXTB0：CJNE A #00H NEXTC NEXTB1：LACLL DISP LACLL KEY SM