【正文】 《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程設(shè)計(jì)題 目： 基于單片機(jī)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)學(xué)院（系）： XXXXXXX系 年級(jí)專(zhuān)業(yè)： XXXXXXXXXXX班 學(xué) 號(hào)： XXXXXXXXXXXX 學(xué)生姓名： X X X 指導(dǎo)教師： X X X 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名： X X X 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： XXX班 指導(dǎo)教師： X X X 工作單位： XX系 題 目: 基于單片機(jī)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì) 初始條件：1． 運(yùn)用所學(xué)的單片機(jī)原理與接口技術(shù)知識(shí)和數(shù)字電路知識(shí)；2． 51單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)一套；3． PC機(jī)及相關(guān)應(yīng)用軟件。要求完成的主要任務(wù):以目前生活中正在使用的出租車(chē)計(jì)價(jià)器為原型進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求具有按時(shí)間和里程綜合計(jì)算車(chē)價(jià)的功能，能顯示時(shí)間、里程、單價(jià)、總車(chē)價(jià)等相關(guān)信息。1. 完成出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)和調(diào)試。 2. 撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，說(shuō)明書(shū)使用A4打印紙計(jì)算機(jī)打印，用Protel等繪圖軟件繪制電子線路圖紙。時(shí)間安排：第1周 下達(dá)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和日程安排，調(diào)研和查找資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)要求；第2周 完成方案論證、總體設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)；第3周 完成軟件設(shè)計(jì)和程序的編寫(xiě)； 第4周 調(diào)試硬件系統(tǒng)和軟件程序，完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試；第5周 結(jié)果分析整理、撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告，驗(yàn)收和答辯。指導(dǎo)教師簽名： 2010 年 12 月 15 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 2010 年 12 月 16 日 基于51單片機(jī)原理出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì) 摘要 本設(shè)計(jì)的是一個(gè)基于單片機(jī)AT89S52的出租車(chē)自動(dòng)計(jì)費(fèi)設(shè)計(jì),附有復(fù)位電路,時(shí)鐘電路,鍵盤(pán)電路等。復(fù)位電路是單片機(jī)的初始化操作,除了正常的初始化外,為擺脫困境,通過(guò)復(fù)位電路可以重新開(kāi)始。時(shí)鐘電路采用12MHz的晶振,作為系統(tǒng)的時(shí)鐘源,具有較高的準(zhǔn)確性。在上電時(shí)字符型液晶1602顯示最初的起步價(jià)，里程收費(fèi)，等待時(shí)間收費(fèi)三種收費(fèi)，通過(guò)按鍵可以調(diào)整起步價(jià)，里程收費(fèi)，等待時(shí)間收費(fèi)。通過(guò)按鍵模擬出租車(chē)的運(yùn)行，暫停，停止。在1602液晶上可以顯示運(yùn)行的時(shí)間，運(yùn)行時(shí)暫停的時(shí)間，通過(guò)計(jì)算可以得出總共的費(fèi)用和總的路程。在這里主要是以AT89S52單片機(jī)為核心控制器，P0口接1602液晶顯示模塊，P1口接按鍵的，通過(guò)按鍵輸入。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89C51； AT89S52；1602液晶；出租車(chē)計(jì)費(fèi)器； 目 錄前 言 1第一章 出租車(chē)計(jì)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案 2 出租車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)要求 2 系統(tǒng)主要功能 2 方案論證與比較 2第二章 出租車(chē)計(jì)價(jià)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 4 振蕩電路 4 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 4 鍵盤(pán)接口電路 5 顯示電路 5 路程測(cè)量部分 6 單片機(jī)各引腳功能說(shuō)明 6 1602液晶的簡(jiǎn)介 8第三章 出租車(chē)計(jì)價(jià)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 10 單片機(jī)資源使用 10 中斷子函數(shù) 10 判鍵子函數(shù) 11 顯示子程序 11 總程序流程框圖 13第四章PROTEUS的簡(jiǎn)介 14 Proteus介紹 14第五章 設(shè)計(jì)體會(huì)與小結(jié) 15參考文獻(xiàn) 15附 錄 16一．