机动车尾号限行提示器

机动车“尾号限行”的轮号使不少记性不佳的有车族被限行日期搞得有点晕。特别是那些家里有不止一辆车的人，要分别记住两辆车两天限行且对号入座，说起来容易，但做起来真的有一点点难度。本文介绍一种机动车尾号限行控制器，可以解决司机们的上述烦恼。

一、电路组成及原理

该控制器电路见图1，它由输入电路、日期产生电路、LCD显示电路、输出控制电路、单片机和电源组成。自己的车牌尾号由DIP开关S1输入到DS1302芯片中保存，当司机发动汽车时，控制器将自动与限行的车牌号对比，若当天是限行日，则在液晶屏幕上显示提示信息，同时切断启动电机开关线，使汽车不能启动；若当天不是限行日，则汽车即可正常使用。

1. 输入电路

由于车牌尾号和日期、时间不需要经常输入，所以输入电路采用了DIP开关S1 和4个10kΩ电阻组成键盘电路，DIP开关如图2所示，其优点是体积小，可靠性高。S1中的开关1是限行选择开关，当它处于OFF位置时，取消限行管制，该控制器不起作用。只有当它处于ON位置时，机动车尾号限行控制器才起作用。开关2是功能选择开关，可以选择不同的输入功能。开关3是数字“加”键，开关4是数字“减”键。通过2、3、4开关的配合使用可设置控制器的初始年、月、日、时、分、秒和自己的车牌尾号。

图1 机动车尾号限行控制器电路

图2 DIP开关

2. 日期产生电路

日期产生电路的芯片型号是DS1302，其引脚图见图3 。它是一种高性能低功耗时钟芯片,包括实时时钟/日历和31 字节的静态RAM，可实时地对秒、分、时、日、周、月以及闰年进行计数处理。31字节的高速RAM通过外接充电电池可长期保存数据。正常工作时DS1302芯片还能慢速为电池充电。它能在2.5～5.5V 电源下可靠工作，在2.5V时耗电小于300nA。在主电源关闭的情况下，能保持时钟的连续运行。DS1302芯片有8个引脚，2、3脚X1、X2是晶体引脚，晶体的频率是32.768kHz 。1脚是主电源引脚VCC2，8脚是备用电源引脚VCC1，当VCC2小于VCC1电压0.2V以下时，VCC1给DS1302芯片供电。5脚是复位引脚，RST低电平有效。7脚是串行时钟引脚SCLK。6脚是串行数据输入/输出脚I/O，它和SCLK配合与单片机交换数据。4脚是电源地。

图3 DS1302引脚图

图4 电源电路

3. LCD显示电路

LCD显示电路采用的是12232F，它内置了8192个16×16点汉字和128个16×8点ASCII字符集。它主要由行驱动/列驱动器及128×32全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示，也可以显示7.5×2个（16×16点阵）汉字。它与单片机采用串行方式交换数据。1 2 2 3 2 F 有8 个引脚， 1 脚是电源地V S S 。2 脚是电源正V D D（3.0～5.5V）。3脚是对比度调整V l c d 。4 脚是串行同步时钟输入脚CLK，上升沿时读取SID数据。5脚是串行数据输入脚SID。6脚是片选脚，高电平有效。7脚是背光源正BL+。8脚是背光源负BL-。

4. 输出控制电路

输出控制电路由R2、VT1、VD1、K1组成。其中VD1是保护管，避免VT1截止时K1产生的感应电压把VT1损坏。当控制系统判断出今日该车尾号限行时，则在IC2的P1.3输出一个高电平使VT1饱和导通，K1线圈得电，常闭触点断开，机动车启动开关线断开，使机动车不能发动。同时在LCD显示屏上显示“今日不能开车”的信息提醒司机注意。

5. 单片机和电源

为了便于大家制作，本控制器选用AT89C2051为控制核心。由于它内部程序存储器为Flash，所以修改内部程序十分方便快捷，只要配备一个可以编程89C2051的编程器即可。调试人员可以采用程序编辑、编译、固化和插到电路板中试验这样反复循环的方法，对大多数人来说，这种调试方法并不困难。AT89C2051是20引脚的与8051兼容的8位高性能单片机。图1中C1、C2、晶体与单片机内部电路组成了时钟电路。C3、R3构成了上电复位电路。本控制器的电源取自汽车的Acc线，通过7805稳压提供稳定的5V电源电压。电源电路见图4，其中C1、C2和C3是滤波电容。

二、程序结构及原理

该程序用C 语言编写，其程序结构包括参数输入模块、显示模块和控制输出模块。在程序的参数输入模块中，主要涉及DS1302时钟芯片的编程。通过输入模块程序，给DS1302设置初始的年、月、日及时间的初值，然后输入自己的车牌尾号。

程序首先检查与S1的开关2相连的P3.1脚，每检测到一个脉冲，“功能选择”变量值加1。具体要输入什么参数，由变量“功能选择”的数值决定，见附表。

图5 程序流程图

附表 功能键说明

再检查与S1的开关3相连的P3.2脚，每检测到一个脉冲，给相应的变量加1。例如“功能选择”变量=7，表示要输入车牌尾号。P3.2脚每得到一个脉冲，车牌尾号变量加1。与S1的开关3相连的P3.