基于單片機出租車計費系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展，帶動汽車行業(yè)快速發(fā)展，出租車日益普遍化，在市場經(jīng)濟的環(huán)境下，出租車計費的公平性也成了大家在意的話題。了解在出租車上應(yīng)用的計費系統(tǒng)，對我們?nèi)粘３鲂杏兴鶐椭?lt;/p><p>　　本設(shè)計主要分為三章，第一章主要分析并實現(xiàn)了255的計數(shù)功能，主要是利用計數(shù)器對外部傳感器檢測的脈沖計數(shù)；第二章主

2、要分析并實現(xiàn)50000計數(shù)功能，主要也是利用計數(shù)器對外部傳感器檢測的脈沖計數(shù)，當車速很快時在一秒時間內(nèi)就會產(chǎn)生很多脈沖，這樣就可以防止溢出的情況；第三章主要分析和實現(xiàn)出租車機會系統(tǒng)以及它所用實現(xiàn)的外部硬件電路和軟件。</p><p>　　本出租車計費系統(tǒng)由單片機AT89C51和一些外圍電路組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、顯示清晰、功能強大等特點。</p><p>　　本方案使用液晶LCD_1

3、602作為顯示器，可以顯示數(shù)字使系統(tǒng)信息一目了然。比較真實地模擬出租車的空車、載客、到站及對各狀況的費用的計算、統(tǒng)計和顯示等功能。</p><p>　　本系統(tǒng)涉及到的理論知識有： AT89C51單片機工作原理及應(yīng)用，液晶的使用，出租車計費系統(tǒng)的原理和實現(xiàn)方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞：單片機AT89C51 、 出租車計費系統(tǒng) 、 LCD_1602</p><p&g

4、t;<b>　　Abstract</b></p><p>　　With the development of economy, the rapid development of automobile industry, the taxi increasingly common, in the environment of market economy, fairness taxi billi

5、ng became people care about the topic. Understand the accounting system in the taxi, on our daily travel help.</p><p>　　This design is mainly divided into three chapters, the first chapter mainly analyzes an

6、d realizes 255 count features, mainly is the pulse count detection of external sensor using counter; the second chapter mainly analysis and the realization of the 50000 counting function, mainly is the use of pulse count

7、ing counter the external sensor detection, when the speed very quickly when in a second time in a lot of pulse, so that we can prevent overflow; taxi opportunity system and its external hardwar</p><p>　　The

8、taxi billing system is composed of MCU AT89C51 and peripheral circuit, has the advantages of simple structure, convenient operation, clear display, powerful features.</p><p>　　This scheme uses LCD_1602 as a

9、liquid crystal display, can display numbers enables the system information stick out a mile. A real simulation of empty taxis, passenger, arrival of the situation and the cost calculation, statistics and display function

10、.</p><p>　　Theory of knowledge involved in this system are: AT89C51 single-chip microcomputer principle and application, the use of liquid crystal, principle and realization method of the taxi billing system

11、.</p><p>　　Keywords :single chip microcomputer AT89C51, taxi billing system, LCD_1602</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　Abstra

12、ct2</p><p><b>　　目 錄3</b></p><p>　　第一章 總體設(shè)計方案及要求4</p><p>　　1.1 255計數(shù)器的設(shè)計方案5</p><p>　　1.2 50000計數(shù)器的設(shè)計方案5</p><p>　　1.3 出租車計費系統(tǒng)的設(shè)計方案6<

13、/p><p>　　1.4 課程設(shè)計的任務(wù)要求7</p><p>　　1.4.1 外部脈沖自動計數(shù)，自動顯示。7</p><p>　　1.4.3 課程設(shè)計的要求7</p><p>　　第二章 硬件電路的設(shè)計8</p><p>　　2.1 單片機的最小系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計8</p><p>

14、　　2. .1.1 單片機AT89S52的介紹9</p><p>　　2.1.2 復(fù)位電路11</p><p>　　2.1.3 時鐘電路12</p><p>　　2.2 顯示硬件電路的設(shè)計12</p><p>　　2.2.1 數(shù)碼管顯示電路12</p><p>　　2.2.2 液晶顯示電路14</p

15、><p>　　2.3 鍵盤硬件電路的設(shè)計16</p><p>　　2.4 串行通信接口電路16</p><p>　　2.5 電源電路的設(shè)計17</p><p>　　2.6 255計數(shù)器的硬件的電路設(shè)計18</p><p>　　2.7 50000計數(shù)器的硬件電路的設(shè)計19</p><p&

16、gt;　　2.8出租車計費系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計21</p><p>　　第三章 軟件設(shè)計22</p><p>　　3.1 255計數(shù)器的軟件設(shè)計23</p><p>　　3.2 50000計數(shù)器的軟件設(shè)計24</p><p>　　3.3 出租車計費系統(tǒng)軟件設(shè)計25</p><p>　　第四章 仿真與調(diào)試2

17、6</p><p>　　4.1 系統(tǒng)的調(diào)試26</p><p>　　4.2 255計數(shù)器的仿真26</p><p>　　4.3 50000計數(shù)器的仿真27</p><p>　　4.3 50000計數(shù)器的仿真28</p><p><b>　　第五章 總結(jié)29</b></p>

