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图8 AT89S52单片机内部结构图
2.3.2 显示驱动器MAX7219
MAX7219是一种高集成化的串行输入输出共阴极显示驱动器,可实现微处理器与7段码的接口,可以显示8位或64位单一LED。芯片上包括BCD码译码器、多位扫描电路、段驱动器、位驱动器、内含8×8位静态RAM ,用于存放显示数据。只需外接一个电阻就可为所有的LED提供段电流。MAX7219的三线串行接口适用于所有微处理器,单一位数据可被寻址和修正,无需重写整个显示器。MAX7219具有软件译码和硬件译码两种功能,软件译码是根据各段笔划与数据位的对应关系进行编码,硬件译码采用BCD码(简称B码)译码。MAX7219工作模式包括150μA低压电源关闭模式、模拟数字亮度控制、限扫寄存器(允许用户从第1位数字显示到第8位)及测试模式(点亮所有LED)。
MAX1279引脚图如图9所示,引脚功能如表3所列。串行输入数据在时钟上升沿时移入内部的16位移位寄存器在装载的上升沿时数据被锁存在每一位或寄存器中。装载信号必须在第16个时钟上升沿发生时或之后达到高电平,但要在下一个时钟的上升沿和数据丢失之前到达。串行输入数据通过移位寄存器传输, 在以后数据输出的16.5个时钟循环出现,数据在时钟的下降沿记录下来。数据各位记录为D0～D15(如表2所列) , D8～D11为移位寄存器地址, D0～D7为数据, D12～D15是无关位。第一位接收到的位是最高位D15。D7为数据最高有效位,D0 为数据最低有效位。
图9 MAX7291引脚图
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MAX7219的功能特点 10MHz连续串行口 独立的LED段控制
数字的译码与非译码选择 150μA的低功耗关闭模式 亮度的数字和模拟控制 高电压中断显示 共阴极LED显示驱动
限制回转电流的段驱动来减少EMI（MAX7221）
? SPI, QSPI, MICROWIRE串行接口（MAX7221） ? 24脚的 DIP和 SO 封装
表3 MAX7219的引脚功能 引脚 1 2、3、5、6、7、8、10、11 4、9 12 13 14～17,2～23 18 19 20 名称 DIN DIG0～7 GND LOAD CLK A～G,DP Iset V+ DOUT 功能 串行数据输入端,时钟上升沿时,数据存入内部的16 位移位寄存器2 ,3 数码管位驱动线(8 位) 地线(两脚必须相连) 输入数据装载端。在装载的上升沿,串行输入的最后一个16 位数据被锁存 时钟输入端。最大频率10MHz ,时钟上升沿时数据移入,时钟下降沿时数据从串行数据输出口输出 数码管段驱动线(8 段) 段电流输入端。通过连接在V + 端与Iset 端之间的电阻Rset 设置段电流的大小 电源 串行数据输出端。从DIN 端输入的数据经过16. 5 个时钟周期后输出到DOUT 端 2.3.2 4位一体8位数码管
显示用七段八位数码管显示。七段数码管在工业控制中有着很广泛的应用,例如用来显示温度、数量、重量、日期、时间，还可以用来显示比赛的比分等。这里用的是普通的发红光的4位一体7段数码管。其引脚图如图10所示：
图10 七段数码管引脚图
显示板使用MAX7219驱动两个共阴四位七段红色数码管显示数字。使MAX7219的SEG端口加电阻与阴极的数码管连接，来控制数码管的显示数据。因为使用MAX7219驱动数码管显示，亮度稳定，不闪烁，传统数码管显示驱动电路占用的系统资源较多。若为动态显示，则
8位数码管显示驱动电路一般由1 片8255 和4片5407构成，不仅占用硬件资源多，而且需要通过软件定时刷新，故占用软件资源也不少；若为静态显示，则8 位数码管显示驱动电路一般由8片54LS164构成，所占用硬件资源太多。MAX7219以其串行接口的传输速率可达10 MHz，独立的发光二极管段控制，译码与非译码两种显示方式可选，数字、模拟两种亮度控制方式，可以级联使用,显示接口简单等特点，而采用1片MAX7219便可完成8位数码管的显示驱动任务。如图11所示：
图11 显示计数模块总图
2.4报警指示模块的设计
将单片机芯片的P0.0和P0.1来作为显示车位状况的输出端。将P0.0接红色二极管，当其发红光报警指示时表示停车场已满即无停车位。将P0.1接绿色二极管，当其发绿光指示时表示停车场未满即还有停车位。但由于P0口的输出电路是漏极开路，换言之，当P0作为输出时，上拉场效晶体管截止 。所以，必须外接上拉电阻才能有高电平。如图12所示：
图12 报警指示电路
2.5手动键盘输入模块的设计
键盘工作方式有3种，即程序控制扫描、定时扫描和中断扫描。程序控制扫描方式是指单片机在空闲时，才调用键盘扫描子程序，并反复地扫描键盘，直到用户从键盘上输入命令或数据，而在执行键入命令或处理键入数据过程中，CPU将不再响应键入要求，直到CPU重新扫描键盘为止；定时扫描方式就是每隔一定时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器产生一定的时间的定时，当定时时间到就产生定时器溢出中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键执行响应的键功能程序；键盘工作在程序控制扫描方式时，当无键按下时CPU要不间断的扫描键盘，直到有键按下为止。如果CPU要处理很多事情，这种方式将不能适应。定时扫描方式只要时间一到，CPU就去扫描键盘，工作效率有了进一步的提高。但这两种方式常使CPU处于空扫状态，而中断方式下，CPU可以一直处理自己的工作，直到有键闭合时发出中断申请，CPU响应中断，执行相应的中断服务程序，才对键盘进行扫描，从而提高了CPU的工作效率。
本系统用的是程序控制扫描和中断扫描两种方式相结合的方式。如图13所示。SW1是编程扫描方式，此开关用于改变显示模块的数码管状态，该开关断开时，P0.3为低电平，数码管显示停车场剩余车位量。P0.3闭合时，为高电平，数码管显示停车场全部车位量。 SW2、SW3、SW4用于手动调节剩余车位和全部车位数。SW2为确定键，利用定时器1（T1）进行中断扫描；SW3为数字加，利用外部中断1（INT1）进行中断扫描；SW4为数字减，利用外部中断0（INT0）进行中断扫描。当SW1断开时，其它三个开关调节的是剩余车位的数量，使计数出错时不至于重启系统或系统初始化时使用。当SW1闭合时，则是调节全部车位总数的数量。
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