機(jī)動(dòng)車尾號(hào)限行提示器

機(jī)動(dòng)車“尾號(hào)限行”的輪號(hào)使不少記性不佳的有車族被限行日期搞得有點(diǎn)暈。特別是那些家里有不止一輛車的人，要分別記住兩輛車兩天限行且對(duì)號(hào)入座，說(shuō)起來(lái)容易，但做起來(lái)真的有一點(diǎn)點(diǎn)難度。本文介紹一種機(jī)動(dòng)車尾號(hào)限行控制器，可以解決司機(jī)們的上述煩惱。

一、電路組成及原理

該控制器電路見(jiàn)圖1，它由輸入電路、日期產(chǎn)生電路、LCD顯示電路、輸出控制電路、單片機(jī)和電源組成。自己的車牌尾號(hào)由DIP開(kāi)關(guān)S1輸入到DS1302芯片中保存，當(dāng)司機(jī)發(fā)動(dòng)汽車時(shí)，控制器將自動(dòng)與限行的車牌號(hào)對(duì)比，若當(dāng)天是限行日，則在液晶屏幕上顯示提示信息，同時(shí)切斷啟動(dòng)電機(jī)開(kāi)關(guān)線，使汽車不能啟動(dòng)；若當(dāng)天不是限行日，則汽車即可正常使用。

1. 輸入電路

由于車牌尾號(hào)和日期、時(shí)間不需要經(jīng)常輸入，所以輸入電路采用了DIP開(kāi)關(guān)S1 和4個(gè)10kΩ電阻組成鍵盤(pán)電路，DIP開(kāi)關(guān)如圖2所示，其優(yōu)點(diǎn)是體積小，可靠性高。S1中的開(kāi)關(guān)1是限行選擇開(kāi)關(guān)，當(dāng)它處于OFF位置時(shí)，取消限行管制，該控制器不起作用。只有當(dāng)它處于ON位置時(shí)，機(jī)動(dòng)車尾號(hào)限行控制器才起作用。開(kāi)關(guān)2是功能選擇開(kāi)關(guān)，可以選擇不同的輸入功能。開(kāi)關(guān)3是數(shù)字“加”鍵，開(kāi)關(guān)4是數(shù)字“減”鍵。通過(guò)2、3、4開(kāi)關(guān)的配合使用可設(shè)置控制器的初始年、月、日、時(shí)、分、秒和自己的車牌尾號(hào)。

圖1 機(jī)動(dòng)車尾號(hào)限行控制器電路

圖2 DIP開(kāi)關(guān)

2. 日期產(chǎn)生電路

日期產(chǎn)生電路的芯片型號(hào)是DS1302，其引腳圖見(jiàn)圖3 。它是一種高性能低功耗時(shí)鐘芯片,包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31 字節(jié)的靜態(tài)RAM，可實(shí)時(shí)地對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月以及閏年進(jìn)行計(jì)數(shù)處理。31字節(jié)的高速RAM通過(guò)外接充電電池可長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)。正常工作時(shí)DS1302芯片還能慢速為電池充電。它能在2.5～5.5V 電源下可靠工作，在2.5V時(shí)耗電小于300nA。在主電源關(guān)閉的情況下，能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302芯片有8個(gè)引腳，2、3腳X1、X2是晶體引腳，晶體的頻率是32.768kHz 。1腳是主電源引腳VCC2，8腳是備用電源引腳VCC1，當(dāng)VCC2小于VCC1電壓0.2V以下時(shí)，VCC1給DS1302芯片供電。5腳是復(fù)位引腳，RST低電平有效。7腳是串行時(shí)鐘引腳SCLK。6腳是串行數(shù)據(jù)輸入/輸出腳I/O，它和SCLK配合與單片機(jī)交換數(shù)據(jù)。4腳是電源地。

