【正文】 路不會出現(xiàn)故障。各元件都是理想的，而在設(shè)計(jì)實(shí)際電路時(shí)，就需要多方面考慮。 （ 2） 51 單片機(jī)引腳較多，它與外圍電路 連接 時(shí) ，要特別注意 ，以免連焊 、虛焊 。對于那些對溫度特別敏感的元器件 ,可以用鑷子夾上蘸有 元水乙醇 (酒精 )的棉球保護(hù)元器件根部 ,使熱量盡量少傳到元器件上。此外 ,要少用焊劑 ,防止焊劑侵 入 元器件的電接觸點(diǎn) (例如繼電器的觸點(diǎn) )。 ⑥ 焊點(diǎn)表面的焊錫形成尖銳的突尖。指焊錫量過多 ,造成元器件的焊點(diǎn)之間短路。若夾雜加熱不足的松香 ,則焊點(diǎn)下有一層黃褐色松香膜；若加熱溫度太高 ,則焊點(diǎn)下有一層碳化松香的黑色膜。 造成焊接質(zhì)量不高的常見原因是 :① 焊錫用量過多 ,形成焊點(diǎn)的錫堆積；焊錫過少 ,不足以包裹焊點(diǎn)。 ③ 清理焊接面 :若所焊部位焊錫過多 ,可將烙鐵頭上的焊錫甩掉 (注意不要燙傷皮膚 ,也不要甩到印刷電路板上 !),用光烙錫頭沾些焊錫出來。 一 、手工焊接一般分四步驟進(jìn)行 ① 準(zhǔn)備焊接 :清潔被焊元件處的積塵及油污 ,再將被焊元器件周圍的元器件左右掰一掰 ,讓 電烙鐵頭可以觸到被焊元器件的焊錫處 ,以免烙鐵頭伸向焊接處時(shí)燙 壞其他元器件。焊接質(zhì)量的好壞 直接影響到維修效果。排阻的阻值讀法如下：“ 103”表示： 10kΩ，“ 510”表示： 51Ω。 A 型排阻的引腳總是奇數(shù)的。 識別電阻時(shí) 可 根據(jù)各環(huán)的數(shù)量級 和色碼表，判斷電阻的阻值 。 下 圖 為軟件的仿真 窗口圖 ： 圖 軟件仿真窗口圖 硬件 電路 設(shè)計(jì)的目的是做出實(shí)用的實(shí)物， 把所用 的元 器 件焊接成 能正常工作的 實(shí)物。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁 13 單片機(jī)仿真軟件在線調(diào)試 — PROTEUS Proteus 軟件。 軟件調(diào)試先是各個(gè)模塊、各個(gè)子程序分別調(diào)試，最后進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試 。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁 11 整個(gè)程序的流程圖如下： 圖 系統(tǒng)程序流程圖 N N Y 結(jié)果顯示 判斷是否進(jìn)入調(diào)價(jià)模式 判斷是否 開始計(jì)費(fèi) 進(jìn)入調(diào)價(jià)模式 調(diào)用計(jì)費(fèi)子程序 判斷是否停止鍵按下 N Y 開顯示 N 初始化 清顯示單價(jià)復(fù) 位 Y 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁 12 第 4 章 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng) 調(diào)試包括軟件調(diào)試和硬件調(diào)試。 系統(tǒng)程序 設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中，軟件設(shè)計(jì)采用模塊化操作，利用各個(gè)模塊之間的相互聯(lián)系，在設(shè)計(jì)中采用主程序調(diào)用各個(gè)子程序的方法，使程序通俗易懂，我們設(shè)計(jì)了整體程序流程圖。 C 語言作為一種編譯型程序設(shè)計(jì)語言，它兼顧了多種高級語言的特點(diǎn)，并具備匯編語言的功能。 圖 按鍵電路 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁 10 第 3 章 系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì) 軟件總體設(shè)計(jì) 51 單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)語言主要有兩種：一是匯編程序設(shè)計(jì)；二是 C語言編程設(shè)計(jì)。 圖 時(shí)鐘電路 按鍵電路 按鍵控制 電路中，單片機(jī)的 管腳接啟動 /停止按鍵，通過軟件編程， 當(dāng)按下按鍵計(jì)數(shù)器開始工作，開始計(jì)價(jià)；當(dāng)彈起按鍵時(shí)，計(jì)數(shù)器停止工作，停止計(jì)價(jià)，啟動 /停止按鍵帶自鎖功能。 為更好地保證振蕩器穩(wěn)定可靠地工作，諧振器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近。 TEST（引腳 7）：測試引腳。 A2（引腳 3）：器件地址的 A2 位。 AT24C02 是一個(gè) CMOS 標(biāo)準(zhǔn)的 EEPROM 存儲器，是 AT24CXX 系列（ AT24C01/02/04/08/16）成員之一，這些 EEPROM 存儲器的特點(diǎn)是功耗小、成本低、電源范圍寬，靜態(tài)電源電流約30uA～ 110uA，具有標(biāo)準(zhǔn)的 I2C總線接口，是應(yīng)用廣泛的小容量存儲器之一。按鍵手動復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。 共陰極數(shù)碼管，陰極接 地，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，對應(yīng)的段就 顯示。