51单片机出租车计价系统设计+源程序(3)
pic3 AT89C51单片机引脚及实物pic
下面介绍单片机AT89C51的各主要引脚的工作方式和特性：
—VCC：供电电压。
—GND：接地。
—P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每个管脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚写“1”时，被定义为高阻输入。
—P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入“1”后，电位被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
—P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
—P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：
P3.0 RXD(串行输入口)
P3.1 TXD(串行输出口)
P3.2 0INT(外部中断0)
P3.3 1INT(外部中断1)
P3.4 T0(记时器0外部输入)
P3.5 T1(记时器1外部输入)
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。
由上pic2（出租车计价系统硬件原理pic）可知，与AT89C51单片机主控模块相连的有车轮转速采集模块、时钟模块、超速及低速模块、键盘显示模块等。这些模块统一由AT89C51单片机主控模块控制以达到实现出整个租车计价系统协调工作的目的。单片机作为整个系统的主控模块，它承担的是整个系统控制任务和部分功能性任务，还有很多具体功能需要其他模块共同协作完成，接下来将会分别介绍上述的这些模块的构成和功能。
2．3车轮转速采集模块
本出租车计价系统的车轮转速采集模块主要由A44E霍尔传感器实现。
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场类传感器。霍尔效应是一种磁电效应，当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的平行于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应。这个电势差也被称为霍尔电势差。
A44E集成霍尔开关有5个基本组成部分，分别是：稳压器A、霍尔电势发生器B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E。(1)、（2）、（3）代表A44E集成霍尔开关的三个引脚开关。(A44E霍尔传感器原理pic如pic4所示，pica为霍尔开关外形pic，picb为霍尔开关传感器输出特性pic)
pic4 A44E霍尔传感器原理pic
A44E霍尔传感器是本出租车计价系统的一项基础部件, 它可以将出租车行驶时车轮的车轮转速信息转换成脉冲信号。它的工作电压范围相较于其他传感器电压范围较大 ,为4.5-18V, 符合TTL电平输出的信号标准, 在不借用其他芯片的情况下，就可直接与单片机的I/O 端口相连, 最高频率可达到1MHz。具体操作方法如下：在汽车联轴器按等间隔嵌入4个小磁钢，将霍尔传感器A44E的感应面对准小磁钢的磁极并固定起来，根据霍尔效应，每当霍尔传感器A44E检测到小磁钢经过传感器位置时就会输出脉冲，由于车轮上嵌入的小磁钢有四个，所以霍尔传感器每输出四个脉冲就表明车轮转了一圈，霍尔传感器将脉冲数送入AT89C51单片机的P3. 2引脚。然后由单片机根据脉冲数折算成里程数，最终在显示模块上呈现。（车轮转速采集模块原理pic如pic5所示）
车轮转速采集模块原理pic
2．4时钟模块
本出租车计价系统的时钟模块主要由DS1302构成。DS1302是一种慢速充电时钟芯片。它是由美国DALLAS公司生产的一种低功耗、高性能、接口简单、价格低廉、使用方便、带RAM的实时时钟芯片。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，并含有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V(2.5V时耗电小于300nA)。它在与CPU进行同步通信时，需要与CPU有三根线相连（DS1302与CPU连接的硬件原理pic如pic6所示），并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。