【正文】 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 計費及顯示 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 ㎞。除此以外，所涉及的知識面也聯(lián)系到現(xiàn)實生活中很多相關電子產(chǎn)品，也將對其他電子產(chǎn)品有一定理論基礎。語音播報：當乘客上車時，可自動問候乘客，當?shù)竭_目的地，自動播報乘車費用并禮貌再見，表達希望下次乘坐的意思。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： 顧客能在制定點購買一定額度的 “顧客 IC卡 ”，乘車后可用 IC 卡付帳，付帳是否成功有相應的提示。同時，設計該系統(tǒng)所應用的知識涉及范圍廣，通過設計可以牢固掌握所學理論知識，對電子信息工程專業(yè)的就業(yè)方向有初步認識，將理論與實際有機聯(lián)系起 來。本設計方案利用單片機和 FPGA 的結(jié)合，發(fā)揮它們各自的長處，分工清晰，實際使用和操作符合大眾邏輯，容易 被人接受。 i 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................................. 1 第 1章 緒論 .................................................................................................................................... 2 第 2章 系統(tǒng)設計 ............................................................................................................................. 3 系統(tǒng)組成 ............................................................................................................................... 3 計費及顯示 .................................................................................................................... 3 時鐘及顯示 ...................................................................................................................... 3 計費開始提示 ................................................................................................................... 1 功能模塊設計 ........................................................................................................................ 1 第 3章 硬件及軟件實現(xiàn) .................................................................................................................. 3 傳感器 .................................................................................................................................... 3 光電傳感器電路設計 ...................................................................................................... 3 ..................................................................................................... 4 單片機 ................................................................................................................................... 4 8051 單片機功能方塊圖 ................................................................................................. 5 AT89S51單片機簡介 ....................................................................................................... 7 AT89S5l 與 51系列單片機相比具有如下特點 .................................................................. 8 89S51 的內(nèi)部框圖 ........................................................................................................... 9 中斷控制 .......................................................................................................................11 單片機控制程序設計 .................................................................................................... 12 單片機匯編語言源程序 ................................................................................................. 16 顯示及按鍵控制系統(tǒng) .......................................................................................................... 31 LED數(shù)碼管 ................................................................................................................... 31 數(shù)據(jù)顯示電路的設計 .................................................................................................... 32 第 4章 系統(tǒng)檢測及分析 ............................................................................................................... 34 系統(tǒng)仿真 /硬件驗證 .............................................................................................................. 34 系統(tǒng)的調(diào)試方法 ........................................................................................................... 34 系統(tǒng)的硬件驗證 ........................................................................................................... 34 設計技巧分析 ........................................................................................................................ 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行 1㎞提供 1000 個脈沖信號的特性。單片機 MCU 除了完成鍵盤掃描，顯示控制外，還通過 P0 口與 FPGA 進行數(shù)據(jù)交換，并向測控 FPGA 芯片發(fā)出有關控制信號。因此，設計出符合人們普遍要求及放心的產(chǎn)品具有重要的意義。第一部分為緒論 ,第二部分為方案論證，第三部分為系統(tǒng)設計，第四部分是硬件及軟件實現(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，第九部分是致謝 . 目前，普遍的出租車計費器僅僅具有時鐘，起步價，里程計費，等待計費及顯示幾個功能。可打印車主總營業(yè)額信息?？梢娬莆樟嗽撓到y(tǒng)的設計和分析可實現(xiàn)對電子專業(yè)知識的具體應用，增強理論聯(lián)系實際的能力。顯示器采用 LED 數(shù)碼管。在等候時間大于 1 小時的情況下，可以不顯示等候時間，但必須對等候時間進行統(tǒng)計計算。 時鐘及顯示 當出租車在通常運行狀態(tài)下，應能顯示當前的時間，在汽車熄火的情況下，時鐘必須正常運行，但是可以不顯示時鐘 . 1 計費開始提示 當出租車載上乘客并起 步后，將空車指示牌扳倒時，空車指示牌里的指示燈熄滅，并有語音或燈光提示信號。當速度大于 12㎞ /H，即速度大于 200M/MIN 時，出租車處于運行狀態(tài)，這時等待標志 DDBZ=0；當速度小于等于 12㏎ /H，即速度小于等于 200M/MIN 時，出租車處于等待狀態(tài)， 這時等待標志 DDBZ=1。如果LCBZ=1，說明行駛距離超過 2㎞，里程計費啟動；如果 LCBZ=0，說明沒超過 2 ㎞，按起 價計費，每行駛 1㏎應計費 1次，并且計費的啟動信號應是某一時刻，因此每行駛 1 ㎞，計費標志信號 JFBZ 應跳變 1 次。該模塊的 VHDL 程序是通過由多個條件控制的加法進程來完成里程計費的，里程計費的條件是在 DDBZ=0，并且在 JFBZ 的上升沿根據(jù) SDBZ 分別進行加法計費操作。當?shù)却龝r間小于等于1 小時， XDBZ=0，等待時間顯示燈亮；當?shù)却龝r間大于 1 小時， XDBZ=1，等待時間顯示不亮。等待費用計算的條件是在 DDBZ=1 并且在 60S 周期性跳變信號 T60S 的上升沿，根據(jù) XDBZ 分別進行加法計費操作。 光電傳感器是把光信號轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器，光電傳感器的種類極多。而黑色物體的反射系數(shù)小，所反射回來的光束很弱，光敏三極管無法接受到反射光。 O pt oi s ol a t or 1U11KR111KR2+5光電傳感器+5Text74 H C 14I O B 2 or I O B 3 圖 光電檢測電路 用一張貼有黑色膠帶的白紙 ,讓光電傳感器離紙不到 5cm的平面上與膠帶垂直經(jīng)過 ,看計數(shù)是否與所經(jīng)過的的膠帶數(shù)目相等 ,若多次測試都是吻合的 ,則此光電傳感器良好 . 單片機 單片機既是一個微型的計算機，它具有組成計算機系統(tǒng)的 三個要素： CPU、內(nèi)存與 I/O。 8051 系列的 CPU提供 128個字節(jié)可讀寫的數(shù)據(jù)存儲單元，52 系列的 CPU 則提供 256 個字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲單元，這個數(shù)據(jù)區(qū)域中有一段區(qū)域 16 個字節(jié)共 128 位是可以進行位尋址的， MCS— 51 系列的 CPU 有相當強的位處理指令，可以妥善且有效地運用該數(shù)據(jù)存儲器，使用方法將在 8051 的指令說明中再詳述。在