湖南理工学院毕业设计(论文)
第4章 硬件设计与制作
4.1 硬件电路
系统硬件设计主要包含单片机模块、DS1302实时时钟模块、AEE4霍耳传感测距模块、按键模块、AT24C02掉电存储模块和数码管显示模块等六个主要模块。 4.1.1 单片机的最小应用系统
51单片机 [23-26]的最小的应用系统是单片机系统的最基本的组成部分，尽管仅有40个引脚，但是有许多拓展功能，所以要根据不同的课题设计不同的外围电路，然后编写相应的程序来控制整个系统。在整个系统中，单片机控制电路是整个系统的核心。单片机最小应用系统如图4.1（按章排序）所示。
图4.1最小应用系统图
4.1.2 标准时钟模块
采用DS1302作为实时时钟芯片，标准时钟部分如图4.2所示。
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图4.2 标准时钟模块图
4.1.3 霍尔传感测距模块
由于霍尔传感器在元件库中不存在，但根据霍尔在靠近磁场时会产生一个低电平，下降沿触发单片机外部中断0，和按键效果一致。因此可以用一个按键进行替代。霍尔传感测距模块如图4.3所示。
图4.3 霍尔传感测距模块图
4.1.4 按键模块
采用四个按键控制分频显示。按键模块如图4.4所示。
图4.4 按键模块图（图、名同页）
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按键说明：
SW1（P3.0）：定义4个按键的位置，启动计价开关； SW2（P3.1）：当前时间；
SW3（P3.6）：清楚存储芯片里数据，关闭定时器、外部中断，停止计价； SW4（P3.7）：显示乘客上车到现在所用时间。 4.1.5 掉电存储保护模块
电路掉电保护选用了AT24C02芯片来完成此部分功能。当系统重新上电，自动呼叫存储器读取程序，将存储器内的信息，读到缓存单元中，供主程序使用。掉电存储保护模块如图4.5所示。
图4.5 掉电存储保护模块图
4.1.6 显示模块
用八个七段数码管来实现时钟、计价、里程等数据的显示。显示模块图如图4.6所示。（Protues原理图详见附录一）
图4.6 显示模块图
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4.2 实物制作
4.2.1 材料清单
购买材料，清单如表4.1所示。
表4.1 材料清单（三线表）
名称 51单片机学习板 A44E霍尔传感器
电阻 磁铁 彩色杜邦线
电阻和传感器各购买两份，一份为备用。 4.2.2 调试与实验
数量 1块 2个 2个 1块 1排
按原理图进行焊接，确保接线无误。实物图如图4.7所示。（实物作品详见附录三）
图4.7 硬件作品实物图 （每个图都有对应图名）
对实物进行调试与实验，最终实验结果如图4.8所示。
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（a）显示单价
（b）显示单价、里程、金额
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