18、;<p>　　第六章 附錄一 程序源代碼30</p><p>　　6.1 255計數(shù)器源代碼30</p><p>　　6.2 50000計數(shù)器源代碼34</p><p>　　6.3 出租車計費器程序源代碼38</p><p>　　第七章 附錄二原理圖44</p><p>　　7.1 255

19、計數(shù)器電路圖44</p><p>　　7.2 50000計數(shù)器電路圖45</p><p>　　7.3 出租車計費系統(tǒng)電路圖46</p><p><b>　　參考文獻47</b></p><p><b>　　總體設(shè)計方案及要求</b></p><p>　　本設(shè)計是一

20、個以單片機為控制核心的出租車計費系統(tǒng)，利用外中斷來對外部傳感器檢測的脈沖進行計數(shù)，采用下降沿觸發(fā)方式，當外部的脈沖下降沿到來時，觸發(fā)中斷計數(shù)加一，同時還有與外部的晶振電路、復(fù)位電路、LCD_1602顯示電路和按鍵電路結(jié)合，在與軟件配合就能實現(xiàn)出租車計費。</p><p>　　1.1 255計數(shù)器的設(shè)計方案</p><p>　　以單片機為控制核心255計數(shù)器，實現(xiàn)0~255的加一計數(shù)。利用

21、外中斷來對外部傳感器檢測的脈沖進行計數(shù)，采用下降沿觸發(fā)方式，當外部的脈沖下降沿到來時，觸發(fā)中斷計數(shù)加一，同時還有與外部的晶振電路、復(fù)位電路、顯示電路數(shù)碼管驅(qū)動電路等與在與軟件配合就能實現(xiàn)0~255的計數(shù)。其結(jié)構(gòu)原理框圖如下所示：</p><p>　　圖1.1、255計數(shù)器原理框圖</p><p>　　由原理框圖可以看出255計數(shù)器的設(shè)計思路，用單片機控制處理外部的信號及數(shù)據(jù)信息，同時也將相

22、應(yīng)的信息送給顯示電路顯示。振蕩電路也就是時鐘電路，主要給單片機提供準確的時序讓單片機正常的工作。傳感器檢測的脈沖用于計數(shù)，啟停電路主要用于停止、和啟動計數(shù)器，復(fù)位電路用于單片機死機是復(fù)位從新工作。</p><p>　　1.2 50000計數(shù)器的設(shè)計方案</p><p>　　以單片機為控制核心50000計數(shù)器，實現(xiàn)0~5000的加一計數(shù)。利用外中斷來對外部傳感器檢測的脈沖進行計數(shù)，采用下降

23、沿觸發(fā)方式，當外部的脈沖下降沿到來時，觸發(fā)中斷計數(shù)加一，同時還有與外部的晶振電路、復(fù)位電路、顯示電路數(shù)碼管驅(qū)動電路等與在與軟件配合就能實現(xiàn)0~50000的計數(shù)。其結(jié)構(gòu)原理框圖如下所示：</p><p>　　圖1.2、50000計數(shù)器的原理框圖</p><p>　　由原理框圖可以看出50000計數(shù)器的設(shè)計思路和255計數(shù)器的設(shè)計思路是一樣的，不在復(fù)述。</p><p>

24、;　　1.3 出租車計費系統(tǒng)的設(shè)計方案</p><p>　　出租車計費器具有時鐘，起步價，里程計費，等待計費及顯示幾個功能。本設(shè)計是一個以單片機為控制核心的出租車計費系統(tǒng)，利用單片機豐富的 IO端口，及其控制的靈活性，實現(xiàn)里程計費功能和價格調(diào)節(jié)、顯示功能。，在與軟件配合就能實現(xiàn)出租車計費。其結(jié)構(gòu)原理框圖如下所示：</p><p>　　圖1.3 出租車計費系統(tǒng)原理框圖</p>

25、<p>　　由原理框圖可以看出出租車計費系統(tǒng)思路，用單片機控制處理外部的信號及數(shù)據(jù)信息，同時也將相應(yīng)的信息送給顯示電路顯示。振蕩電路也就是時鐘電路，主要給單片機提供準確的時序讓單片機正常的工作。傳感器檢測的脈沖用于計數(shù)，送給單片機處理，運算出路程和價格。啟停電路主要用于停止和啟動計費，復(fù)位電路用于單片機死機是復(fù)位從新作。</p><p>　　1.4 課程設(shè)計的任務(wù)要求</p><

26、p>　　1.4.1 外部脈沖自動計數(shù)，自動顯示。</p><p>　　1設(shè)計一個255計數(shù)器：0－255計數(shù)，計滿后自動清0，重新計數(shù)（在數(shù)碼管中顯示）。</p><p>　　2設(shè)計一個50000計數(shù)器：0－50000計數(shù)，計滿后自動清0，重新計數(shù)（在數(shù)碼管中顯示）。</p><p>　　1.4.2 設(shè)計一個出租車計費系統(tǒng)：

27、 </p><p>　　起步價為5元（2km以內(nèi)），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m刷新計費一次，在8位數(shù)碼管中，前3位顯示數(shù)碼管顯示里程數(shù),后3位數(shù)碼管顯示價錢（角，元，十元，百元）</p><p>　　1.4.3 課程設(shè)計的要求</p><p>　　1、根據(jù)任務(wù)要求選擇方案、設(shè)計電路、確定元器件型號和參數(shù)<

