【正文】 i 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................................. 1 第 1章 緒論 .................................................................................................................................... 2 第 2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................................................................................. 3 系統(tǒng)組成 ............................................................................................................................... 3 計(jì)費(fèi)及顯示 .................................................................................................................... 3 時(shí)鐘及顯示 ...................................................................................................................... 3 計(jì)費(fèi)開始提示 ................................................................................................................... 1 功能模塊設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 1 第 3章 硬件及軟件實(shí)現(xiàn) .................................................................................................................. 3 傳感器 .................................................................................................................................... 3 光電傳感器電路設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 3 ..................................................................................................... 4 單片機(jī) ................................................................................................................................... 4 8051 單片機(jī)功能方塊圖 ................................................................................................. 5 AT89S51單片機(jī)簡介 ....................................................................................................... 7 AT89S5l 與 51系列單片機(jī)相比具有如下特點(diǎn) .................................................................. 8 89S51 的內(nèi)部框圖 ........................................................................................................... 9 中斷控制 .......................................................................................................................11 單片機(jī)控制程序設(shè)計(jì) .................................................................................................... 12 單片機(jī)匯編語言源程序 ................................................................................................. 16 顯示及按鍵控制系統(tǒng) .......................................................................................................... 31 LED數(shù)碼管 ................................................................................................................... 31 數(shù)據(jù)顯示電路的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 32 第 4章 系統(tǒng)檢測及分析 ............................................................................................................... 34 系統(tǒng)仿真 /硬件驗(yàn)證 .............................................................................................................. 34 系統(tǒng)的調(diào)試方法 ........................................................................................................... 34 系統(tǒng)的硬件驗(yàn)證 ........................................................................................................... 34 設(shè)計(jì)技巧分析 ........................................................................................................................ 35 結(jié) 論 ............................................................................................................................................ 36 附錄 A: FPGA芯片引腳 .................................................................................................................. 