畢業(yè)論文-- 基于單片機的出租車計價器軟件設計

1、<p>　　題 目： 基于單片機的出租車計價器軟件設計</p><p>　　學 院: 信息工程學院 </p><p>　　專 業(yè)： 建筑設施智能技術 </p><p>　　學 號： </p><p>　　姓 名： </p&g

2、t;<p>　　指導教師： （教授） </p><p>　　完成日期： 2011年5月 </p><p><b>　　畢業(yè)設計說明書</b></p><p>　　題 目： 基于單片機的出租車計價器軟件設計</p><p>　　學 院： 信息工程學院 <

3、/p><p>　　專 業(yè)： 建筑設施智能技術 </p><p>　　學 號： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導教師： （教授） </p><p>　　完成日期： 2011年5月 </p>&l

4、t;p>　　基于單片機的出租車計價器軟件設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著城市改革開放的進一步深化，第十二五發(fā)展計劃的提出，出租車行業(yè)迅速發(fā)展，出租車計價器的市場需求量也大大增加。從加強出租車行業(yè)管理及服務質量并且節(jié)約成本和技術創(chuàng)新出發(fā)，從生活上方便實用考慮，本次畢業(yè)設計以凌陽S- 4 -PCE061A單片機為核心、配合

5、凌陽SPLC501液晶顯示模組，實現對出租車計價統(tǒng)計。本次畢業(yè)設計的計價器不但能實現基本的計價，而且還能根據白天、黑夜、中途等待來調節(jié)單價，同時在不計價的時候還能作為時鐘為司機、乘客同志提供方便，提供友好的用戶界面，并具有語音提示功能。</p><p>　　關鍵詞：SPCE061A SPLC501 液晶模組 出租車 計價器</p><p>　　Microcontrol

6、ler based software design of the taxi meter</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the further deepening of reform and opening up the city, Twelfth Five-Year Development Plan put for

7、ward the rapid development of the taxi industry, taxi meter is also greatly increased the market demand. From strengthening the taxi industry and service quality management and technological innovation and cost savings s

8、tarting from the daily life convenient and practical considerations, this graduation design Sunplus SPCE061A MCU as the core, with Sunplus SPLC501 liquid crystal display module</p><p><b>　　目錄</b>

9、</p><p>　　第一章 引言………………………………………………………………………………………………………1</p><p>　　1-1功能簡介………………………………………………………………………….………………….….2</p><p>　　第二章 方案概述……………………………………………………………………………………………..4</p&g

10、t;<p>　　2-1設計要求……………………………………………………………………………………..……......4</p><p>　　2-2參考擴展方案……………………………………………………………………………….………..5</p><p>　　第三章 程序設計………………………………………………………………………………………………6</p><

11、p>　　3-1主程序……………………………………………………………………….…………………..………..6</p><p>　　3-2液晶顯示程序…………………..……………………………………………………………………..7</p><p>　　3-3按鍵掃描程序…………………..……………………………………………..…………..…………8</p><p>　　

12、3-4計價管理程序…………………………………………………………………………..…..………..9</p><p>　　3-4-1PWM管理程序……………………………………………………………………………..10</p><p>　　3-4-2里程計量程序………………………………………………………..………..………....11</p><p>　　3-4-3時間管理程

13、序…………………………………..…………………………….…..……....12</p><p>　　3-4-4費用管理程序…………………………………………………..……………………..…..13</p><p>　　3-4-5用戶界面控制程序……………………………………………………………….…..….14</p><p>　　第四章 凌陽 16 位單片機集成開發(fā)

14、環(huán)境簡介……………………………………………….20 </p><p>　　第五章 系統(tǒng)調試…………………………………………………………………………………………...….14</p><p>　　5-1 61板的自檢.……………………………………………………………………….………………..…15</p><p>　　5-2是否下載自檢程序檢查……………………………

15、…………………………………………….16</p><p>　　5-3自檢過程…………………………………………………………………..………………………….…18</p><p>　　第六章 結語……………………………………………………………………………………………………....15</p><p>　　第七章 參考文獻………………………………………………………

16、……………………………………....15</p><p>　　附錄（源程序）……………………………………………………………………………………….….15</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………………………………….……….27</p><p><b>　　第一章 引言</b></p>&l

17、t;p>　　凡坐過出租車的人都知道，只要汽車一開動，隨著行駛里程的增加，就會看到汽車前面的計價器里程數字顯示的讀數從零逐漸增大，而當行駛到某一值時（如3KM）計費數字顯示開始從起步價（如10元）增加。當出租車到達某地需要在那里等候時，司機只要按一下“計時”鍵，每等候一定時間，計費顯示就增加一個該收的等候費用。汽車繼續(xù)行駛時，停止計算等候費，繼續(xù)增加里程計費。到達目的地，便可按顯示的數字收費。汽車計價器是乘客與司機雙方的交易準則，它