28、/p><p>　　2、硬件設(shè)計：要求設(shè)計出完整的電路原理圖，包括電源模塊、單片機最小系統(tǒng)電路、按鍵電路、報時電路、顯示電路。</p><p>　　3、軟件設(shè)計：包括編程思路，主程序和各子程序模塊的流程圖及編寫方法，并用匯編語言或C語言編寫出完整的源程序。</p><p>　　4、按圖焊接電路，檢查無誤后通電調(diào)試，調(diào)試電路的功能是否符合要求。 </p>&l

29、t;p>　　5、調(diào)試與仿真：對設(shè)計的硬件和程序進行仿真調(diào)試，并給出仿真結(jié)果。制作實物進行調(diào)試。</p><p><b>　　硬件電路的設(shè)計</b></p><p>　　硬件電路分為255計數(shù)器的硬件電路、50000計數(shù)器的硬件電路和出租車計費系統(tǒng)的硬件電路三部分組成，而三個部分的硬件電路有重疊的地方，都是以單片機為控制核心的，即主控制電路是一樣的，電源電路也是一

30、樣的，255與50000計數(shù)器的顯示電路也是一樣的等等，現(xiàn)將各部分電路的工作原理分析如下</p><p>　　2.1 單片機的最小系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計</p><p>　　單片機的最小系統(tǒng)由單片機和時鐘電路、復(fù)位電路以及電源電路組成，單片機的I/O接相應(yīng)的處理電路，其原理圖如下所示：</p><p>　　圖2.1單片機的最小系統(tǒng)</p><p&g

31、t;　　主機選用INTEL公司的MCS-51系列單片機89C51來實現(xiàn)，利用單片機軟件編程靈活、自由度大的特點，可擦除下載，力求用軟件完善各種控制算法和邏輯控制。本系統(tǒng)選用的89C51芯片時時鐘可達12MHZ，運算速度快，控制功能完善，完全能滿足溫度控制系統(tǒng)的要求。其內(nèi)部具有128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器RAM，還可以通過地址、數(shù)據(jù)線進行外圍擴展。而且內(nèi)部含有4KB的EPROM不需要外擴展存儲器，也有數(shù)據(jù)通信接口，通過TXD、RXD與PC機連接，

32、可以進行人機操作，使得操作更加簡單、方便。具有五個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級，兩個外部中斷、兩個定時中斷還用一個通信中斷</p><p>　　.1.1 單片機AT89S52的介紹</p><p>　　AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用ATMEL 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上

33、Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方AT89S52具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操

34、作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。R8 位微控制器8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程，其管腳功能圖如下所示。</p><p>　　圖2.2 STC89S52的管腳圖</p><p><b>　　1、功能管腳描述</b

35、></p><p><b>　　VCC : 電源</b></p><p><b>　　GND: 地</b></p><p>　　P0 口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址在這

36、種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時，P0口也用接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。</p><p>　　P1 口：P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。對P1 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，

37、P1.0P1.分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和時器/計數(shù)器的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），具體如下表所示。在flash編程和校驗時P1口接收低8位地址字節(jié)。</p><p>　　引腳號 第二功能P1.0 T2（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出；P1.1 T2EX（定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制）P1.5 MOSI（在系統(tǒng)編程用）；P1.6 MISO（在系統(tǒng)

38、編程用）；P1.7 SCK（在系統(tǒng)編程用）</p><p>　　P2 口：P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。對P2 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR）時，P2 口送

39、出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）訪問外部據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。</p><p>　　P3 口：P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。對P3 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作

40、為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。</p><p>　　2、引腳第二功能P3.0 RXD（串行輸入）；P3.1 TXD（串行輸出）；P3.2 INT0(外部中斷0)；P3.3 INT0(外部中斷0)；P3.4 T0（定時器0外部輸入）；P3.5 T1（定時器1

41、外部輸入）；P3.6 WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)；P3.7 RD(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) RST: 復(fù)位輸入。晶振工作時，RST腳持續(xù)2 個機器周期高電平將使單片機復(fù)位?？撮T狗計時完成后，RST 腳輸出96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8 位地址的輸出脈沖

42、。在flash編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，</p><p>　　ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為8EH的SFR的第0位置 “1”，ALE操作將無效。這一位置 “1”，ALE 僅在執(zhí)行MOVX 或MOVC指令時有效。否則，ALE 將被微弱拉高。這個ALE 使能

43、標志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。 </p><p>　　PSEN:外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外部程序存儲器選通信號。當AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN將不被激活。</p><p>　　EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從0000H 到FFF

44、FH的外部程序存儲器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。</p><p>　　XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端</p><p>　　XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端</p><p>　　2.1.2 復(fù)位電路</p><p>　　復(fù)位使單

45、片機處于起始狀態(tài)，并從該起始狀態(tài)開始運行。AT89C51的RST引腳為復(fù)位端，該引腳連續(xù)保持2個機器周期（24個時鐘振動周期）以上高電平，則可使單片機復(fù)位。內(nèi)部復(fù)位電路在每一個機器周期的S5P2期間采樣斯密特觸發(fā)器的輸出端，該觸發(fā)器可抑制RST引腳的噪聲干擾，并在復(fù)位期間不產(chǎn)生ALE信號，</p><p><b>　　圖2.3 復(fù)位電路</b></p><p>　　內(nèi)