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁 7 圖 LED數(shù)碼 管 圖 集成數(shù)碼管 LED 數(shù)碼有共陽和共陰兩種，把這些 LED 發(fā)光二極管的正極接到一塊（一般是拼成一個(gè) 8字加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)）而作為一個(gè)引腳，就叫共陽的，相反的，就叫共陰的，那么應(yīng)用時(shí)這個(gè)腳就分別的接 VCC 和 GND。靜態(tài)顯示雖然亮度較高，接口編程容易，但是每位的段碼線分別與一個(gè) 8 位的鎖存器輸出相連。 圖 驅(qū)動芯片管腳圖 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁 6 74LS245 主要電器特性的典型值如下 : 引出端符號 : A A 總線端 B B 總線端 /G 三態(tài)允許端 (低電平有效 ) DIR 方向控制端 功能表： 表 功能 表 利用 74LS245 來驅(qū)動數(shù)碼管顯示，單片機(jī)的 到 分別接 A0 到 A5 管腳，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，其中 AB/BA 接高電平，控制數(shù)據(jù)從 A 到 B 進(jìn)行傳送， B0 到 B5分別接數(shù)碼管的位選端，驅(qū)動數(shù)碼管依次顯示。下圖是通過在 Keil C 中編譯通過，并生成 Hex文件，在 PROTEUS畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁 5 中仿 真通過的整體硬件原理圖： 圖 硬件原理圖 硬件組成 硬件 組成 主要包括：驅(qū)動電路、顯示電路、復(fù)位電路、 掉電保護(hù)電路、 時(shí)鐘電路、 按鍵電 路。 (T0):接模擬開關(guān)按鍵， 替代了出租車計(jì)價(jià)器中的霍爾傳感器。 :接啟動 /停止按鍵，控制計(jì)價(jià)。 時(shí)鐘引腳： XTAL1 和 XTAL2 兩端接晶振和 30PF 的電容，構(gòu)成時(shí)鐘電路。 做一般 I/O 口使用，其內(nèi)部有上拉電阻 。 P0 口有 二 個(gè)功能： 外部擴(kuò)展 存儲器時(shí)，當(dāng)做數(shù)據(jù) /地址總線 。同時(shí)為了減少硬件的復(fù)雜度，我們采用了動態(tài)顯示方 式，選用了共陰極數(shù)碼管。通過在程序中設(shè)置的里程和金額的信息，在加上驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)，就可以在數(shù)碼管上分別顯示總金額和總里程。 設(shè)計(jì)中 ,為了能夠讓數(shù)碼管更好的正常顯示，我們采用了驅(qū)動電路來驅(qū)動。 本電路設(shè)計(jì) 的 計(jì)價(jià)器能實(shí)現(xiàn)基本的計(jì)價(jià)功能，單片機(jī)計(jì)算總價(jià)的公式為：總價(jià) =起步價(jià) +單價(jià) *（總里程 起步里程） +1。 方案二 ： 采用單片機(jī)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，相對來說功能強(qiáng)大，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎貙?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，且靈活性強(qiáng)，可以通過軟件編程來 完成更多的附加功能。通過對以上各功能的設(shè)計(jì)，制作出的出租車計(jì)價(jià)器應(yīng)具有以下功能：上電時(shí)顯示全為零，通過按下啟動按鍵來開始計(jì)價(jià)，數(shù)碼管開始顯示起步價(jià)和起步金額；按下模擬開關(guān)按鍵來產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號，模擬行駛的里程；數(shù)碼管開始顯示所走里程和所應(yīng)付的金額，并逐漸增加；按下停止按鍵，停止計(jì)價(jià)，數(shù)碼管顯示所走總里程和用戶所需付總金額，按下清零按鍵，數(shù)碼管全顯示零，以備下次計(jì)價(jià)。本設(shè)計(jì)的目的是在學(xué)習(xí) 51 系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出符合要求的電路，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的計(jì)價(jià)功能。 我們 知 道，只要乘 坐的 出租車 啟 動，隨著行駛里程的增加，就會看到 司機(jī)旁邊 的計(jì)價(jià)器里程數(shù)字顯示的讀數(shù)從零逐漸增大，而當(dāng)行駛到某一值時(shí)（如 2KM）計(jì)費(fèi)數(shù)字顯示開始從起步價(jià)（如 4元）增加。 本電路以 AT89S51 單片機(jī)為中心，附加 A44E 霍爾傳感器測距（本電路中用模擬開關(guān)替代），實(shí)現(xiàn)對出租車計(jì)價(jià)， 采用 AT24C02 實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)掉電的時(shí)候保存單價(jià) ， 輸出采用 8 段數(shù)碼顯示管，顯示行駛總里程和總金額。 