18、是出租車行業(yè)發(fā)展的重要標志，是出租車中最重要的工具。它關系著交易雙方的利益。具有良好性能的計價器無論是對廣大出租車司機朋友還是乘客來說都是很必要的。因此，汽車計價器的研究也是十分重要的具有應用價值的研究課題。</p><p>　　隨著生活水平的提高，人們已不再滿足于衣食住的享受，出行的舒適已受到越來越多人的關注。于是，出租車行業(yè)以低價高質的服務給人們帶來了出行的享受。但是總存在買賣糾紛困擾著行業(yè)的發(fā)展。然而解決這

19、一矛盾的最好方法就是改良出租車的計價器，用更加精良的計價器來為乘客提供更加方便快捷的服務。我國的出租車始于20世紀70年代，隨著電子技術的發(fā)展，出租車計價器的設計技術也在不斷進步和提高。國內出租車計價器的發(fā)展已經經歷了4個階段，從傳統(tǒng)的全部由機械元器件組成的機械式到半電子式出租車計價器，再從集成電路式到目前的基于單片機系統(tǒng)設計的出租車計價器。</p><p>　　隨著出租車行業(yè)的發(fā)展，出租車已經是城市交通的重要組

20、成部分，從加強行業(yè)管理以及減少司機與乘客的糾紛出發(fā)，具有良好性能的計價器對出租車司機和乘客來說都是很必要的。而采用模擬電路和數字電路設計的計價器整體電路的規(guī)模較大，用到的器件多，造成故障率高，難調試。而采用單片機進行的設計，相對來說功能強大，用較少的硬件和適當的軟件隨著出租車行業(yè)的發(fā)展，出租車已經是城市交通的重要組成部分，從加強行業(yè)管理相互配合可以很容易地實現設計要求，且靈活性強，可以通過軟件編程來完成更多的附加功能。</p>

21、;<p>　　隨著出租車日益普遍，了解在出租車上應用的計價系統(tǒng)的工作原理并使用單片機實現該系統(tǒng)，是深化單出租車片機應用的良好途徑。 </p><p>　　該方案充分發(fā)揮人性化的特點，利用 SPCE061A 的語音功能，配合 SPLC501 液晶模組，模擬實現帶語音提示功能的出租車計價系統(tǒng)。</p><p><b>　　功能簡介</b></p>

22、<p>　　出租車計價器根據乘客乘坐汽車行駛距離和等候時間的多少進行計價,并在行程中同步顯示車費值。從起步價開始，當汽車程行駛未滿3公里時，均按起步價計算。過3公里后,實現每1公里單價收費，中間遇暫停時，計程數不再增加，開始計時收費，測距收費和測時收費的和便構成了一位乘客的車費。同時，白天和夜晚價格不同，可以進行切換。白天單價、夜晚單價、等待單價和起步價格都可通過獨立鍵盤進行調節(jié)。（默認白天起步價為10元/3公里，里程單價

23、白天為2元/公里，夜晚起步價為11元/3公里，夜晚單價為2.4元/公里，等待計時單價為0.5元/5分鐘）</p><p><b>　　本方案可以實現： </b></p><p>　　接受里程傳感器的脈沖輸入（在本方案中使用 PWM 模擬替代傳感器脈沖），并對脈沖進行計量，繼而轉換成里程； </p><p>　　采用現行出租車計價系統(tǒng)的計算方法，

24、對行駛里程進行計費； </p><p>　　提供友好的用戶界面，并具有語音提示功能。</p><p><b>　　第二章 方案概述</b></p><p><b>　　2-1 設計要求</b></p><p>　　利用 SPCE061A單片機配合 SPLC501 液晶模組，實現基本的出租車計價器功

25、能。具體規(guī)格如下： </p><p><b>　　1. 里程計量 </b></p><p>　　a) 單片機對傳感器脈沖進行計數（傳感器脈沖使用 SPCE061A 內部 PWM 輸出模擬），并將脈沖數換算成公里數； </p><p>　　b) 每公里對應的脈沖數 PulsePerKM 可以調整。</p><p>&

26、lt;b>　　2. 費用計算 </b></p><p>　　a) 費用計算包括兩部分：行駛費用和低速等待費用； </p><p>　　b) 行駛費用計算如下： 白天行駛里程不足 StartMilege （三公里） 時， 費用按照起步價 StartPrice（￥10.0 元） 計算； 當超出StartMilege時， 行駛費用＝StartPrice+ （行駛里程 －

27、StartMilege）×每公里的單價； 夜晚行駛里程不足 StartMilege時， 費用按照起步價 NightStartPrice （￥11.0元）計算；當超出 StartMilege 時，行駛費用＝NightStartPrice+（行駛里程－StartMilete）×每公里的單價； </p><p>　　c) 每公里的單價根據時間區(qū)分為白天和黑夜兩種價格。白天每公里價格為 PriceP

28、erKM（￥2.0元），晚上每公里價格為 NightPricePerKM（￥2.4 元）； </p><p>　　d) 依靠時間判斷白天和黑夜，晚上 NightTime1（23 點）之后，認為進入夜行狀態(tài)，早上NightTime2（5 點）之后，認為離開夜行狀態(tài)，進入晝行狀態(tài)； </p><p>　　e) 如果行駛里程超過 LongWayLimit（十三公里），則超出的里程的單價上漲為