46、部RAM處于不斷電狀態(tài)。其中的數(shù)據(jù)信息不會丟失，也即復(fù)位后，只影響SFR中的內(nèi)容，內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)不受影響。外部復(fù)位有上電復(fù)位和按鍵電平復(fù)位。由于單片機運行過程中，其本身的干擾或外界干擾會導(dǎo)致出錯，此時我們可按復(fù)位鍵重新開始運行。為了便于本設(shè)計運行調(diào)試，復(fù)位電路采用按鍵復(fù)位方式。</p><p>　　2.1.3 時鐘電路 </p><p>　　時鐘電路是單片機的心臟，它控制著單片機的工作

47、節(jié)奏。MCS-51單片機允許的時鐘頻率是因型號而異的，其典型值為12MHZ。AT89C51內(nèi)部有一個反相振蕩放大器，XTAL1 和 XTAL2分別是該反向振蕩放大器的輸入端和輸出端。該反向放大器可配置為片內(nèi)振蕩器，石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。本設(shè)計采用的晶振頻率為12MHZ。51系列單片機還可使用外部時鐘。在使用外部時鐘時，外部時鐘必須從XTAL1輸入，而XTAL2懸空。時鐘電路如下圖所示：</p><p&

48、gt;<b>　　圖2.4 時鐘電路</b></p><p>　　2.2 顯示硬件電路的設(shè)計</p><p>　　顯示電路有數(shù)碼管顯示電路和液晶顯示電路，計數(shù)器采用的是數(shù)碼管顯示電路，出租車計費系統(tǒng)采用的是液晶顯示電路。</p><p>　　2.2.1 數(shù)碼管顯示電路</p><p><b>　　1、數(shù)碼管介紹

49、</b></p><p>　　單片機應(yīng)用系統(tǒng)中使用的顯示器主要有發(fā)光二極管顯示器，簡稱LED；液晶顯示器，簡稱LCD。前者價廉，配置靈活，與單片機接口方便；后者可進行圖形顯示，但接口復(fù)雜，成本較高。結(jié)合本設(shè)計的特點，在這里系統(tǒng)的顯示采用發(fā)光二極管作為顯示器件。</p><p>　　單片機中使用7段LED構(gòu)成字形“8”，另外，還與一個小數(shù)點發(fā)光二極管用以顯示數(shù)字、符號及小數(shù)點。這

50、種顯示器有共陰極和共陽極兩種，如圖2.15所示。發(fā)光二極管的陽極連在一起稱為共陽極顯示器，陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。一位顯示器由八個發(fā)光二極管組成，其中，7個發(fā)光二極管構(gòu)成字形“8”的各個筆劃（段）a-g,另一個小數(shù)點為dp發(fā)光二極管。當在某段發(fā)光二極管施加一定的正向電壓是，該段筆劃即點亮；不加電壓則該段二極管不亮。為了保護各段LED不被損壞，需要外加限流電阻.</p><p>　　圖2.5 數(shù)碼管管腳&

51、lt;/p><p>　　單片機中使用7段LED構(gòu)成字形“8”，另外，還與一個小數(shù)點發(fā)光二極管用以顯示數(shù)字、符號及小數(shù)點。這種顯示器有共陰極和共陽極兩種，如圖2.15所示。發(fā)光二極管的陽極連在一起稱為共陽極顯示器，陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。一位顯示器由八個發(fā)光二極管組成，其中，7個發(fā)光二極管構(gòu)成字形“8”的各個筆劃（段）a-g,另一個小數(shù)點為dp發(fā)光二極管。當在某段發(fā)光二極管施加一定的正向電壓是，該段筆劃即點亮；

52、不加電壓則該段二極管不亮。為了保護各段LED不被損壞，需要外加限流電阻.</p><p>　　如果要顯示某個字形，則應(yīng)使此字形的相應(yīng)段點亮，也即送一個不同的電平組合代表的數(shù)據(jù)來控制LED的顯示字形，此數(shù)據(jù)稱為字符的段碼。數(shù)據(jù)字位數(shù)與LED段碼的關(guān)系如表所示。</p><p><b>　　2、數(shù)碼電路的設(shè)計</b></p><p>　　外部脈沖通

53、過計數(shù)，單片機處理，顯示到數(shù)碼管上，數(shù)碼管顯示一般用動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示，本設(shè)計采用的都是動態(tài)顯示，能節(jié)省I/O端口資源，是8段的共陰極數(shù)碼管。數(shù)碼管用的是八位共陽的發(fā)光二極管組成，只要賦予低電平對應(yīng)的發(fā)光二極管就點亮，八段發(fā)光二極管的亮暗組合就能組成0~F十六數(shù)字，利用數(shù)碼管的動態(tài)掃描就能清晰穩(wěn)定的顯示當前的計數(shù)值，其電路圖如下所示：</p><p>　　圖2.6 數(shù)碼管顯示電路</p><p

54、>　　顯示電路是由數(shù)碼管和75HC573組成，數(shù)碼管用來顯示當前的計數(shù)值，573是用來做數(shù)碼管的驅(qū)動的。</p><p>　　2.2.2 液晶顯示電路</p><p>　　液晶顯示電路主要用于出租的經(jīng)費系統(tǒng)的顯示，將出租車的路程以及價格顯示出來。</p><p><b>　　液晶的介紹</b></p><p>&l

55、t;b>　?、佟⒒静僮鲿r序 </b></p><p>　　讀狀態(tài) 輸入：RS=L, R/W=H,E=H 輸出：D0~D7=狀態(tài)字</p><p>　　讀數(shù)據(jù) 輸入：RS=H, R/W=H,E=H 輸出：無</p><p>　　寫指令 輸入：RS=L, R/W=L,D0~D7=指令碼，E=高脈沖 輸出：D0