時(shí)間安排 第 12 周 學(xué)習(xí) C 語言和 Proteus、 Keil 軟件的應(yīng)用，做 準(zhǔn)備工作 第 34 周 與設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的學(xué)習(xí)（ 課 件 、 問 答、方案分析等） 第 56 周 查閱 相關(guān)資料，完成開 題報(bào)告 第 78 周 設(shè)計(jì)硬件電路，方案選擇論證 第 910 周 系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)與 軟件 設(shè)計(jì) 第 1112周 焊接 、調(diào)試、測試 第 13 周 撰寫、修改并打印論文 第 14 周 預(yù)答辯 第 15 周 答辯 指導(dǎo)教師意見 簽 名： 年 月 日 備注 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁 I 摘 要 現(xiàn)在各大 中城市出租車行業(yè)都已普及自動計(jì)價(jià)器，所以計(jì)價(jià)器技術(shù)的發(fā)展已成定局。 四、掉電保護(hù)電路： AT24C02 是一個(gè) CMOS 標(biāo)準(zhǔn)的 EEPROM 存儲器， 掉電時(shí)能保存數(shù)據(jù)。 二、 74LS245 驅(qū)動芯片： 74LS245 是我們常用的 驅(qū)動 芯片，用來驅(qū)動 led 或者其他的設(shè)備 。數(shù)碼管顯示的穩(wěn)定性雖不及液晶屏，但其價(jià)格比液晶屏便宜，由于本設(shè)計(jì)簡單，采用數(shù)碼管顯示較好。并 有 清零 ， 復(fù)位 ,掉電保護(hù)等功能。 四、主要技術(shù)指標(biāo) (1)數(shù)碼管顯示 起步 里程、單價(jià)， 總里程、總金額。 三、重點(diǎn)研究問題 （ 1） 按下啟動按鍵，顯示 起步 里程與 起步價(jià) 。 二、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 實(shí)現(xiàn)出租車行駛里程 和 總金額 的顯示， 預(yù)設(shè)起步價(jià)和起步公里數(shù)；實(shí)現(xiàn)清零、復(fù)位 和掉電保護(hù) 功能； 實(shí)現(xiàn)對單價(jià)的調(diào)整 。 （ 4） 在軟件中實(shí)現(xiàn)起步價(jià)，單價(jià)。用數(shù)碼管顯示行駛里 程和總金額。 3 顯示器件的選用： 本次設(shè)計(jì)采用 8 段 集成 數(shù)碼管作為顯示電路， 以 便于連線，使電路簡明易懂。 40 條引腳如下： 主電 源引腳 Vss 和 Vcc 外接晶振引腳 XTAL1 和 XTAL2 控制或與其它電源復(fù)用引腳 RST/VPD， ALE/ PROG ， PSEN 和 EA /Vpp 輸入 /輸出引腳 ， ， ， 。 本設(shè)計(jì)中采用按鍵替代。單片機(jī)斷電后，數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)不 丟失。 我在本次設(shè)計(jì)中主要負(fù)責(zé)硬件工作。 關(guān)鍵字： 出租車計(jì)價(jià)器 AT89S51 單片機(jī) A44E 霍爾傳感器 斷電保存 8 段數(shù)碼顯示管 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁 I 目 錄 摘 要 ...................................................................... I 第 1章 緒 論 ................................................................ 1 課題背景 ............................................................ 1 設(shè)計(jì)目的與要求 ...................................................... 1 設(shè)計(jì)目的 ....................................................... 1 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容及基本要求 ......................................... 1 方案論證與比較 ...................................................... 1 第 2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ......................................................... 3 硬件設(shè)計(jì)說明 ......................................................... 3 AT89S51 單片機(jī)簡介 ................................................... 3 硬件電路設(shè)計(jì) ........................................................ 4 硬件組成 ............................................................ 5 驅(qū)動電路 .......