源程序 16二．設(shè)計(jì)總圖 2 前 言出租車(chē)計(jì)價(jià)器是出租車(chē)營(yíng)運(yùn)收費(fèi)的專(zhuān)用智能化儀表,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,出租車(chē)計(jì)價(jià)器技術(shù)也在不斷進(jìn)步和提高。國(guó)內(nèi)出租車(chē)計(jì)價(jià)器已經(jīng)經(jīng)歷了4 個(gè)階段的發(fā)展。從傳統(tǒng)的全部由機(jī)械元器件組成的機(jī)械式,到半電子式即用電子線路代替部分機(jī)械元器件的出租車(chē)計(jì)價(jià)器。再?gòu)募呻娐肥降侥壳暗膯纹瑱C(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器。出租車(chē)計(jì)價(jià)器計(jì)費(fèi)是否準(zhǔn)確、出租車(chē)司機(jī)是否作弊才是乘客最關(guān)心的問(wèn)題,而計(jì)價(jià)器營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)的管理是否方便才是出租車(chē)司機(jī)最關(guān)注的。因此怎樣設(shè)計(jì)出一種既能有效防止司機(jī)作弊又能方便司機(jī)的計(jì)價(jià)器尤為重要。因此, 本文以單片機(jī)A T89S52 為核心設(shè)計(jì)一款多功能出租車(chē)計(jì)價(jià)器,該計(jì)價(jià)器能實(shí)現(xiàn)按時(shí)間和里程綜合計(jì)算車(chē)價(jià)，能顯示時(shí)間、里程、單價(jià)、總車(chē)價(jià)等相關(guān)信息顯示。它比市場(chǎng)上的一些計(jì)價(jià)器使用更方便,功能更全,還具有有效防止司機(jī)作弊和系統(tǒng)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。第一章 出租車(chē)計(jì)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案 出租車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)出租車(chē)自動(dòng)計(jì)費(fèi)器，計(jì)費(fèi)包括起步價(jià)、行車(chē)?yán)锍逃?jì)費(fèi)、等待時(shí)間計(jì)費(fèi)三部分，用1602液晶 顯示總金額，運(yùn)行時(shí)間，暫停時(shí)間，，3Km之內(nèi)起步價(jià)計(jì)費(fèi)，超過(guò)3Km，設(shè)速度為100m/s，（），用液晶顯示總里程，同時(shí)用液晶顯示等待時(shí)間和運(yùn)行花費(fèi)時(shí)間。①、計(jì)費(fèi)功能費(fèi)用的計(jì)算是按行駛里程收費(fèi)。當(dāng)里程3km時(shí)，按起價(jià)計(jì)算費(fèi)用當(dāng)里程3km時(shí)，等待累計(jì)時(shí)間2min時(shí)，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(jì)程范圍099km，精確到1km。顯示等候時(shí)間：用兩位數(shù)字顯示，顯示方式為“XX”,單位為min。計(jì)時(shí)范圍059min，精確到1min。顯示總費(fèi)用：用四位數(shù)字顯示，顯示方式為“”,單位為元。 系統(tǒng)主要功能本出租車(chē)自動(dòng)計(jì)費(fèi)，上電后顯示最初的起步價(jià)，里程計(jì)費(fèi)單價(jià)，等待時(shí)間計(jì)費(fèi)單價(jià)，通過(guò)按鍵可以調(diào)節(jié)起步價(jià)，里程計(jì)費(fèi)單價(jià)，等待時(shí)間計(jì)費(fèi)單價(jià)。同時(shí)具有運(yùn)行，暫停，停止等狀態(tài)，可以顯示運(yùn)行的時(shí)間，同時(shí)可以顯示暫停的時(shí)間，具有累加功能，暫停和運(yùn)行時(shí)間在暫停和運(yùn)行前一次的狀態(tài)上計(jì)時(shí)。出租車(chē)停止后能夠顯示行駛的總費(fèi)用。 