56、~D7=數(shù)</p><p>　　寫數(shù)據(jù) 輸入：RS=H, R/W=L, ,D0~D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出：無。</p><p>　?、?、 液晶1602接口信號寫操作時序 </p><p>　　通過 RS 確定是寫數(shù)據(jù)還是寫命令。讀/寫控制端設(shè)置為寫模式，即低電平。 </p><p>　　將數(shù)據(jù)或命令送達數(shù)據(jù)線上，給

57、E 一個高脈沖將數(shù)據(jù)送入液晶控制器，完成寫操作。寫操作時序如下圖所示：</p><p>　　圖2.7 液晶些操作時序</p><p>　?、邸?液晶1602接口信號</p><p>　　2、液晶顯示電路的設(shè)計</p><p>　　如圖所示：液晶的數(shù)據(jù)線接P0口，用來傳輸顯示數(shù)據(jù)的信息。而RS、RW、E分別接單片機的P2.5、P2.6、P2.7

58、口，控制液晶的讀寫操作。通過單片機的控制顯示出租車計費系統(tǒng)的路程和價格。其原理圖如下所示：</p><p>　　圖2.8 液晶顯示硬件電路</p><p>　　2.3 鍵盤硬件電路的設(shè)計</p><p>　　如圖所示按鍵KEY10、KEY11分別與P3.2（INTO）、P3.3（INT1）相連，采用外部中斷方式。當外部中斷1響應(yīng)，就可以進行計數(shù)器的停止和啟動控制，在

59、出租車計費系統(tǒng)中就用來控制計費的開始于結(jié)束，其原理圖如下所示。</p><p><b>　　圖2.9 鍵盤電路</b></p><p>　　2.4 串行通信接口電路</p><p>　　目前，廣泛使用的串行數(shù)據(jù)接口標準有一，一與一三種。其中一是美國電子工業(yè)協(xié)會正式公布的串口總線標準，也是目前最為常用的串行接口標準，用來實現(xiàn)計算機與計算機之間，

60、計算機與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)通訊。串行通信接口的基本任務(wù)是實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式化。來自的是普通的并行數(shù)據(jù)，接口電路應(yīng)具有實現(xiàn)不同串行通信方式下的數(shù)據(jù)格式化的任務(wù)。具體任務(wù)是：</p><p><b>　　進行串-并轉(zhuǎn)換；</b></p><p><b>　　控制數(shù)據(jù)傳輸速率；</b></p><p><b>　　進行錯誤檢測；

61、</b></p><p>　　進行TTL與EIA電平轉(zhuǎn)換；</p><p>　　提供一一接口標準所要求的信號線。</p><p>　　由于電平和TTL電平不匹配，因此要實現(xiàn)單片機和機之間的通信，必須在它們之間加接電平轉(zhuǎn)換器。電平轉(zhuǎn)換器有232電平轉(zhuǎn)換和485電平轉(zhuǎn)換，本設(shè)計采用232電平轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)設(shè)計采用公司的一接口芯，這是一種標準的一接口芯片。只需巧電

62、源供電，其內(nèi)部的電源變化成士電源用于通信。該芯片集成有兩路收發(fā)器，可將單片機輸入的電平轉(zhuǎn)換為電平發(fā)送給從機，或?qū)臋C接收的電平轉(zhuǎn)換為電平發(fā)送給單片機。通過這樣的電平轉(zhuǎn)換實現(xiàn)主機和從機的通信，本設(shè)計的MAX232為雙列直插16腳封裝。系統(tǒng)串口通信電路如下圖所示。</p><p>　　圖2.10 串行通信接口電路</p><p>　　2.5 電源電路的設(shè)計</p><p&

63、gt;　　系統(tǒng)所用直流電源由三端集成穩(wěn)壓器組成的串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源提供。設(shè)計中選用了雙12V的電源電壓變壓器和四個三端集成穩(wěn)壓器，分別提供+5V、+8V和一5V、-8V直流電壓，輸出電流均為1A。LM7805、LM7808和LM7905、LM7908的連接方法都一樣。變壓器將的市電降壓后再通過整流橋整流之后采用了大容量的電解電容進行濾波，以減小輸出電壓紋波。由于電解電容器在高頻下工作存在電感特性，對于來自電源側(cè)的高頻干擾不能抑制，導(dǎo)致電

64、流紋波很大，因此在整流電路后加入高頻電容改善紋波效果。給各器件提供電源，使其更好的工作。同時還采用了保護電路，在正、負電源兩端分別串聯(lián)了保險管起雙重保險，當負載功率過大保險絲就會熔斷，三端集成穩(wěn)壓管的輸入、輸出反接了二極管保護，避免反向電流過大擊穿穩(wěn)壓管，起到了很好的保護作用，電源電路如圖2-17和2-18所示。</p><p><b>　　圖2.11電源電路</b></p>

65、<p>　　2.6 255計數(shù)器的硬件的電路設(shè)計</p><p>　　255計數(shù)器電路主要有電源電路，顯示電路、控制電路和顯示驅(qū)動電路以及傳感器檢測電路等組成，主要實現(xiàn)0~255的計數(shù)功能。</p><p>　　圖2.12 255計數(shù)器原理圖</p><p>　　顯示電路主要用于顯示，控制電路組要用于控制計數(shù)功能，顯示電路用于顯示當前的計數(shù)值，驅(qū)動電路主