29、原單價的LongWayPrice（1.5）倍，做為空返費用。</p><p>　　f) 上面提到的 StartMilege、StartPrice、NightStartPrice、PricePerKM、NightPricePerKM、LongWayLimit、LongWayPrice、NightTime1、NightTime2 等參數要求可以在程序中調整； </p><p>　　g) 低

30、速等待費用計算如下： </p><p>　　i. 低速等待時間的計時方法為：當車速低于 WaitSpeed1（五公里/時）時開始計時，車速超過 WaitSpeed2（十公里/時）時終止計時； </p><p>　　ii. 如果行駛過程中多次發(fā)生低速等待，則等待時間累加； </p><p>　　iii. 總的等待時間不超過 FirstWaitTimeLimit（五

31、分鐘），則不計算費用； </p><p>　　iv. 總的等待時間超過 FirstWaitTimeLimit（五分鐘），增加 WaitPrice（￥2.0）元，同時，超出的時間按照每 WaitTimeLimit（三分鐘）增加 WaitPrice（￥2.0）元計算，不足WaitTimeLimit （三 分鐘） 的部分 不增加 費用。 即，</p><p>　　v. 上面提到的 WaitSpe

32、ed1、WaitSpeed2、FirstWaitTimeLimit、WaitTimeLimit、WaitPrice等參數要求可以在程序中調整；</p><p>　　h) 要求系統(tǒng)可以在行駛期間實時檢測并計算總的費用（包括行駛費用和等待費用）</p><p><b>　　3. 用戶操作 </b></p><p>　　a) 用戶通過三個按鍵進

33、行操作，并通過液晶顯示器顯示當前的行駛狀態(tài)、行駛公里、時間、費用等信息，參考顯示界面如圖 1.1 所示；</p><p>　　圖1-1 用戶操作界面</p><p>　　b) 空車狀態(tài)下，液晶顯示器可以顯示日期、時間等信息； </p><p>　　c) 按下 61 板上的 Key3 鍵時，進入行駛狀態(tài)，啟動里程計量，并播報歡迎語提示音； </p>

34、<p>　　d) 行駛狀態(tài)下，液晶顯示器顯示“行駛”以指示當前出租車的狀態(tài)，并可以實時顯示當前的單價、行駛里程、低速等待時間、總的費用等信息； </p><p>　　e) 行駛狀態(tài)下，再次按下 Key3 時停止里程計量，并播報當前行駛里程及總的費用，此時，液晶顯示器保持單價、里程、低速時間、金額等信息，此后，按下 Key1 鍵可以將顯示信息歸零； </p><p>　　f)

35、 在空車狀態(tài)下，按下 Key2 鍵可以進入日期時間設定狀態(tài)，通過 Key2 鍵切換設置項，Key3和 Key1 增/減數值，從而實現對日期時間的設定；</p><p>　　2-2 參考擴展方案</p><p>　　1. 可以存儲 3日內的行駛記錄并反查； </p><p>　　2. 通過 PC 端修改價格等數據； </p><p>　　

36、3. 帳單打印接口 </p><p>　　a) 啟動時打印一份基本信息，包括：車牌等信息； </p><p>　　b) 停止時打印詳細信息，包括：下車時間、金額等。</p><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設計</p><p>　　本系統(tǒng)軟件中包括下面程序模塊： </p><p>　　主程序：初始化系統(tǒng)涉及到的硬件模

37、塊，掃描鍵盤，根據按鍵啟動/停止里程測量，并調用用戶界面程序定時更新日期時間顯示，實時更新單價、里程、低速時間、費用等信息顯示； </p><p>　　液晶驅動程序：LCD顯示驅動程序，實現文本、圖形顯示等功能。 </p><p>　　按鍵掃描程序：掃描按鍵，返回掃描結果。 </p><p>　　語音播放程序：播放提示音，行駛里程、費用等。 </p>

38、<p>　　計價管理程序：完成傳感器脈沖計量，然后轉換為公里數，并根據規(guī)則計算對應的費用，同時，監(jiān)測行駛速度，統(tǒng)計低速時間，計算低速等待費用，提供液晶顯示更新函數，以便主函數可以控制更新用戶界面以及行駛里程、費用等信息的顯示。該模塊包括 PWM 管理程序、里程計量程序、時間管理程序、費用管理程序、用戶界面控制程序等部分。</p><p><b>　　3-1 主程序：</b><

39、;/p><p>　　在主程序模塊中，需要完成對各接口芯片的初始化、出租車起價和單價的初始化、中斷向量的設計以及開中斷、循環(huán)等待等工作。另外，在主程序模塊中還需要設置啟動/ 清除標志寄存器、里程寄存器和價格寄存器，并對它們進行初始化。然后，主程序將根據各標志寄存器的內容，分別完成啟動、清除、計程和計價等不同的操作。當空車信號燈打下時，表示有乘客上車，并啟動計價，將根據里程寄存器中的內容計算和判斷出行駛里程是否已超過起價

