【正文】 function of this system includes as follows: 1. Set the unit price。 包括檢測模塊，控制模塊，人機(jī)模塊。 現(xiàn)在各大中城市出租車行業(yè)都已普及自動(dòng)計(jì)價(jià)器，所以計(jì)價(jià)器技術(shù)的發(fā)展 有很好的前景。盡管 小城市尚未普及，但計(jì)價(jià)器的普及也是毫無疑問的，所以未來汽車計(jì)價(jià)器的市場還是十分有潛力的。里程檢測模塊由 A44E 構(gòu)成，控制模塊包括 STC89C52 單片機(jī)和 AT24C02，人機(jī)模 塊包括獨(dú)立鍵盤和 LED 動(dòng)態(tài)顯示。 2. Display the unit price, total amount and mileage. 3. Accuracy: . After repeatedly debugging, the performance of this system is reached the design requirements. KEY WORDS: STC89C52, Halleffect sensor, A44E, I2C Bus, Dynamic display 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 前 言 ............................................................... 1 第 1 章 系統(tǒng)工作原理 ................................................. 3 功能要求 .................................................. 3 基本原理 .................................................. 3 第 2 章 硬件設(shè)計(jì) ..................................................... 5 單片機(jī)最 小系統(tǒng)單元 ......................................... 5 霍爾傳感器單元 ............................................. 6 掉電存儲單元 ................................................ 8 鍵盤調(diào)整單元 ................................................ 9 顯示單元 ................................................... 10 第 3 章 軟件設(shè)計(jì) .................................................... 14 系統(tǒng)主程序 ................................................. 14 里程計(jì)數(shù)中斷程序 .......................................... 15 中途等待中斷程序 .......................................... 15 計(jì)算程序 ................................................... 17 顯示程序 ................................................... 17 鍵盤程序 ................................................... 18 第 4 章 調(diào)試改進(jìn)過程及運(yùn)行結(jié)果分析 ................................. 21 動(dòng)態(tài)掃描的調(diào)試和分析 ...................................... 21 AT24C02 的編程與調(diào)試 ....................................... 21 按鍵查詢功能的實(shí)現(xiàn) ........................................ 21 計(jì)算程序的分析與設(shè)計(jì) ...................................... 22 結(jié)果分析與性能改進(jìn) ........................................ 23 計(jì)價(jià)器系統(tǒng)的仿真 .......................................... 23 結(jié) 論 .............................................................. 26 謝 辭 .............................................................. 27 參考文獻(xiàn) ........................................................... 28 附 錄 A 系統(tǒng)原理圖 ................................................ 30 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 附 錄 B 仿真圖 PCB 板 .............................................. 32 附 錄 C 系統(tǒng)源程序 ................................................ 34 外文資料翻譯 ....................................................... 57 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 單片機(jī)是一種可通過編程控制的微處理器，雖其自身不能單獨(dú)用在某項(xiàng)工程或產(chǎn)品上，但當(dāng)其與外圍數(shù)字器件 和模擬器件結(jié)合時(shí)便可發(fā)揮強(qiáng)大的功能，現(xiàn)在單片機(jī)已廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。如數(shù)字示波器、數(shù)字信號源、感應(yīng)電流表等。如調(diào)制解調(diào)器、程控交換技術(shù)等。為了進(jìn)一步豐富和鞏固單片機(jī)知識，也為了能更好的聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇 了基于單片機(jī) STC89C52 控制的出租車計(jì)價(jià)器，并力求能做出實(shí)物。 3. 程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分為不同的函數(shù)，可使程序結(jié)構(gòu)化。也希望能在進(jìn)一步熟悉單片機(jī)控制的同時(shí)，對數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、計(jì)算控制技術(shù)以及常用外圍芯片有更深層次的了洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 解，提高自己的綜合能力。 3. 利用 I2C 總線通過 EEPROM 對存儲空間進(jìn)行擴(kuò)展，使其具備掉電存儲功能。超過 3 公里后 ,實(shí)現(xiàn)每 1 公里單價(jià)收費(fèi)，中間遇到暫停時(shí)，計(jì)程數(shù)不再增加，開始計(jì)時(shí)收費(fèi)，計(jì)程收費(fèi)和計(jì)時(shí)收費(fèi)的和便構(gòu)成了一位乘客 的車費(fèi)。 