66、要用于驅(qū)動數(shù)碼管的顯示，傳感器主要用于檢測外部的信號。</p><p>　　2.7 50000計數(shù)器的硬件電路的設(shè)計</p><p>　　50000計數(shù)器電路主要有電源電路，顯示電路、控制電路和顯示驅(qū)動電路等組成，主要實現(xiàn)0~50000的計數(shù)功能。</p><p>　　圖2.13 5000計數(shù)器原理圖</p><p>　　2.8出租車計費系

67、統(tǒng)的硬件電路設(shè)計</p><p>　　出租車計費系統(tǒng)電路主要有電源電路，顯示電路、控制電路和顯示驅(qū)動電路等組成，主要實現(xiàn)路程和價格的統(tǒng)計并顯示。</p><p>　　圖2.14 出租車計費系統(tǒng)電路</p><p><b>　　軟件設(shè)計</b></p><p>　　在微機測控系統(tǒng)中，軟件與硬件同樣重要。硬件是系統(tǒng)的軀體，軟

68、件則是靈魂，當系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計好之后，系統(tǒng)的主要功能還是要靠軟件來實現(xiàn)，而且軟件的設(shè)計在很大程度上決定了測控系統(tǒng)的性能。為了滿足系統(tǒng)的要求，編制軟件時一般要符合以下基本要求：</p><p>　　（1）易理解性、易維護性 </p><p>　　在軟件的設(shè)計方法中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計是最好的一種設(shè)計方法，這種設(shè)計方法是由整體到局部，然后再由局部到細節(jié)，先考慮整個系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能，確定整體目標，

69、然后把這個目標分成一個個的任務(wù)，任務(wù)中可以分成若干個子任務(wù)，這樣逐層細分，逐個實現(xiàn)；</p><p>　?。?）實時性 實時性是電子測量系統(tǒng)的普遍要求</p><p>　　即要求系統(tǒng)及時響應(yīng)外部事件的發(fā)生，并及時給出處理結(jié)果。近年來，由于硬件的集成度與運算速度的提高，配合相應(yīng)的軟件，實時性比較容易滿足設(shè)計要求；</p><p><b>　?。?）準確性

70、 </b></p><p>　　準確性 準確性對整個系統(tǒng)具有重要意義，尤其是測量系統(tǒng)，系統(tǒng)要進行一定量的運算，算法的正確性和準確性對結(jié)果有著直接的影響，因此在算法的選擇、計算的精度等方面都要符合設(shè)計的要求。</p><p><b>　?。?）可靠性</b></p><p>　　可靠性是系統(tǒng)軟件最重要的指標之一，作為能夠穩(wěn)定運行的系

71、統(tǒng)，抗干擾技術(shù)的應(yīng)用是必不可少的，最起碼的要求是在軟件受到干擾出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)還能恢復(fù)正常工作。</p><p>　　結(jié)合上述編制系統(tǒng)軟件的基本要求，首先討論軟件的設(shè)計思想。</p><p>　　系統(tǒng)的軟件由三大模塊組成：主程序模塊、功能實現(xiàn)模塊和運算控制模塊。</p><p>　　3.1 255計數(shù)器的軟件設(shè)計</p><p>　　255

72、計數(shù)器的軟件設(shè)計包括顯示子程序，控制子程序，外部中斷子程序，計數(shù)子程序和主程序其程序的流程圖如下：</p><p>　　圖3.1 255計數(shù)器軟件流程圖</p><p>　　程序首先初始化，然后查詢是否有脈沖輸入，沒有脈沖就繼續(xù)查詢。當有脈沖輸入時，下降沿觸發(fā)中，使計數(shù)加1，來一個脈沖進行一次加1.當計數(shù)計到255時，使清零。從新開始計數(shù)</p><p>　　3.2

73、 50000計數(shù)器的軟件設(shè)計</p><p>　　50000計數(shù)器的軟件設(shè)計包括顯示子程序，控制子程序，外部中斷子程序，計數(shù)子程序和主程序其程序的流程圖如下：</p><p>　　圖3.2 50000計數(shù)器軟件流程圖</p><p>　　程序首先初始化，然后查詢是否有脈沖輸入，沒有脈沖就繼續(xù)查詢。當有脈沖輸入時，下降沿觸發(fā)中，使計數(shù)加1，來一個脈沖進行一次加1.當

74、計數(shù)計到255時，使清零。從新開始計數(shù)</p><p>　　3.3 出租車計費系統(tǒng)軟件設(shè)計</p><p>　　出租車計費系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括液晶顯示子程序，控制子程序，外部中斷子程序，計數(shù)子程序和主程序其程序的流程圖如下：</p><p>　　圖3.3 出租車計費系統(tǒng)的軟件流程圖</p><p><b>　　仿真與調(diào)試</b&

75、gt;</p><p><b>　　4.1 系統(tǒng)的調(diào)試</b></p><p>　　硬件電路調(diào)試，先用proteus仿真之后，在去買好元器件清單，焊接電路。焊接要特別小心，要仔細的對照電路圖，既不能使電路短路也不能是電路開路，保持電路的暢通，并在相應(yīng)的位置裝上發(fā)光二級管提示電路通電，可以減輕硬件電路的調(diào)試困難，還有芯片的焊接要根據(jù)芯片資料了解管腳的功能去焊接，不然很容