40、公里數。若已超過，則根據里程值、每公里的單價和起價來計算出當前的累計價格，并將結果存于價格寄存器中，然后將當前時間和累計價格將通過SPLC501液晶顯示屏顯示出來。當中途塞車(等待或低速行駛)時，在一定時間內沒有檢測到傳感器的脈沖信號就啟動T0定時器進行計時，當超過規(guī)定的等待時間后，計價器就根據等待價格進行當前金額的累加與顯示，并在計價器上顯示等待時間；當到達目的地的時候，由于按下61A板上的復位鍵即沒有送來脈沖信號，就停止計價，顯示當

41、前所應該付的金額和對應的單價，到下次啟動計價時，系統(tǒng)自動對顯示清零，并重新進行初始化過程。司機把空車燈打上，就停止計價，顯示當前所應該付的金額和對應的單價，等乘</p><p>　　主程序流程如圖3.1，程序運行后首先初始化各個硬件部件，同時打開 1KHz 和2Hz 時基中斷，為鍵盤掃描和時間管理模塊服務。然后，程序進入主循環(huán)，不斷進行按鍵掃描，并根據按鍵啟動/停止里程計量，或進入系統(tǒng)設置模式。在主循環(huán)中同時還對

42、時間顯示進行更新。</p><p>　　圖3-1主程序流程圖 </p><p>　　3-2 液晶驅動程序：</p><p>　　LCD顯示部分采用 SPLC501 液晶模組附帶的驅動程序。該驅動程序的架構如下圖 </p><p>　　圖3-2 LCD驅動程序架構</p><p>　　驅動程序由 5 個文件組成，

43、分別為：底層驅動程序文件 SPLC501Driver_IO.inc、 SPLC501Driver_IO.asm；用戶 API 功能接口函數文件 SPLC501User.h、SPLC501User.c、DataOSforLCD.asm。</p><p>　　SPLC501Driver_IO.inc：該文件為底層驅動程序的頭文件，主要對使用到的寄存器（如端口控制寄存器等）進行定義，還對 SPCE061A 與 SPLC

44、501 液晶顯示模組的接口進行配置；用戶可以根據自已的需求來配置此文件，但要使端口的分配符合實際硬件的接線。</p><p>　　SPLC501Driver_IO.asm： 該文件為底層驅動程序，負責與 SPLC501 液晶顯示模組進行數據傳輸的任務，主要包括端口初始化、寫控制指令、寫數據、讀數據等函數；這些函數僅供 SPLC501User.c 調用，不建議用戶在應用程序中調用這些函數。</p>&

45、lt;p>　　SPLC501User.h：該文件為用戶 API 功能函數文件的頭文件，主要對一些記住符進行定義，以及配置LCD 的一些設置，另外該文件里還對 SPLC501User.c 中的函數作了外部聲明，用戶需要使用 LCD 的 API功能函數時，需要把該文件包含在用戶的 C 文件中。</p><p>　　SPLC501User.c：文件中定義了針對 LCD顯示的各種 API 功能函數。 </p&

46、gt;<p>　　DataOSforLCD.asm：該文件中提供了一些供 API 功能函數調用的數據處理子程序，主要完成顯示效果的疊加、畫圓偏差量的計算等。</p><p>　　3-3按鍵掃描程序:</p><p>　　系統(tǒng)使用 1024Hz 時基中斷對 IOA口低八位進行掃描，并進行去抖、長短按鍵判斷等工作。</p><p>　　按鍵掃描程序提供如下

47、三個 API 函數以供用戶使用按鍵功能：</p><p>　　? void KeyScan_Init(); </p><p><b>　　入口參數：無 </b></p><p><b>　　出口參數：無</b></p><p>　　功 能：按鍵掃描初始化。調用該函數將同時初始化按鍵掃描使

48、用的 I/O口 </p><p>　　? void KeyScan_ServiceLoop(); </p><p><b>　　入口參數：無 </b></p><p><b>　　出口參數：無</b></p><p>　　功 能：按鍵掃描后臺服務程序。該函數一般被安置在 1KHz 時基中斷中。

49、</p><p>　　? unsigned int KeyScan_GetKey(unsigned int *KeyType); </p><p>　　入口參數：按鍵類型 </p><p><b>　　出口參數：鍵值 </b></p><p>　　功 能：該函數將返回當前按鍵的鍵值，并通過入口參數 KeyType

50、返回該按鍵的類型。</p><p>　　3-4 計價管理程序:</p><p>　　本系統(tǒng)的核心是對傳感器脈沖進行計數，并轉換為公里數，進而根據規(guī)則計算行駛費用，同時，還需要對行駛速度進行監(jiān)測，判斷當前車輛是否處于低速運行狀態(tài)，以實現對低速運行狀態(tài)的計時，計算等待費用。 </p><p>　　計價管理程序包括如下幾個組成部分：PWM 管理程序、里程計量程序、時間管理

51、程序、費用管理程序、用戶界面控制程序等，各部分共同協(xié)調工作，完成計價管理的核心工作以及用戶界面的管理工作。</p><p>　　3-4-1 PWM管理程序：</p><p>　　本系統(tǒng)中，使用了 TimerB 產生 PWM 波，模擬實際的出租車上的里程傳感器脈沖。 改變 PWM 的頻率，就相當于改變了車速，對 PWM 波的脈沖進行計數，等同于對里程傳感器的脈沖進行計數。</p>