圖3 DS1302引腳圖

圖4 電源電路

3. LCD顯示電路

LCD顯示電路采用的是12232F，它內(nèi)置了8192個(gè)16×16點(diǎn)漢字和128個(gè)16×8點(diǎn)ASCII字符集。它主要由行驅(qū)動(dòng)/列驅(qū)動(dòng)器及128×32全點(diǎn)陣液晶顯示器組成?？赏瓿蓤D形顯示，也可以顯示7.5×2個(gè)（16×16點(diǎn)陣）漢字。它與單片機(jī)采用串行方式交換數(shù)據(jù)。1 2 2 3 2 F 有8 個(gè)引腳， 1 腳是電源地V S S 。2 腳是電源正V D D（3.0～5.5V）。3腳是對(duì)比度調(diào)整V l c d 。4 腳是串行同步時(shí)鐘輸入腳CLK，上升沿時(shí)讀取SID數(shù)據(jù)。5腳是串行數(shù)據(jù)輸入腳SID。6腳是片選腳，高電平有效。7腳是背光源正BL+。8腳是背光源負(fù)BL-。

4. 輸出控制電路

輸出控制電路由R2、VT1、VD1、K1組成。其中VD1是保護(hù)管，避免VT1截止時(shí)K1產(chǎn)生的感應(yīng)電壓把VT1損壞。當(dāng)控制系統(tǒng)判斷出今日該車尾號(hào)限行時(shí)，則在IC2的P1.3輸出一個(gè)高電平使VT1飽和導(dǎo)通，K1線圈得電，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，機(jī)動(dòng)車啟動(dòng)開(kāi)關(guān)線斷開(kāi)，使機(jī)動(dòng)車不能發(fā)動(dòng)。同時(shí)在LCD顯示屏上顯示“今日不能開(kāi)車”的信息提醒司機(jī)注意。

5. 單片機(jī)和電源

為了便于大家制作，本控制器選用AT89C2051為控制核心。由于它內(nèi)部程序存儲(chǔ)器為Flash，所以修改內(nèi)部程序十分方便快捷，只要配備一個(gè)可以編程89C2051的編程器即可。調(diào)試人員可以采用程序編輯、編譯、固化和插到電路板中試驗(yàn)這樣反復(fù)循環(huán)的方法，對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，這種調(diào)試方法并不困難。AT89C2051是20引腳的與8051兼容的8位高性能單片機(jī)。圖1中C1、C2、晶體與單片機(jī)內(nèi)部電路組成了時(shí)鐘電路。C3、R3構(gòu)成了上電復(fù)位電路。本控制器的電源取自汽車的Acc線，通過(guò)7805穩(wěn)壓提供穩(wěn)定的5V電源電壓。電源電路見(jiàn)圖4，其中C1、C2和C3是濾波電容。

二、程序結(jié)構(gòu)及原理

該程序用C 語(yǔ)言編寫(xiě)，其程序結(jié)構(gòu)包括參數(shù)輸入模塊、顯示模塊和控制輸出模塊。在程序的參數(shù)輸入模塊中，主要涉及DS1302時(shí)鐘芯片的編程。通過(guò)輸入模塊程序，給DS1302設(shè)置初始的年、月、日及時(shí)間的初值，然后輸入自己的車牌尾號(hào)。

程序首先檢查與S1的開(kāi)關(guān)2相連的P3.1腳，每檢測(cè)到一個(gè)脈沖，“功能選擇”變量值加1。具體要輸入什么參數(shù)，由變量“功能選擇”的數(shù)值決定，見(jiàn)附表。

圖5 程序流程圖

附表 功能鍵說(shuō)明

再檢查與S1的開(kāi)關(guān)3相連的P3.2腳，每檢測(cè)到一個(gè)脈沖，給相應(yīng)的變量加1。例如“功能選擇”變量=7，表示要輸入車牌尾號(hào)。P3.2腳每得到一個(gè)脈沖，車牌尾號(hào)變量加1。與S1的開(kāi)關(guān)3相連的P3.3腳，每輸入一個(gè)脈沖，給相應(yīng)的變量減1。

顯示模塊主要涉及對(duì)12232F芯片進(jìn)行編程，包括液