【正文】 硬件 電路圖 ..................................................... 29 前 言 單片機課程設計是單片機技術學習中非常重要的一個環(huán)節(jié)，是將理論知識和實踐能力相統(tǒng)一的一個環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學生能力 的一個環(huán)節(jié)。出租車能保證乘客快速，輕松的到達目的地。 這些優(yōu)點受到人們的歡迎。 隨著出租車行業(yè)的發(fā)展，出租車已經(jīng)是城市交通的重要組成部分，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(shù)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(diào)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?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎貙崿F(xiàn)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。本設計采用 AT89C52單片機， 輔以按鍵，實現(xiàn)對出租車的多功能的計價設計，輸出采用 1062 液晶顯示屏。本電路設計的計價器不但能實現(xiàn)基本的計價，而且還能根據(jù)里程或手動來調(diào)節(jié)單價。 要將出租車計價系統(tǒng)產(chǎn)品化，應該根據(jù)客戶不同的需求進行不同的設計，應該在程序中增加一些可以人為改變的參數(shù)，以便客戶根據(jù)不同的需要隨時調(diào)節(jié)單價以及計價方式 。因此，研究出租車計價器及擴大其應用，有著非?，F(xiàn)實的意義。 第一章 出租車計價系統(tǒng)的設計要求與設計方案 設計要求 設計一個出租車自動計費器，計費包括起步價、行車里程計費、二部分，用5461AS 液晶 顯示總金額，運 行時間，暫停時間，最大值為 元，起步價為 元， 3Km之內(nèi)起步價計費，超過 3Km，增加 元（即 1KM 增加 元），用液晶顯示總里程，同時用液晶顯示等待時間和運行花費時間。 ①、計費功能 費用的計算是按行駛里程收費。設起步價為 元。 當里程 3km 時，按起價計算費用 當里程 3km 時，每公里按 元計費 ②、顯示功能 顯示行駛里程：用四位數(shù)字顯示，顯示方式為“ XXXX” ,單位為 km。計程范圍 099km，精確到 1km。 顯示等候時間：用兩位數(shù)字顯示，顯示方式為“ XX” ,單 位為 min。計時范圍 059min，精確到 1min。 顯示總費用：用四位數(shù)字顯示，顯示方式為“ ” ,單位為元。計價范圍 元，精確到 元。 性能指標 1. 數(shù)據(jù)輸出：等待時間 輸出、路程輸出、 單雙路程 總金額輸出； 2. 按鍵：啟動計時開關、暫停、復位； 3. 能根據(jù)不同的需要 切換白天晚上的起步價 。 方案論證與比較 方案一：采用數(shù)字電子技術，利用 555 定時芯片構成多諧振蕩器，或采用外圍的晶振電路作為時鐘脈沖信號，采用計數(shù)芯片對脈沖盡心脈沖的計數(shù)和分頻，最后通過譯碼電路對數(shù)據(jù)進行譯碼，將譯碼所得的數(shù)據(jù)送 給數(shù)碼管顯示，以下是該方案的流程框圖： 圖 11方案一 案二：采用 EDA 技術，根據(jù)層次化設計理論，該設計問題自頂向下可分為分頻模塊，控制模塊 計量模塊、譯碼和動態(tài)掃描顯示模塊。 圖 12方案二 方案三：采用 MCU 技術，通過單片機作為主控器，利用 1602 字符液晶作為顯示電路，采用外部晶振作為時鐘脈沖，通過按鍵可以方便調(diào)節(jié)。 本方案有較大的活動空間，不但能實現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴展功能，而且還可以方便的對系統(tǒng)進行升級，所以我們采用后一種方案。 方案圖如圖 13 所示： 圖 13方案三 第二章 出租車計價系統(tǒng)的硬件設計 振蕩電路 單片機內(nèi)部有一個高增益、反相放大器，其輸入端為芯片引腳 XTAL1，其輸出端為引腳 XTAL2。通過這兩個引腳在芯片外并接石英晶體振蕩器和兩只電容（電容和一般取 33pF）。這樣就構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 振蕩電路脈沖經(jīng)過二分頻后作為系統(tǒng)的時鐘信號，再在二分頻的基礎上三分頻產(chǎn)生 ALE 信號，此時得到的信號時機器周期信號。 振蕩電路如圖 21所示： 圖 21振蕩電路 復位電路設計 復位操作有兩種基本形式：一種是上電復位，另一種是按鍵復位。按鍵復位具有上電復位功能外，若要復位，只要按圖中的 RESET 鍵，電源 VCC 經(jīng)電阻 RR2 分壓，在 RESET 端產(chǎn)生一個復位高電平。上電復位電路要求接通電源后，通過外部電容充電來實現(xiàn)單片機自動復位操作。上電瞬間 RESET 引腳獲得高電平，隨著電容的充電， RERST 引腳的高電平將逐漸下降。 RERST 引腳的高電平只要能保持足夠的時間（ 2個機器周期），單片機就可以進行復位操作。 按鍵復位電路圖如圖 22所示。 圖 22 AT89C51引 腳配置 鍵盤接口電路 獨立式鍵盤：獨立式鍵盤中，每個按鍵占用一根 I/O 口線，每個按鍵電路相對獨立。 I/O 口通過按鍵與地相連， I/O 口有上拉電阻，無鍵按下時，引腳端為高電平，有鍵按下時，引腳電平被拉低。 I/O口內(nèi)部有上拉電阻時，外部可不接上拉電阻。 鍵盤接口電路如圖 23所示： 圖 23鍵盤接口電路 顯示 電路 對于現(xiàn)實電路我們可以采用數(shù)碼管，也可以采用液晶顯示，液晶又分字符型和點陣型，我們使用的液晶是字符型液晶，并且?guī)ё址麕斓?，不需要查找代碼。英文字符就可。 液晶電路使用時，如果發(fā)現(xiàn)液晶不亮可以調(diào) 節(jié)連接液晶的點位器，改變液晶的亮度。顯示電路如圖 24 所示： 圖 24 數(shù)碼管封裝圖及數(shù)據(jù)線與數(shù)碼管管腳關系 路程測量部分 出租車中需要一個能準確獲得車輪轉動即路量信號的裝置 ,以得到標準的脈沖信號送入單片機的定時 / 計數(shù)器 T1 即 P3. 5 引腳 ,利用單片機的 T1 的計數(shù)功能完成 100 次的計數(shù)后產(chǎn)生一中斷來完成路程的測量。 (設車輪周長為 1 m ,則霍爾傳感器每產(chǎn)生 100 個脈沖便表示車已行程 0. 1 km ,根據(jù)際情況在程序中進行設置 ) 。汽車聯(lián)軸器按圓周間隔嵌入磁鋼 ,用霍傳感器集成芯片 A44E 測并輸出脈沖 ,其工作原理如圖 4 所示 ,霍爾傳感器集成芯片 A44E 有信號轉換、電壓放大、等功能 ,為增加其抗干擾的能力 ,經(jīng)過 74L S14 對信號整形后再通過光偶送入 P3. 5 引腳。 圖 25 路程測量電路 單片機各引腳功能說明 AT89S52 電路圖如圖 26所示 ： VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門流。當 P1 口的管腳第一次寫 1時，被定義為高阻輸入。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù) 據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行。校驗時， P0輸出原碼，此時 P0外部必須被拉高。 圖 26 AT89S52 P1口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收。 P2口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向