52、;<p>　　對 PWM 的管理包括：啟動 PWM、增大 PWM 頻率、減小 PWM 頻率、停止 PWM 等。</p><p>　　系統(tǒng)中為 TimerB 設置了 96K的時鐘源，以產生一定頻率范圍的 PWM 波，改變 TimerB 的計數初值，將會改變 PWM 的頻率，從而達到管理 PWM 頻率的目的。</p><p>　　3-4-2 里程計量程序:</p>

53、<p>　　本系統(tǒng)中使用了外部中斷 1 來實時檢測由 IOB2 輸入的脈沖。在外部中斷服務程序中對中斷次數進行計數，便可以統(tǒng)計輸入脈沖的數量。</p><p>　　一般情況下，運行一段時間后輸入單片機的脈沖數量會比較大，容易導致計數結果溢出。故程序中使用了兩個變量對脈沖進行計數。uiPulseNum 變量用來記錄中斷次數（脈沖個數），當達到一公里對應的脈沖數量后，使另外一個記錄公里數的變量 uiDist

54、ance 加一，并使 uiPulseNum歸零重新計數。這樣，便將公里數的整數部分和小數部分分開統(tǒng)計，使結果不容易溢出，也便于結果轉換。</p><p>　　另外，程序中使用了 2Hz 時基中斷用來計算車輛的行駛速度。統(tǒng)計 0.5s內的脈沖數量，即可以得到車輛的行駛速度。這一速度將提供給費用管理程序用來判斷是否處于低速等待狀態(tài)。</p><p>　　3-4-3 時間管理程序：</p&

55、gt;<p>　　系統(tǒng)使用 2Hz 時基中斷實現計時。中斷服務程序流程如圖 3.3 所示。其中，2Hz 計數器 ulTimer 用來為其他模塊提供兩個 2Hz 的計數器以方便的實現計時等操作。</p><p>　　圖3-3時鐘服務程序</p><p>　　3-4-3 費用管理程序：</p><p>　　費用管理程序的作用是監(jiān)測系統(tǒng)時間、行駛里程和低速等

56、待時間，并根據一定規(guī)則換算成費用（費用的具體計算過程請參考出租車計價器禮包的方案簡介，在此不做說明） 。圖 3.4 所示的是啟動計費的程序流程圖。啟動計費時，需要判斷當前時間是否屬于夜行，以便執(zhí)行夜行起步價單價。</p><p>　　圖3-4 啟動計費程序流程</p><p>　　啟動計費后，主程序需要在主循環(huán)中不斷調用計費服務程序。</p><p>　　計費服務程

57、序是按照規(guī)則計算費用的核心程序。在這里，程序記錄當前行駛里程，并判斷是否出現晝夜行交替現象，以便對單價進行調整；判斷行駛里程是否超過規(guī)定的空返距離，一旦超過此距離則將價格上漲 50％；從里程測量模塊得到車輛行駛的速度，判斷是否出現低速行駛狀態(tài)，并利用時鐘管理模塊提供的 2Hz 計數器對低速行駛時間進行計時， 從而計算低速等待時間。 圖 3.5所示的是計費服務程序的流程圖。</p><p>　　圖3-5 計費服務程

58、序流程圖</p><p>　　根據計費服務程序中統(tǒng)計的低速等待時間長度，可以按照圖 3.6 所示的流程換算成低速等待費用。</p><p>　　圖3-6等待時間換算成費用程序流程圖</p><p>　　行駛結束后，停止里程測量模塊的測量程序，即可完成此次計費。系統(tǒng)將保留本次的里程、計費結果等數據，直至下一次計費時自動清除。</p><p>　

59、　3-4-5 用戶界面控制程序：</p><p>　　使用液晶驅動程序提供的功能函數，可以方便的在液晶屏上顯示需要的信息或圖片。系統(tǒng)上電后首先繪制固定不變的部分，如一些漢字提示等。其他如單價、行駛里程等內容在車輛處于行駛狀態(tài)時需要實時更新。界面控制程序將從里程計量模塊、時間管理模塊和計費管理模塊得到必要數據進行顯示。</p><p>　　第四章 凌陽 16 位單片機集成開發(fā)環(huán)境簡介<

60、/p><p>　　µ’nSP? 集成開發(fā)環(huán)境，它集程序的編輯、編譯、鏈接、調試以及仿真等功能為一體。具有友好的交互界面、下拉菜單、快捷鍵和快速訪問命令列表等，使人們在進行編程、調試工作時更加方便高效。此外，它還具有軟件仿真功能，可以在不連接仿真板的情況下模擬硬件的各項功能來調試程序。 </p><p>　　IDE 的開發(fā)界面如下圖所示。本節(jié)將介紹 µ’nSP?開發(fā)環(huán)境的菜