基本原理 計(jì)價(jià)器系統(tǒng)主要由五部分組成：分別為基于霍爾傳感器 A44E 的里程檢測單元、 STC89C52 單片機(jī)、外擴(kuò)串行 EEPROMAT24C0獨(dú)立鍵盤和 LED顯示。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 11 所示 。 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖如圖 21 所示。 對于單片機(jī)的 P0 口，可以作為地址 /數(shù)據(jù)總線使用，也可以作為一般的 I/O 口使用。 霍爾傳感器單元 A44E 屬于開關(guān)型的霍爾器件，其工作電壓范圍比較寬 (～ 18V)，其輸出的信號符合 TTL 電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機(jī)的 I/O 端口上，而且其最高檢測頻率可達(dá)到 1MHZ[3] 。 這樣兩次電壓變換，使霍爾開關(guān)完成了一次開關(guān)動(dòng)作。 A 4 4 EP 3 . 2 口小 磁 鐵STC89C52霍 爾 傳 感 器 圖 23 傳感器測距示意圖 本系統(tǒng)選擇將 A44E 的脈沖輸出端接到 口，即做為定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器1的輸入端，車輪每轉(zhuǎn)一圈（設(shè)車輪的周長是 2 米），霍爾開關(guān)便輸出一低電平信號，然后利用單片機(jī)定時(shí)器 1 對該脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到 500 次時(shí)，則達(dá)到 1 公里，單片 機(jī)將自動(dòng)刷新里程、總金額等信息。 A01A12A23GND4V C C 8WP 7S C L 6S D A 5U1A T 24 C 02GNDV C CGNDP 3. 6P 3. 7 圖 24 AT24C02 引腳配置圖 圖中 R R5 是上拉電阻，其作用是減少 AT24C02 的靜態(tài)功耗。現(xiàn)把 I2C 總線與 AT24C02 的通訊時(shí)序、通訊規(guī)則簡要介紹如下： 1. I2C總線節(jié)點(diǎn)的尋址字節(jié) 主機(jī)產(chǎn)生起始條件后，發(fā)送的第一個(gè)字節(jié)為尋址字節(jié)。 3. 要特別注意的是 SDA 和 SCL 都是雙向傳輸線，平時(shí)均處于高電平備用狀態(tài)，只有當(dāng)需要關(guān)閉時(shí)才使其鉗制 在低電平，且僅在 SCL 為高電平時(shí)數(shù)據(jù)才能傳送，而當(dāng) SCL 為低電平時(shí)才允許數(shù)據(jù)發(fā)生變化。 V C C40P 0. 039P 0. 138P 0. 237P 0. 336P 0. 435P 0. 534P 0. 633P 0. 732EA31A L E30P S E N29P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 0/ R X D10P 3. 1/ T X D11P 3. 2/ I N T 012P 3. 3/ I N T 113P 3. 4/ T 014P 3. 5/ T 115P 3. 6/ W R16P 3. 7/ R D17X T A L 218X T A L 119GND20US T C 89 C 52S?S W P BS?S W P BS?S W P BS?S W P BS?S W P BGND 圖 25 鍵盤調(diào)整單元接線圖 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖中，鍵盤從上至下依次為： S0：接 口，對上一次的計(jì)費(fèi)進(jìn)行清零，為下次載客做準(zhǔn)備； S1：接 口，通過對功能鍵 S3 按下次數(shù)的計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)單價(jià)數(shù)據(jù)的增大； S2：接 口，通過對功能鍵 S3 按下次 數(shù)的計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)單價(jià)數(shù)據(jù)的減??； S3：接 口，按 1 次，進(jìn)入調(diào)整白天單價(jià)；按 2 次，進(jìn)入調(diào)整夜晚單價(jià)；按 3 次，進(jìn)入調(diào)整等待單價(jià)；按 4 次，進(jìn)入調(diào)整起步價(jià)；按 5 次，返回。鍵盤去抖動(dòng)有專用的延時(shí)電路，也有專門的延時(shí)芯片，也可以用軟件去抖，考慮到電路的難易程度，從簡化硬件的角度，本次設(shè)計(jì)采用軟件去抖動(dòng)，用一個(gè) 短延時(shí)程序，進(jìn)行鍵盤去抖操作。根據(jù)元件手冊（也可用萬用表測量）查得，發(fā)光二極管點(diǎn)亮?xí)r壓降洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 為 ，點(diǎn)亮電流為 320mA，取導(dǎo)通電流為 5mA，所以限流電阻可選擇為()/5=660，故可選擇限流電阻值 510Ω 。 74HC573 所對應(yīng)真值表 21 如 表 。做設(shè)計(jì)時(shí)必須使其處于可控狀態(tài)，即 OE 應(yīng)該接低電平。最后延時(shí) 5ms；依次循環(huán)掃描；利用數(shù)碼管點(diǎn)亮后的余暉和人眼視覺暫留效應(yīng)即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動(dòng)、清除、計(jì)程和計(jì)價(jià)等不同的操作。 金 額 計(jì) 算顯 示NYNY清 零夜 晚 單 價(jià)切 換開 始初 始 化按 鍵 掃 描 圖 31 主程序流程圖 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 里程計(jì)數(shù)中斷程序 每當(dāng)霍爾傳感器輸出一個(gè)低電平信號，單片機(jī)定時(shí)器 0（工作在計(jì)數(shù)模式）就對其計(jì)數(shù)一次，相應(yīng)的變量設(shè)為 inter 就自加 1，當(dāng)里程計(jì)數(shù)器inter 對里程脈沖計(jì)滿 500 次時(shí)，對其自身進(jìn)行清零操作，為 下一次計(jì)數(shù)做準(zhǔn)備，同時(shí)進(jìn)入里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序中，里程變量加 1，總金額根據(jù)此時(shí)所設(shè)單價(jià)做出相應(yīng)的變化。 TH=X/256。中途等待子程序流程圖如圖 33 所示。 開 始里 程 3總 金 額 = 起 步 價(jià)總 金 額 + = （ 里 程 3 ）* 起 步 價(jià)總 金 額 + = 等 待 時(shí) 間 *等 待 單 價(jià)總 金 額 = 起 步 價(jià)總 金 額 + = 等 待 時(shí) 間 *等 待 單 價(jià)返 回NY 圖 34 計(jì)算程序流程圖 顯示程序 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 由于 8 位數(shù)碼管所有段選皆有 8 位的 P0 口進(jìn)行控制，因此，在每一瞬間， 8 位 LED 會(huì)顯示同一個(gè)數(shù)字。 在本次設(shè)計(jì)中顯示程序利用延時(shí)程序，每隔 5ms 刷新一次，相應(yīng)的數(shù)碼管點(diǎn)亮，顯示一位數(shù)據(jù)，利用主函數(shù)內(nèi)的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描顯示，同時(shí)根據(jù)數(shù)碼管余輝和人眼暫留現(xiàn)象，給人看上去每個(gè)數(shù)碼管總是在亮，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。 開 始YYYNNN寄 存 器 , I \ O端 口 初