76、易燒壞芯片，如過芯片的工作不正常先觀察芯片管腳有無接觸，或者芯片的使能是不是根據(jù)相應(yīng)的要求接的，在用萬用表去測試電源管腳是否通電，通電后在去測相應(yīng)的管腳是否輸出相應(yīng)的電平，如果沒有就是芯片有問題，如果相應(yīng)位置的二極管沒有點亮，先觀察二級管有沒接反，如果沒接反就用萬用表去測看是否有電壓，如果沒有電壓說明沒通電，如果有電壓說明二極管壞了，當然也要根據(jù)軟件結(jié)合，測試數(shù)碼管給以程序，8段數(shù)碼管一段一段的觀察，看是否管腳接錯，如果斷碼接錯了等顯示

77、數(shù)據(jù)就會錯亂。</p><p>　　系統(tǒng)軟件程序調(diào)試，程序調(diào)試先在KEIL軟件里寫好各模塊程序，在一個個子程序調(diào)試，結(jié)合proteus仿真成功后，再將所有的程序拼在一起調(diào)試，軟件調(diào)試注意的主要是定時中的的初始化，算好中斷時間，還有按鍵程序，看是否讀取得到相應(yīng)的電平，其他的就沒沒什么了吧。</p><p>　　4.2 255計數(shù)器的仿真</p><p>　　1、啟動

78、計數(shù)開始，其仿真圖如下：</p><p>　　圖4.1 255 計數(shù)器仿真圖</p><p>　　4.3 50000計數(shù)器的仿真</p><p>　　啟動計數(shù)開始，其仿真圖如下：</p><p>　　圖4.2 50000計數(shù)器仿真圖</p><p>　　圖4.3 50000計數(shù)器仿真圖</p><

79、p>　　4.3 50000計數(shù)器的仿真</p><p>　　啟動計費器開始計費，其仿真圖如下：</p><p>　　圖4.4 出租車計費器仿真圖</p><p>　　圖4.4 出租車計費器仿真圖</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　社會是不斷變化的、發(fā)展的，眼下社

80、會發(fā)展迅速，對人才的要求越來越高，要用發(fā)展的眼光看社會，要學(xué)會習(xí)，學(xué)會創(chuàng)新，學(xué)會適應(yīng)社會的發(fā)展需要。在走出校園，邁向社會之即，把握今天，才學(xué)能創(chuàng)造未來。畢業(yè)設(shè)計工作中，在老師的熏陶和教誨下，使我懂得了更多的設(shè)計思想，有了一定的創(chuàng)新精神和專研精神。</p><p>　　在完成畢業(yè)設(shè)計的這段時間里，我收獲頗多。本文設(shè)計的出租車計費系統(tǒng)具有硬件簡單，容易實現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低，壽命長等特點。</p>

81、<p>　　主要做了下面幾點較突出的工作：</p><p>　　一、通過查閱相關(guān)資料，詳細了解了AT89C51單片機的原理，明確了設(shè)計采用的元件，明確了研究目標。</p><p>　　二、本文給出了系統(tǒng)具體的硬件設(shè)計方案，硬件結(jié)構(gòu)電路圖，設(shè)計中采用的編程軟件的介紹，電路圖模塊分析等方面。</p><p>　　三、在這次課程設(shè)計的過程中，進一步學(xué)習(xí)了單片機的

82、基本使用，感到了單片機對復(fù)雜電路設(shè)計的重要性。</p><p>　　通過本次設(shè)計我對單片機有了一定的認識，這是我對專業(yè)知識一次實際性檢驗和鞏固。課程設(shè)計收獲很多，比如學(xué)會了查找相關(guān)資料，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，讓自己的設(shè)計思想也不斷得到修正和提高。</p><p>　　理論與實際相結(jié)合，不僅包括課堂上學(xué)習(xí)的有關(guān)知識要與技能訓(xùn)練相結(jié)合，還要包括了解可接觸社會實際的能容。進行課程設(shè)計，

83、是在專業(yè)知識的指導(dǎo)下，通過各種方式，解決一些實際性的問題。在設(shè)計過程中，可以將所學(xué)習(xí)得理論知識運用到實踐中，不僅能加深自己對專業(yè)知識的理解，而且能豐富和發(fā)展書本上的理論知識，使之轉(zhuǎn)化成更高層次的經(jīng)驗、技能和技巧。</p><p>　　擴展出租車計費器的功能：能夠顯示汽車行駛速度；能夠自動打印收據(jù)發(fā)票。</p><p><b>　　附錄一 程序源代碼</b></p

84、><p>　　6.1 255計數(shù)器源代碼</p><p>　　#include<reg52.h> //51的頭文件</p><p>　　#define CONUT 255 //計數(shù)的最大值255用宏定義</p><p>　　unsigned char stop_startflag=0;//起、停計數(shù)標志</p><

85、;p>　　unsigned char display_number[3];</p><p>　　unsigned long int something_count = 0;//計數(shù)變量</p><p>　　unsigned char shumaguan_number[10] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

86、//數(shù)碼管的動態(tài)顯示數(shù)據(jù)</p><p>　　unsigned char shumaguan_bit[8] = {0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; //位選信號</p><p>　　/**************************************************************</p>&