61、單、窗口界面以及項目的操作等，使有興趣者對開發(fā)環(huán)境有一個總體了解，并能夠動手實踐。</p><p>　　圖 4-1 開發(fā)環(huán)境界面</p><p>　　凌陽十六位單片機集成開發(fā)環(huán)境采用項目方式進行文件管理。項目（Project）是指為用戶調試程序建立起來的一個開發(fā)環(huán)境，提供用戶程序及資源文檔的編輯和管理，并提供各項環(huán)境要素的設置途徑，最后將通過對用戶程序及庫的編制（包括編譯、匯編以及鏈接等）

62、為用戶提供出一個良好的調試環(huán)境。 </p><p>　　凌陽十六位單片機集成開發(fā)環(huán)境的工具欄中含有 µ’nSP? IDE 提供的 3種工具欄：標準、編輯和調試工具欄。每種工具欄都有固定和浮動兩種形式。把鼠標移到固定形式工具欄中沒有圖標的地方，按住左按鈕，向下拖動鼠標，即可將工具欄變?yōu)楦庸ぞ邫?；雙擊浮動工具欄的標題條，則可將其變?yōu)楣潭üぞ邫?。固定形式的標準工具欄位于菜單欄的下面，它以圖標的形式提供了部

63、分常用菜單命令的功能。只要用鼠標單擊代表某個命令的圖標按鈕，就能直接執(zhí)行相應的菜單命令。工具條中有 38 個圖標，代表 38 種操作，如下圖所示。</p><p><b>　　圖 4-2 工具欄</b></p><p>　　µ’nSP? IDE 支持多文檔窗口操作，用戶可以在主界面里同時打開多個窗口，如下圖所示。</p><p>　　

64、圖 4-3 文檔窗口</p><p>　　主界面里通常有三個主要窗口：Workspace（工作區(qū)）窗口、Edit（編輯）窗口和 Output（輸出）窗口。進行窗口切換只需在各窗口處單擊鼠標左鍵即可。此外，主界面里還提供下拉菜單、工具欄等。 </p><p>　　µ’nSP? IDE 支持軟件仿真和在線調試。在兩種調試過程中，均有單步運行、全速運行、斷點調試以及變量窗口、寄存器窗口

65、、內存窗口、反匯編窗口等以方便用戶進行軟件調試和硬件調試。軟件調試時，集成開發(fā)環(huán)境可以仿真各種中斷和端口狀態(tài)。這些均為軟件開發(fā)者提供了方便。如下圖為調試狀態(tài)界面。</p><p>　　圖 4-4 文件程序 Download 后的調試界面</p><p>　　在µ’nSP? IDE 中，配備硬件聲明的頭文件和常用函數模塊，例如鍵盤掃描模塊，語音音量調節(jié)模塊等等。另外還配備各種庫文件

66、，包括標準 C 常用的庫函數、凌陽音頻庫函數等，尤其是凌陽音頻庫函數，只要了解這些函數的使用方法，用戶就可以輕而易舉的完成平時認為較神秘的語音播放、語音錄入和語音識別功能。這些均可以大大加快開發(fā)者的開發(fā)進程。</p><p><b>　　第五章 系統(tǒng)調試</b></p><p>　　5-1 61板的自檢</p><p><b>　　

67、主要測試部分：</b></p><p>　　1、I/O口（A口作為輸入，B口作為輸出）；</p><p>　　2、睡眠功能（進入睡眠狀態(tài)，綠色指示燈點亮）；</p><p>　　3、A/D轉換輸入（B口的低7位作為模擬電壓源輸出，對應A口的7個通道采樣轉換）；</p><p>　　4、MIC輸入及語音輸出（同時實現A/D和D/A轉

68、換功能）；</p><p>　　在調試前，先對電路板進行細致的檢查，通過萬用表的測量，觀察有無短路或斷路情況。加電后如果發(fā)現有些芯片迅速發(fā)熱，應立即斷電檢查電路。電源電路板應有良好的穩(wěn)壓特性，保證系統(tǒng)各芯片的正常工作，為此，應仔細測量電源板的各電壓輸出，檢驗是否滿足系統(tǒng)設計要求。硬件調試離不開軟件的配合，通常需要做一些簡單的測試程序來確定電路的工作情況，以此判斷問題所在。</p><p>

69、　　5-2是否下載自檢程序檢查：</p><p>　　是否下載自檢程序檢測步驟和現象</p><p>　　拿到 61 板后，為確保 61 板正常，請先進行自檢操作，如果自檢操作全部通過，那么證明這塊 61板完好，便可以用它來制作自己喜愛的東西了。首先便是檢查你手中的 61板是否已經下載自檢程序，具體的檢查步驟如下：</p><p>　　1. 將喇叭的接口插入 61

70、 板上標號為 J3 的 2pin 座上；</p><p>　　2. 將 EZ_PROBE 口和 PROBE 口之間的選擇跳線即 S5，用短接子將 1、2 管腳短接；</p><p>　　3. 將電池盒插入 J10 中，打開開關，紅色發(fā)光二極管點亮；</p><p>　　4. 按下復位鍵 S4，會聽到“歡迎進入自檢模式”的語音提示。此時說明 61 板已經下載自檢