方案論證與比較方案一：采用數(shù)字電子技術(shù)，利用555定時(shí)芯片構(gòu)成多諧振蕩器，或采用外圍的晶振電路作為時(shí)鐘脈沖信號(hào)，采用計(jì)數(shù)芯片對(duì)脈沖盡心脈沖的計(jì)數(shù)和分頻，最后通過(guò)譯碼電路對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，將譯碼所得的數(shù)據(jù)送給數(shù)碼管顯示，一下是該方案的流程框圖，方案一如圖11所示：圖11方案一案二：采用EDA技術(shù)，根據(jù)層次化設(shè)計(jì)理論，該設(shè)計(jì)問(wèn)題自頂向下可分為分頻模塊，控制模塊 計(jì)量模塊、譯碼和動(dòng)態(tài)掃描顯示模塊，其系統(tǒng)框圖如圖12所示：圖12方案二方案三：采用MCU技術(shù)，通過(guò)單片機(jī)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(shí)鐘脈沖，通過(guò)按鍵可以方便調(diào)節(jié)，以下是方案三的系統(tǒng)流程圖，本方案主要是必須對(duì)于數(shù)字電路比較熟悉，成本又不高。方案圖如圖13所示：圖13方案三方案總結(jié)：通過(guò)各個(gè)方案的比較，本次采用方案三，不但控制簡(jiǎn)單，而且成本低廉，設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)單。第二章 出租車(chē)計(jì)價(jià)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 振蕩電路單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)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(guò)這兩個(gè)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(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。 振蕩電路脈沖經(jīng)過(guò)二分頻后作為系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)，再在二分頻的基礎(chǔ)上三分頻產(chǎn)生ALE信號(hào)，此時(shí)得到的信號(hào)時(shí)機(jī)器周期信號(hào)。振蕩電路如圖21所示：圖21振蕩電路 復(fù)位電路設(shè)計(jì)復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位，另一種是按鍵復(fù)位。按鍵復(fù)位具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)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(gè)復(fù)位高電平。上電復(fù)位電路要求接通電源后，通過(guò)外部電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)自動(dòng)復(fù)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(shí)間（2個(gè)機(jī)器周期），單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。按鍵復(fù)位電路圖如圖22所示。圖22 AT89C51引腳配置 鍵盤(pán)接口電路獨(dú)立式鍵盤(pán)：獨(dú)立式鍵盤(pán)中，每個(gè)按鍵占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵電路相對(duì)獨(dú)立。I/O口通過(guò)按鍵與地相連，I/O口有上拉電阻，無(wú)鍵按下時(shí)，引腳端為高電平，有鍵按下時(shí)，引腳電平被拉低。I/O口內(nèi)部有上拉電阻時(shí)，外部可不接上拉電阻。鍵盤(pán)接口電路如圖23所示：圖23鍵盤(pán)接口電路 顯示電路對(duì)于現(xiàn)實(shí)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(diǎn)陣型，我們使用的液晶是字符型液晶，并且?guī)ё址麕?kù)的，不需要查找代碼。英文字符就可。液晶電路使用時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)液晶不亮可以調(diào)節(jié)連接液晶的點(diǎn)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(guān)系 路程測(cè)量部分出租車(chē)中需要一個(gè)能準(zhǔn)確獲得車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)即路量信號(hào)的裝置,以得到標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號(hào)送入單片機(jī)的定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器T1 即P3. 5 引腳,利用單片機(jī)的T1 的計(jì)數(shù)功能完成100 次的計(jì)數(shù)后產(chǎn)生一中斷來(lái)完成路程的測(cè)量。(設(shè)車(chē)輪周長(zhǎng)為1 m ,則霍爾傳感器每產(chǎn)生100 個(gè)脈沖便表示車(chē)已行程0. 1 km ,根據(jù)際情況在程序中進(jìn)行設(shè)置) 。汽車(chē)聯(lián)軸器按圓周間隔