87、lt;p>　　[延時子程序delayms（）]</p><p>　　***************************************************************/</p><p>　　void delayms(unsigned int ms_count)</p><p><b>　　{</b></p

88、><p>　　unsigned char i;</p><p>　　while(ms_count--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(i=0;i<145;i++);</p><p><b>　　}</b></p><

89、p><b>　　}</b></p><p>　　/****************************************************************</p><p>　　外部中斷初始化子程序</p><p>　　*************************************************

90、****************/</p><p>　　void waibuzhongduan_init()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　EA = 1;//開總中斷</p><p>　　EX1=1;//允許外部中斷0中斷</p><p>　　//EX0=1

91、; //允許外部中斷0中斷</p><p>　　IT0=1;//下降沿觸發(fā)中斷</p><p><b>　　IT1=1;</b></p><p>　　PX1=1;//外部中斷1中斷優(yōu)先級高</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/***

92、*************************************************************</p><p>　　外部中斷INT0中斷服務(wù)子程序，主要用于計數(shù)</p><p>　　*****************************************************************/</p><p>　　vo

93、id waibuzhongduan_INT0() interrupt 0</p><p><b>　　{</b></p><p>　　something_count++;//加1計數(shù)</p><p>　　if(something_count > CONUT) //計數(shù)計滿255，使之清零</p><p>&l

94、t;b>　　{</b></p><p>　　something_count=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*************************************************

95、***************</p><p>　　外部中斷INT1中斷服務(wù)子程序，主要用于計數(shù)器的暫停與啟動</p><p>　　*****************************************************************/</p><p>　　void waibuzhongduan_INT1() interrupt 2 &l

96、t;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char stop1_startflag;</p><p>　　stop_startflag++;</p><p>　　stop1_startflag = stop_startflag%2;//標志為1或0</p><p&g

97、t;　　if(stop_startflag >1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　stop_startflag=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(stop1_startflag == 1)//如果標志為1，允許外部中斷0

98、中斷計數(shù)開始</p><p><b>　　{</b></p><p>　　EX0=1; //允許外部中斷1中斷</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else//如果標志不為1，允許外部中斷0中斷計數(shù)開始</p><p&

99、gt;<b>　　{</b></p><p>　　EX0=0;//禁止外部中斷0中斷，暫停計數(shù)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*********************************

100、**************************************</p><p>　　顯示子程序display（）</p><p>　　主要用于顯示計數(shù)的結(jié)果</p><p>　　************************************************************************/</p><

101、;p>　　void display()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P0 = shumaguan_number[display_number[0]];//個位顯示</p><p>　　P2 = shumaguan_bit[0]; //動態(tài)顯示的片選</p><p>　　de

102、layms(10); //延時，給硬件反映時間</p><p>　　P2 = 0xff; //消隱</p><p>　　P0 = shumaguan_number[display_number[1]];//十位顯示</p><p>　　P2 = shumaguan_bit[1]; //動態(tài)顯示的片選</p>&l

103、t;p>　　delayms(10);</p><p>　　P2 = 0xff; //消隱</p><p>　　P0 = shumaguan_number[display_number[2]];//百位顯示</p><p>　　P2 = shumaguan_bit[2]; //動態(tài)顯示的片選</p><p>

104、;　　delayms(10);</p><p>　　P2 = 0xff; //消隱</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/************************************************************************</p><p>

105、;<b>　　主函數(shù)mian()</b></p><p>　　程序從主函數(shù)開始執(zhí)行</p><p>　　************************************************************************/</p><p>　　void main()</p><p><b

106、>　　{</b></p><p>　　waibuzhongduan_init(); //程序初始化</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　display_nu

107、mber[0] = something_count%10; //個位顯示數(shù)據(jù)</p><p>　　display_number[1] = something_count%100/10;//十位顯示數(shù)據(jù)</p><p>　　display_number[2] = something_count/100; //百位顯示數(shù)據(jù)</p><p>　　display(

108、);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　6.2 50000計數(shù)器源代碼</p><p>　　#include<reg52.h> //51的頭文件</p><p>　　#define LCONUT

109、999 //低位計數(shù)的最大值1000用宏定義</p><p>　　#define HCONUT 49//高位位計數(shù)的最大值50用宏定義</p><p>　　unsigned char stop_startflag=0;//起、停計數(shù)標志</p><p>　　unsigned char display_number[3];</p><p>　

110、　unsigned long int something_lcount = 0;//計數(shù)變量</p><p>　　unsigned long int something_hcount = 0;</p><p>　　unsigned char shumaguan_number[10] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}

111、;//數(shù)碼管的動態(tài)顯示數(shù)據(jù)</p><p>　　unsigned char shumaguan_bit[8] = {0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; //位選信號</p><p>　　/**************************************************************</p>

112、<p>　　[延時子程序delayms（）]</p><p>　　***************************************************************/</p><p>　　void delayms(unsigned int ms_count)</p><p><b>　　{</b></

113、p><p>　　unsigned char i;</p><p>　　while(ms_count--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(i=0;i<145;i++);</p><p><b>　　}</b></p><

114、;p><b>　　}</b></p><p>　　/****************************************************************</p><p>　　外部中斷初始化子程序</p><p>　　************************************************

115、*****************/</p><p>　　void waibuzhongduan_init()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　EA = 1;//開總中斷</p><p>　　EX1=1;//允許外部中斷0中斷</p><p>　　//EX0=