71、程序。</p><p>　　圖5-2檢查是否下載自檢程序檢測步驟流程圖</p><p><b>　　5-3自檢過程：</b></p><p>　　將自檢程序下載完畢后，從 61 板上拔掉下載線，便可以進行脫機自檢了。</p><p><b>　　準備工作：</b></p><p&

72、gt;　　⒈ 將喇叭的接口插入 61 板上標號為 J3 的 2pin 座上；</p><p>　?、?將 EZ_PROBE 端口和 PROBE 端口之間的選擇跳線即 S5，用短接子將 1、2 管腳短接；</p><p>　?、?用 1 根 10pin 的排線將 IOA 端口的低 8 位與 IOB 端口的低 8 位相接；用另外 1 根 10pin 的排線將 IOA端口的高 8 位與 I

73、OB 端口的高 8 位相接。</p><p>　　注意：IOA端口與 IOB 端口的連接必須一一對應，即 IOA1 與 IOB1 相連，IOA2 與 IOB2 相連等。</p><p>　　⒋ 將電池盒插入 J10 中，打開開關，紅色發(fā)光二極管點亮；</p><p><b>　　自檢步驟：</b></p><p>　　

74、⒈ 按下復位鍵 S4，會聽到“歡迎進入自檢模式，I/O測試成功”的語音提示；</p><p>　　【現象】會聽到“歡迎進入自檢模式，I/O測試成功”的語音提示，此時 I/O端口測試已經通過；</p><p>　　⒉ 按 KEY1 鍵進行睡眠功能測試；</p><p>　　【現象】如果測試成功，會看到綠色的發(fā)光二極管閃亮一下，并有語音提示“睡眠測試成功” ，否則會

75、提示“睡眠測試失敗”；</p><p>　?、?按下 KEY2 鍵進行 A/D轉換的測試；</p><p>　　【現象】語音提示：“A/D測試成功”，否則提示“A/D測試失敗”；</p><p>　　⒋ 拔掉第一步測試時的 2 根排線，并按下 KEY3 鍵測試 MIC輸入及 D/A轉換輸出是否正常（注：在按下 KEY3 鍵后，喇叭會發(fā)出嘯叫聲，用手按在 MIC

76、可消除嘯叫聲）；</p><p>　　【現象】可以在 MIC 上輕輕的拍幾下，同時聽是否有聲音輸出，如果有，則說明 MIC 輸入和 D/A轉換輸出部分正常。</p><p>　　圖 5-3 61 板自檢流程圖</p><p><b>　　第六章 結語</b></p><p>　　經過這么多天有關于出租車計價器的畢業(yè)設計，

77、使我對單片機的應用有了更深的了解尤其是凌陽單片機。因為在這之前并沒有學過凌陽單片機的有關課程更沒有見過什么凌陽單片機。所以在做畢業(yè)設計的過程中碰到了許多的問題。比如，對凌陽單片機的一些功能與之前的51單片機的基本功能還是很有區(qū)別的，對于凌陽單片機的集成開發(fā)環(huán)境（IDE）也沒能熟練掌握。SPCE061A單片機學習開發(fā)系統(tǒng)將開發(fā)軟件、單片機開發(fā)系統(tǒng)（或稱“實驗板”）、下載線、編程器、仿真器進行完美的結合。SPCE061A 單片機里面整合了進

78、行在線編程控制的功能模塊，試驗過程中無需拔插任何電纜和芯片，也無需切換電源，配合下載線，就可輕松地將編譯好的代碼下載到開發(fā)系統(tǒng)上進行驗證或演示，整個過程只需利用鼠標操作即可。當然也可以使用配套的開發(fā)環(huán)境（IDE）直接對實驗板上的資源進行在線仿真。該開發(fā)系統(tǒng)擺脫了傳統(tǒng)、繁鎖的單片機學習方式，將當今最流行、最經濟有效的學習方案完美地整合在了同一個系統(tǒng)中，是一個快捷、高效、靈活的單片機學習、開發(fā)方案。有了這個開發(fā)系統(tǒng)就同時擁有了學習實驗板、下

79、載線、編程器、仿真器，具有非凡的性價比，也是我們單片機愛好者快速學習單片機開發(fā)</p><p>　　所以，采用 SPCE061A單片機進行開發(fā)比采用傳統(tǒng)單片機進行開發(fā)的過程簡化很多，簡單的說它的開發(fā)過程就是首先在我們開發(fā)環(huán)境（IDE）中編程，把編好的程序下載到開發(fā)系統(tǒng)上，通過開發(fā)環(huán)境(IDE)提供的各類調試窗口進行仿真調試，或者直接運行。通過這幾天的苦想和反復調試，以及參考網上的程序，最終還是把問題解決了。<

80、;/p><p>　　通過此次畢業(yè)設計我也對凌陽單片機的優(yōu)勢有了認可和肯定，也漸漸地領略到SPCE061A單片機代表了當今單片機的發(fā)展趨勢，它的優(yōu)點主要有以下幾點:</p><p>　　1、它整合了多個常用的功能模塊，讓我們在進行系統(tǒng)開發(fā)的時候不用外加過多的硬件就可方便的完成一個系統(tǒng)的設計，這就是人們常說的SoC（System on chip）技術。</p><p>　　