37 1 摘 要 本系統(tǒng)電源電壓為 +16V，速度傳感器具有汽車每運(yùn)行 1㎞提供 1000 個(gè)脈沖信號(hào)的特性。顯示器可以采用 LED數(shù)碼管。系統(tǒng)采用單片機(jī)和 FPGA 的結(jié)合進(jìn)行系統(tǒng)的主體設(shè)計(jì) ,測控 FPGA 芯片通過采集傳感器脈沖信號(hào) WCLK 進(jìn)行里程計(jì)算 ,里程 計(jì)費(fèi) ,利用外部脈沖信號(hào) SCLK產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào) ,以計(jì)算等待時(shí)間 ,等待費(fèi)用 ,并產(chǎn)生里程標(biāo)志 (LCBZ),等待標(biāo)志 (DDBZ),熄燈標(biāo)志 (XDBZ)等有關(guān)控制標(biāo)志信號(hào) ,同時(shí)根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的開始信號(hào)（ START），時(shí)段標(biāo)志（ SDBZ），傳輸數(shù)據(jù)選擇（ SEL）等控制信號(hào)將有關(guān)計(jì)算結(jié)果傳送給 FPGA 芯片。單片機(jī) MCU 除了完成鍵盤掃描，顯示控制外，還通過 P0 口與 FPGA 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并向測控 FPGA 芯片發(fā)出有關(guān)控制信號(hào)。本設(shè)計(jì)方案利用單片機(jī)和 FPGA 的結(jié)合，發(fā)揮它們各自的長處，分工清晰，實(shí)際使用和操作符合大眾邏輯，容易 被人接受。而且，單片機(jī)豐富的 I/O 口和 FPGA模塊化的設(shè)計(jì)為系統(tǒng)功能的擴(kuò)展提供了空間和便利。 關(guān)鍵詞 計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，單片機(jī)， FPGA 芯片 2 第 1 章 緒論 出租車是現(xiàn)代人類的重要交通工具，而出租車的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的安全性和先進(jìn)性是人們普遍關(guān)心的問題，要求計(jì)費(fèi)器性能穩(wěn)定，計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確，以及預(yù)防司機(jī)作弊行為等等都關(guān)系到乘客的切身利益。因此，設(shè)計(jì)出符合人們普遍要求及放心的產(chǎn)品具有重要的意義。同時(shí)，設(shè)計(jì)該系統(tǒng)所應(yīng)用的知識(shí)涉及范圍廣，通過設(shè)計(jì)可以牢固掌握所學(xué)理論知識(shí)，對(duì)電子信息工程專業(yè)的就業(yè)方向有初步認(rèn)識(shí)，將理論與實(shí)際有機(jī)聯(lián)系起 來。應(yīng)該是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一次審核吧！ 本設(shè)計(jì)主要介紹了出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和過程，并給出了所涉及的相關(guān)知識(shí)的詳細(xì)介紹。 EDA 技術(shù)應(yīng)用，單片機(jī)的功能及應(yīng)用，傳感器檢測技術(shù)， VHDL編程語言及匯編語言程序，顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)及按鍵控制，等等。第一部分為緒論 ,第二部分為方案論證，第三部分為系統(tǒng)設(shè)計(jì)，第四部分是硬件及軟件實(shí)現(xiàn)，第五部分系統(tǒng)檢測及分析，第六部分是結(jié)論，第七部分是附錄 ,第八部分是參考文獻(xiàn)，第九部分是致謝 . 目前，普遍的出租車計(jì)費(fèi)器僅僅具有時(shí)鐘，起步價(jià)，里程計(jì)費(fèi)，等待計(jì)費(fèi)及顯示幾個(gè)功能。其發(fā)展前景是可觀的 ，將來的產(chǎn)品除具有這些功能外，另外還可增加如下功能：防作弊功能， IC卡付費(fèi)： 顧客能在制定點(diǎn)購買一定額度的 “顧客 IC卡 ”，乘車后可用 IC 卡付帳，付帳是否成功有相應(yīng)的提示。車主可定期將總營業(yè)額寫入 “車主 IC 卡 ”中，并據(jù)此 IC 卡向所屬公司領(lǐng)取報(bào)酬。 車票資料打?。?顧客付費(fèi)后可打印發(fā)票，打印內(nèi)容包括車主信息和車費(fèi)信息等。可打印車主總營業(yè)額信息。語音播報(bào)：當(dāng)乘客上車時(shí)，可自動(dòng)問候乘客，當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地，自動(dòng)播報(bào)乘車費(fèi)用并禮貌再見，表達(dá)希望下次乘坐的意思。增加的這些功能將會(huì)更好地為乘客服務(wù)。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)也可應(yīng)用于其他計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 中，如電腦計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等等，其應(yīng)用技術(shù)也有相當(dāng)范圍的應(yīng)用面，如顯示和播報(bào)部分也可應(yīng)用于智能飯卡﹑智能電動(dòng)車﹑機(jī)器人等電子相關(guān)產(chǎn)品中?？梢娬莆樟嗽撓到y(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析可實(shí)現(xiàn)對(duì)電子專業(yè)知識(shí)的具體應(yīng)用，增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。除此以外，所涉及的知識(shí)面也聯(lián)系到現(xiàn)實(shí)生活中很多相關(guān)電子產(chǎn)品，也將對(duì)其他電子產(chǎn)品有一定理論基礎(chǔ)。信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 2 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)組成 其中系統(tǒng)電源電壓為 +16V。速度傳感器不需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，假設(shè)它具有汽車每運(yùn)行 1㎞提供 1000 個(gè)脈沖信號(hào)的特性。顯示器采用 LED 數(shù)碼管。具體功能要求如下： 速 度 傳 感 器電 路 主 板汽 車 電 瓶+ 9 ～ + 1 6 VV空 車 指 示 牌顯 示 器L E D / L C D/D C / D C( + 5 V ) 圖 計(jì)費(fèi)及顯示 ①里程，即汽車行程里程，用四位數(shù)字顯示，顯示方式為“ ”，單位為㎞，精確到 ㎞。 ②單價(jià)，即里程單價(jià)，用三位數(shù)字顯示，顯示方式為“ ”，單價(jià)為元 /㎞，根據(jù)每天不同的時(shí)間段有兩種情況：當(dāng)時(shí)間段為 06： 00～ 23： 00 時(shí)單價(jià)為 元/㎞，其他時(shí)間段內(nèi)單價(jià)為 元 /㎞。 ③等候時(shí)間，用四位數(shù)字顯示分鐘和秒，顯示方式為“ XX： XX”，等候的定義是：當(dāng)汽車行駛速度小于或等于 12 ㎞ /h 時(shí)為“等候”。在等候時(shí)間大于 1 小時(shí)的