81、2、 耗電少，可以滿足很多手提設備、掌上設備低能耗的需求，低能耗也是電子技術一直在追求的一個目標。</p><p>　　3、可方便的用來實現聲音錄制、播放，Midi 音樂合成和語音識別，相比別的單片機比較有特色。</p><p>　　4、可方便的完成一系列乘加的運數，實現一些數據處理比較容易，別的單片機一般都不具備這種功能。</p><p>　　5、芯片里具備在線仿

82、真調試電路，使調試和程序下載更加方便，也把仿真器和燒錄器的成本給節(jié)省下來了。</p><p>　　本系統(tǒng)利用 SPCE061A的強大的處理能力，豐富的時基，以及中斷功能，實現了出租車計價器的基本模型。本系統(tǒng)中使用的計價方法的可配置性較強，方法具有普遍性，不僅僅適用于 PWM 模擬的傳感器脈沖輸入，利用實際的里程傳感器的脈沖同樣可以完成計價工作。</p><p>　　總之，通過本次畢業(yè)設計使

83、用SPCE061A單片機進行學習，不僅可以學到單片機的一些基礎知識，并且學習成本低廉，還可進一步了解單片機的發(fā)展方向和接觸到當前一些先進的技術。通過這次畢業(yè)設計，我最大的收獲就是自己的動手能力和獨立解決問題的能力得到了很大的提高，也充分體會到了自己設計東西的樂趣、學會查閱資料和對別人的東西融會變通的重要性，也明白了很多知識光靠趴在書本上學是學不到其中的精髓的，必須親自去試著實踐，親自去經歷才能對它們真正的掌握，凡事都要自己去動下手，去實

84、踐一下，遇到困難，永遠不要沮喪氣餒。在動手的過程中，不僅能增強實踐能力，而且在理論上可以有更深的認識；這次設計給了我極大的鼓舞和信心，相信在以后的學習中可以通過不斷的摸索和實踐來提高其他方面的知識。</p><p><b>　　第七章 參考文獻</b></p><p>　　[1] 羅亞非.凌陽16 位單片機應用基礎[M]. 北京：北京航空航天大學出版社，2003

85、</p><p>　　[2] 凌陽大學計劃網站</p><p>　　[3] 陳小忠.單片機接口技術實用子程序[M].北京：人民郵電出版社，2005</p><p>　　[4] 趙晶主.電路設計與制版 Protel99 高級應用[J].北京：人民郵電出版社，2000</p><p>　　[5] 全國大學生電子設計競賽組委會.全國大學生電

86、子設計競賽獲獎作品精選[M] .北京：北京理工大學出版社，2000</p><p>　　[6] 楊恢先，黃輝先.單片機原理及應用[M].長沙：國防科技大學出版社，2003</p><p>　　[7] 孫育才 單片微型計算機及其應用[J].江蘇：東南大學出版社</p><p>　　[8] 宋青，權偉龍，齊新元.開關型霍爾傳感器的原理與工程實現[J].物理實驗，2

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88、0</p><p>　　[12] 蘇凱、劉國慶.陳國平編著，MCS-51系列單片機系統(tǒng)原理與設計[J].北京：冶金工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[13] 潘新民，王艷芳編著.微型計算機控制技術[J].北京：電子工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[14] 涂時亮，張友德編著.單片微機控制技術[J].上海：復旦大學出版社，1994</p>

89、<p>　　[15] 張毅坤，陳善久，裘雪紅編著.單片微型機及應用[M].西安：西安電子科技大學出版社，1998</p><p>　　[16] 基于單片機的多功能出租車計價器設計.肖衛(wèi)初、陳偉宏、楊明 [J].湖南城市學院出版社，2005</p><p>　　[17] 基于單片機的出租車計價器編碼傳感器的設計. 張小虎、劉潔 [J].自動化技術與應用，2005，24(10)：

90、1-3</p><p>　　[18] 何希才，新型實用電子電路400例，北京：電子工業(yè)出版社，1998</p><p>　　[19] 徐愛鈞，8051單片機實踐教程，北京：電子工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[20] 王世遠，徐強，I/V(電流/電壓)變換電路[J]，《動態(tài)分折與測試技術》，1994</p><p>　　[21] 何

91、立民.單片機應用技術選編[M].北京：北京航空航天大學出版社，1999</p><p>　　[22] 求實科技.單片機典型模塊設計實例導航[J].北京：人民郵電出版社，2004</p><p>　　[23] 溫景國，武新華，單片機測控系統(tǒng)中的信號變換問題[J]，太原理工大學學報，1993年第三期</p><p>　　[24] 吳勤勤．控制儀表及裝置[M]，化學工業(yè)出

92、版社，2007年1月</p><p>　　[25] http://www.sensorok.com:80/tech/tech/tech/0734-2.htm</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　經過幾個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文設計已經接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)論文，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如

93、果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。在畢業(yè)設計的整個過程中，得到了張老師的親切關懷和耐心的指導。他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，張老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。在此謹向張老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利